大型燃煤火電機組濕法脫硫系統控制研究

孫智濱, 康英偉, 常 俊, 楊 平

(上海電力大學 自動化工程學院, 上海 200090)

近年來,隨著電力行業的快速發展,我國火電機組裝機容量不斷增長,燃煤電廠的SO2排放量已經超過我國排放總量的一半,并且呈現出逐年遞增的趨勢。由此可見,減少火電廠SO2排放是控制SO2排放總量的重點。電廠污染物減排改造是我國環境保護和節能減排中的重要環節,為此國家先后頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》和《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》等相關政策法規,要求燃煤電廠的SO2排放濃度控制在35 mg/m3以下,達到超低排放的標準。目前,大多數電廠脫硫環節仍然采用手動控制,自動化程度較低,控制精度和泛化能力不高,很難達到脫硫環節的最優化控制。因此,如何更有效地降低SO2排放濃度,如何更高效地優化SO2控制環節,成為當前研究的重點和難點[1-6]。

我國建成投產機組中有90%以上采用的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統。該方法通過噴灑石灰石漿液,與煙氣中的SO2反應,最后生成的石膏可供再次使用。在此反應過程中,對吸收塔漿液pH值的控制對整個脫硫過程影響極大。目前,燃煤電廠對于漿液pH值的控制主要有兩種方法:一是人工操作;二是PID控制。人工操作需要電廠職工具有豐富的工作經驗,并且對漿液閥門開度的掌控也比較到位,對人員要求較高,同時也費時費力;而PID控制在一定程度上提高了漿液pH值控制的自動化水平,并且降低了電廠的人工成本。當前大多數電廠均采用PID控制。……