恒壓源電除霧器控制系統在制酸工藝中的應用

陳昌維

摘要：恒壓源；電除霧器；控制系統；制酸工藝；應用。

關鍵詞：恒流源；恒壓源；DCS控制；

0 引言

昆鵬公司年產320kt濃硫酸的煙氣制酸系統，是100kt/a陽極銅的配套項目，與2010年投產使用。銅冶煉煙氣制酸采用絕熱蒸發、稀酸洗滌凈化和兩轉兩吸工藝。凈化工序采用兩級動力波、填料塔和兩級共四臺電除霧器，兩串兩并。該系統建成以來，對降低二氧化硫的外排，減輕對大氣的污染起到舉足輕重的作用。目前，除霧效率低，致使大量酸霧進入轉化系統，造成轉化效率降低。因此，去年對電除霧器控制系統進行改造，采用GGAJ02E20.8/80恒壓源控制系統，自投入運行以來，取得理想的效果。

1 改造前的情況

分廠于建廠開始使用上海譽騰電源設備有限公司HVCC-1型恒流源控制系統，電網輸入的交流正弦電壓通過L-C恒流變換器轉換為與電壓同相的交流正弦電流，經升壓整流后成為恒流高壓直流電源，向電場供電。其控制系統由10個檔位組成14塊恒流源組成，檔位及對應電流見表1。

恒流源工作原理見圖1

在使用過程中發現控制柜輸出電流程階梯形式上漲，在送上2/7/8/9/10檔位，二次電流190A，二次電壓也低于80KV，若再加一檔二次電壓過壓，其可調節性較差，不能實現平滑調節。同時除霧效率較低，具體指標見表2.

2 GGAJ02E20.8/80恒壓源控制系統的工作原理及改進措施

2.1 GGAJ02E20.8/80恒壓源控制系統的工作原理

GGAJ02E20.8/80恒壓源控制系統通過調整可控硅導通角來實現恒電壓輸出，再通過升壓器升壓整流后進入電場進行除霧。具體工作原理見圖2。

電場電壓給定后，當工況變化引起電場電壓上升時，DAVC控制器根據檢測的電壓值判斷電壓具有上升的趨勢，便及時減小可控硅的導通角，降低一次側輸入電壓值，從而抑制電場電壓的上升；反之，當工況變化引起電場電壓下降時，DAVC控制器根據檢測的電壓值判斷電壓具有下降趨勢，便及時增大可控硅的導通角，提高一次側輸入電壓值，從而抑制電場電壓的下降。總之，維持電場電壓在給定值附近是恒源的工作原理。

2.2 存在問題及改進措施

2018年1月項目完工后，發現導通角給定后電場發生變化后，控制器不能及時調整導通角，負荷變化后，造成電除霧放電嚴重或不能滿足生產負荷所需。經過現場觀察，在風量發生變化后，電場流速變化，控制器反應時間過長，不能及時調整導通角。因此采用DCS順序控制器結合火化率強行給定導通角，來調整導通角以達到負荷最大化，除霧效率最高的目的。控制流程圖見圖3。

3 運行效果

通過DCS控制系統的改造后，電除霧器能夠穩定運行，放電頻次由原來每日1000次降低到每日10次，二次電壓穩定運行在80KV，一級電除霧器二次電流200mA，二級電除霧器二次電流500mA。在DCS自動控制投入使用前于2018年1月10日12：21測量一級電除霧器入口酸霧0.73g/Nm3，此時二級電除霧器出口酸霧0.0057g/Nm3，電除霧器效率達到99.21%，在DCS自動控制投入使用后于2018年6月10日10：09測量一級電除霧器入口酸霧0.68g/Nm3，此時二級電除霧器出口酸霧0.0029g/Nm3，電除霧器效率達到99.57%，除霧效率超過目標值99%。同時從今年年初至今電除霧器出口酸霧保持在0.005g/Nm3以下。

參考文獻：

[1]硫酸生產技術[J].劉少武.東南大學.1997（12）

[2]電收塵器：理論、設計、使用[J].劉后啟.中國建筑工業.1987（03）