濕式電除塵器控制系統的應用

莊 琛

（福建仰恩大學電子信息工程學院 福建泉州 411201）

一、濕式電除塵器低壓控制系統研究

（一）濕式電除塵器水系統工藝介紹

濕式電除塵器水系統工藝分兩種，即自循環水系統和直排水系統。自循環水系統設備較多，由于是自循環，多次循環后的水較臟，且pH值較低，容易腐蝕極板，所以要引入加堿系統及灰水過濾系統。自循環水系統由于設備較多，所以成本較高，控制較復雜。但自循環水系統耗水量少，完全可以實現連續噴淋，排放效果可穩定達標。直排水系統設備較少、成本低，濕式電除塵器沖洗后的水無需處理，可直接排入濕法脫硫系統使用或供電廠其他地方使用，由于是直排，無需加堿中和及過濾，控制簡單，但需要妥善處理濕式電除塵器沖洗后的大量廢水。如果廢水沒有得到妥善處理或者利用，濕式電除塵器控制系統有可能會采用間歇噴淋的工作方式，甚至停止噴淋，這種情況會導致極板腐蝕，且不能穩定達到排放要求。典型濕式電除塵器自循環水系統常見工藝流程如圖1所示。

圖1 典型濕式電除塵器自循環水系統工藝流程

從濕式電除塵器自循環水系統工藝流程可看出，自循環水系統低壓控制主要包括循環噴淋子系統和加堿子系統，其控制系統可采用PLC或DCS。

（二）循環噴淋子系統控制

循環噴淋子系統包括循環水噴淋和補給水噴淋。補給水箱依靠來水電動閥補水維持正常液位，循環水箱依靠補給水噴淋維持正常液位。其工藝流程如圖2、圖3所示。

圖2 補給水箱液位控制

圖3 循環水箱液位控制

（三）加堿子系統控制

加堿子系統控制是整個濕式電除塵器水系統控制的關鍵，加堿的目的是維持循環水pH值穩定，從而保證濕式電除塵器各設備的使用壽命。一般pH值的控制方式采用線性前饋—反饋PID控制調節，通過仿真及現場測試，這種調節方式在機組負荷變化或者濕法脫硫效果不佳的情況下很難調穩。

為了解決循環水箱pH值調節慣性比較大的問題，采用雙閉環PID控制。內環PID控制流量，外環模糊控制pH值，同時引入濕法脫硫出口SO2濃度、煙氣量等參數作為前饋系數進行優化計算并進行在線更新的依據，將前饋預測的輸出值作為模糊控制輸出的尺度變換因子（見圖4）。

圖4 循環水箱pH值雙PID調節

常規線性前饋—反饋PID控制調節在某電廠濕式電除塵器循環水箱pH值控制上的應用效果如圖5所示。

圖5 常規線性前饋—反饋PID控制調節

改良后的自優化前饋+模糊控制+PID串級控制調節效果如圖6所示。

圖6 自優化前饋+模糊控制+PID串級控制調節

二、典型應用

濕式電除塵器低壓控制系統設計完成后，先后在幾十套濕式電除塵器項目中投入應用，經過調試，系統運行正常穩定，整臺濕式電除塵器取得良好的效果[1]。

經測試，黃島電廠濕式電除塵器的運行效果良好，出口平均煙塵濃度僅為2.1mg/Nm3，遠低于5mg/Nm3的設計保證值，SO3排放濃度低于0.2mg/Nm3，處于自動控制運行狀態的水處理系統耗水量為9.0t/h，低于11.97t/h的設計保證值。

三、結束語

通過對濕式電除塵器工藝特性的研究，設計出適合濕式電除塵器運行工藝的低壓控制系統，并對低壓控制系統進行優化，使控制系統更加精細、協同，調節更加靈活，在滿足排放要求的同時更加節能。截至目前，濕式電除塵器配套的低壓控制系統已經在近百臺套項目中得到應用，控制系統及設備運行穩定可靠，出口排放均達到設計目標。