淺談煙氣脫硫中的幾個自動控制

許榮學

無錫國聯華光電站工程有限公司，江蘇無錫 214028

淺談煙氣脫硫中的幾個自動控制

許榮學

無錫國聯華光電站工程有限公司，江蘇無錫 214028

目前，我國電力的主要來源仍以火力發電為主。隨著現代化工業的發展，對電力需求越來越大，為了適應生活生產的需要，火力發電企業不斷擴大裝機容量，隨之而來的環保問題就是SO2排放量增加。為了有效減少SO2的排放，防止酸雨形成，煙氣脫硫工藝隨之產生、推廣。煙氣脫硫技術在我國已經發展了10幾年，脫硫技術種類繁多，本文作者就目前最主要的脫硫工藝——濕法脫硫中的幾個自動控制進行簡要分析。

煙氣脫硫；濕法脫硫；自制控制

目前，我國電力的主要來源仍以火力發電為主。隨著現代化工業的發展，對電力需求越來越大，為了適應生活生產的需要，火力發電企業不斷擴大裝機容量，隨之而來的環保問題就是SO2排放量增加。為了有效減少SO2的排放，防止酸雨形成，煙氣脫硫工藝隨之產生、推廣。

煙氣脫硫技術在我國已經發展了10幾年，脫硫技術種類繁多，下面就目前最主要的脫硫工藝：濕法脫硫中的幾個自動控制進行簡要分析。

1 煙氣系統

煙氣系統包括煙道、煙氣擋板、密封風機和煙氣換熱器（GGH）等關鍵設備。吸收塔入口煙道及出口至擋板的煙道，煙氣溫度較低，煙氣含濕量較大，容易對煙道產生腐蝕，需進行防腐處理。

煙氣擋板是脫硫裝置進入和退出運行的重要設備，分為FGD主煙道煙氣擋板和旁路煙氣擋板。前者安裝在FGD系統的進出口，它是由雙層煙氣擋板組成，當關閉主煙道時，雙層煙氣擋板之間連接密封空氣，以保證FGD系統內的防腐襯膠等不受破壞。旁路擋板安裝在原鍋爐煙道的進出口。控制邏輯為：當FGD系統運行時，旁路煙道關閉，FGD停運時旁路擋板打開，進出口擋板關閉。旁路煙氣擋板設有快開機構，按鈕設置在運行操作臺上，保證在FGD系統故障時迅速打開旁路煙道，以確保鍋爐的正常運行。

煙氣系統最重要的控制也是整個FGD的核心控制，即增壓風機的葉片控制。以爐膛負壓，鍋爐負荷以及風機入口壓力為反饋信號，對增壓風機葉片進行PID調節，實現FGD自動。

經濕法脫硫后的煙氣從吸收塔出來一般在40～55℃左右，含有飽和水汽、殘余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx，其攜帶的某些成分會結露，如不經過處理直接排放，易形成酸霧，且將影響煙氣的抬升高度和擴散。為此濕法FGD系統通常配有一套換熱器（GGH）煙氣再熱裝置。換熱器是蓄熱加熱工藝的一種，即常說的GGH。它用未脫硫的熱煙氣（一般120～150℃）去加熱已脫硫的煙氣，一般加熱到70～80℃左右，然后排放，以避免低溫濕煙氣腐蝕煙道、煙囪內壁，并可提高煙氣抬升高度。

GGH通常設有進出口差壓測點，當差壓達到一定值時自動啟動吹掃程序。

2 吸收系統

吸收系統的主要設備是吸收塔，它是FGD設備的核心裝置，系統在塔中完成對SO2、SO3等有害氣體的吸收。濕法脫硫吸收塔有許多種結構，如填料塔、湍球塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等等，其中噴淋塔因為具有脫硫效率高、阻力小、適應性、可用率高等優點而得到較廣泛的應用，因而目前噴淋塔是石灰石——石膏濕法煙氣脫硫工藝中的主導塔型。

吸收塔循環泵將塔內的漿液循環打入噴淋層，為防止塔內沉淀物吸入泵體造成泵的堵塞或損壞及噴嘴的堵塞，循環泵前都裝有網格狀不銹鋼濾網（塔內）。單臺循環泵故障時，FGD系統可正常進行，若全部循環泵均停運，FGD系統將保護停運，煙氣走旁路。

氧化空氣系統是吸收系統內的一個重要部分，氧化空氣的功能是保證吸收塔反應池內生成石膏。氧化空氣注入不充分將會引起石膏結晶的不完善，還可能導致吸收塔內壁的結垢，因此，對該部分的優化設置對提高系統的脫硫效率和石膏的品質顯得尤為重要。

吸收塔系統通常安裝2臺PH計，最后的PH值取它們測量值的平均值。假如吸收塔PH值的設定值為5.0，比較測量PH值和設定PH值5.0，如果測量PH值＜設定PH值5.0，則適當加大調節閥流量，即實際需要CaCO3的質量應適當加大；如果測量PH值＞設定PH值5.0，則適當減小調節閥流量，即實際需要CaCO3的質量應適當減小，其中PH值的調節范圍應為4.8～5.2。

3 漿液制備系統

漿液制備通常分濕磨制漿與干粉制漿兩種方式。

不同的制漿方式所對應的設備也各不相同。至少包括以下主要設備：磨機（濕磨時用）、粉倉（干粉制漿時用）、漿液箱、攪拌器、漿液輸送泵。

漿液制備系統的任務是向吸收系統提供合格的石灰石漿液。通常要求粒度為90%小于325目。運行時維持石灰石漿液箱液位在一定范圍之內。石灰石漿液箱液位大于設定值時，調節石灰石漿液箱的電動補水門關小，小于設定值時，調節電動補水門開大。

吸收塔石灰石漿液給料量乘比例系數作為前饋信號來調節電動補水門的開度；在輸送泵出口設置密度計或質量流量計，以便監控石灰石密度。

4 石膏脫水系統

石膏脫水系統包括水力旋流器和真空皮帶脫水機等關鍵設備。

水力旋流器作為石膏漿液的一級脫水設備，其利用了離心力加速沉淀分離的原理，漿液流切向進入水力旋流器的入口，使其產生環形運動。粗大顆粒富集在水力旋流器的周邊，而細小顆粒則富集在中心。已澄清的液體從上部區域溢出(溢流)，而增稠漿液則在底部流出(底流)。

真空皮脫水機將已經經過水力旋流器一級脫水后的石膏漿液進一步脫水至含固率達到90%以上。

真空皮脫水機采用變頻控制，裝有測量石膏厚度的儀表，根據石膏的厚度和脫水效果對皮帶機轉速進行PID調節，從而實現調節石膏厚的自動控制功能。

5 排放系統

排放系統主要由事故漿池、區域漿池及排放管路組成。液位自動控制，當池子液位達到一定數值自動啟動排放泵，漿液排放或者打回吸收塔重復使用。

為了保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設備的安全經濟運行，脫硫系統裝備了完整的熱工測量、自動調節、控制、保護及熱工信號報警裝置。其自動化水平將使運行人員無需現場人員配合，在控制室內即可實現對煙氣脫硫設備及其附屬系統的啟、停及正常運行工況的監視、控制和調節。

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1674-6708（2010）22-0143-01