PLC在熱電廠脫硫控制系統中的應用問題分析

焦立川

（河北鋼鐵集團灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063700）

1 PLC技術

PLC是以微處理器為基礎，結合通信技術、計算機技術、自控原理等多學科發展起來的工業自動化控制的一種裝置。PLC的硬件構成主要由中央處理器、存儲器、輸入單元、輸出單元、擴展接口、通信接口、電源等。PLC的工作原理是循環掃描（通過輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新，進行循環掃描）方式。PLC具有實時性、可靠性、操作簡單等優點。隨著科學技術的進步，PLC技術已經廣泛應用在熱電廠脫硫控制系統中.

2 熱電廠脫硫工藝簡要介紹

熱電廠脫硫工藝以及脫硫歷程

熱電廠的脫硫工藝是指從煙道氣或者其他熱電廠工業廢氣中除去二氧化硫和三氧化硫。脫硫工藝主要分為濕法和（半）干法。我國的熱電廠煙氣脫硫技術開始于20世紀70年代，主要進行的是關于石灰石—石膏法的脫硫技術的研究。到80年代，當時我國采用了新型的熱電廠脫硫技術-脈沖電暈等離子體煙氣脫硫。90年代，我國熱電廠脫硫技術大多采用海水脫硫法、電子束法等。21世紀以來，由于我國大型燃煤機組的脫硫裝置很多的脫硫濕風機、高性能閥門、攪拌器等一些關鍵設備都沒有自主知識產權，因此關于熱電廠脫硫工藝的研究探討將會面對著艱巨的歷史任務。較成熟的幾種熱電廠脫硫技術。

①石灰石/石灰—石膏濕法

石灰石/石灰—石膏法一般適用于300MW及以上機組，也是應用最多、運行最穩定、技術最成熟的方法。石灰石/石灰法是國際上應用最多的一種煙外脫硫工藝，對低硫煤，脫硫率可在95%以上，對高硫煤，脫硫率可在90%以上。石灰石/石灰—石膏濕法的優點是他的吸收劑的成本低、資源多，且廢渣可拋棄、可回收。傳統的石灰/石灰石工藝也存在一些缺陷，例如設備容易出堵塞、腐蝕等。

②等離子體煙氣脫硫技術

等離子體煙氣脫硫技術的方法有2類：電子束輻照法和脈沖電暈等離子法。所謂的電子束輻照法是高能量電子對煙氣中的氧氣和水分子進行分解，產生強氧化性的原子團，然后煙氣中的二氧化硫、二氧化氮發生氧化，生成硫酸和硝酸，有氨的情況下，生成較穩定的硫酸銨和硫硝銨固體，來達到脫硫脫硝的目的。而脈沖電暈等離子法是在煙氣中電暈放電，使二氧化硫、二氧化氮和氨氣反應生成硫酸銨和硝酸銨，從而實現煙氣脫硫、脫硝。這兩種工藝優點，都有運行維護方便，適應能力強，副產物硫酸銨和硝酸銨是可循環利用。

③海水脫硫工藝

海水含有大量的氯化鈉和硫酸鹽以及可溶性的碳酸鹽，因此海水具有吸收二氧化硫和酸堿緩沖的能力。海水脫硫技術就是利用海水的這種特性來濾除煙氣中的二氧化硫。海水脫硫法是濕式拋棄法的脫硫工藝，它的運行穩定、結構簡單、系統無磨損，同時減少對了環境的污染。

3 PLC在熱電廠脫硫控制系統中的控制功能

PLC在熱電廠脫硫控制系統中的控制功能可分為模擬量控制系統、數據采集和處理系統、順序控制系統三部分組成。

PLC在熱電廠脫硫控制系統的模擬量控制

PLC在熱電廠脫硫控制系統的模擬量控制能夠保證不同負荷階段的脫硫裝置安全經濟運行。依據煙氣脫硫系統的要求，模擬量控制系統的自動控制回路主要有增壓風機入口壓力、吸收塔液位和吸收塔、二氧化硫脫除率等自動控制等。

（2）PLC在熱電廠脫硫控制系統的數據采集和處理

PLC在熱電廠脫硫控制系統的數據采集和處理是近代出現的新型數據管理模型，通過把數據存放在數據庫服務提供端，并通過網絡使用數據庫的管理系統，因此這種新型模型的數據庫安全性很高。PLC在熱電廠脫硫控制系統數據采集和處理的功能有數據采集與處理、參數越限報警、性能與效率的計算、歷史數據存儲和檢索等。

PLC在熱電廠脫硫控制系統的順序控制

PLC在熱電廠脫硫控制系統的順序控制是指按規定的時間或邏輯的相應的順序，對脫硫工藝系統或主要輔機的控制元件進行的一系列操作，實現功能組或子組的控制。他能夠滿足脫硫裝置的啟停控制和聯鎖保護，從而保證脫硫裝置安全性。對于參與保護的重要信號，像煙氣擋板門的行程開關和煙氣溫度，都是采用三冗余測量方式來確保系統可靠運行的。

4 PLC在熱電廠脫硫控制系統中的應用問題的分析和發展趨勢

PLC在熱電廠脫硫控制系統中的應用在很大程度上降低了勞動強度，提高了系統運行的可靠性、連續性以及安全性，而且節約經濟投資成本。PLC控制系統是脫硫工程的中樞樞紐，是有機地把脫硫工藝和熱電廠自動化系統結合起來，達到最佳的脫硫效果。在未來幾年，我國熱電廠脫硫的發展趨勢是煙氣脫硫技術及設備的國產化，現在PLC在熱電廠脫硫控制系統中應用的較為前沿的技術手段是煙氣脫硫工藝（擁有自主知識產權），它包括磷銨肥法和NADS氨—肥法、干式脫硫劑床料內循環法、資源化法煙氣脫硫新技術等。PLC在熱電廠脫硫控制系統中的發展也正在向著節約資源、可持續發展、綠色低碳、自主研發等方向發展。

結語

綜上分析，隨著PLC技術和熱電廠脫硫控制系統的結合發展與革新，將會有越來越多的煙氣脫硫系統采用PLC控制系統。PLC在熱電廠脫硫的控制系統全面投入運行，促進了熱電廠脫硫產業的健康發展，從根本上激發了我國電力、環境保護和經濟的相互協調發展。

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