浅谈烟气脱硫中的几个自动控制

许荣学

无锡国联华光电站工程有限公司，江苏无锡 214028

浅谈烟气脱硫中的几个自动控制

许荣学

无锡国联华光电站工程有限公司，江苏无锡 214028

目前，我国电力的主要来源仍以火力发电为主。随着现代化工业的发展，对电力需求越来越大，为了适应生活生产的需要，火力发电企业不断扩大装机容量，随之而来的环保问题就是SO2排放量增加。为了有效减少SO2的排放，防止酸雨形成，烟气脱硫工艺随之产生、推广。烟气脱硫技术在我国已经发展了10几年，脱硫技术种类繁多，本文作者就目前最主要的脱硫工艺——湿法脱硫中的几个自动控制进行简要分析。

烟气脱硫；湿法脱硫；自制控制

目前，我国电力的主要来源仍以火力发电为主。随着现代化工业的发展，对电力需求越来越大，为了适应生活生产的需要，火力发电企业不断扩大装机容量，随之而来的环保问题就是SO2排放量增加。为了有效减少SO2的排放，防止酸雨形成，烟气脱硫工艺随之产生、推广。

烟气脱硫技术在我国已经发展了10几年，脱硫技术种类繁多，下面就目前最主要的脱硫工艺：湿法脱硫中的几个自动控制进行简要分析。

1 烟气系统

烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和烟气换热器（GGH）等关键设备。吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道，烟气温度较低，烟气含湿量较大，容易对烟道产生腐蚀，需进行防腐处理。

烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备，分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。前者安装在FGD系统的进出口，它是由双层烟气挡板组成，当关闭主烟道时，双层烟气挡板之间连接密封空气，以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。控制逻辑为：当FGD系统运行时，旁路烟道关闭，FGD停运时旁路挡板打开，进出口挡板关闭。旁路烟气挡板设有快开机构，按钮设置在运行操作台上，保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道，以确保锅炉的正常运行。

烟气系统最重要的控制也是整个FGD的核心控制，即增压风机的叶片控制。以炉膛负压，锅炉负荷以及风机入口压力为反馈信号，对增压风机叶片进行PID调节，实现FGD自动。

经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在40～55℃左右，含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx，其携带的某些成分会结露，如不经过处理直接排放，易形成酸雾，且将影响烟气的抬升高度和扩散。为此湿法FGD系统通常配有一套换热器（GGH）烟气再热装置。换热器是蓄热加热工艺的一种，即常说的GGH。它用未脱硫的热烟气（一般120～150℃）去加热已脱硫的烟气，一般加热到70～80℃左右，然后排放，以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁，并可提高烟气抬升高度。

GGH通常设有进出口差压测点，当差压达到一定值时自动启动吹扫程序。

2 吸收系统

吸收系统的主要设备是吸收塔，它是FGD设备的核心装置，系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。湿法脱硫吸收塔有许多种结构，如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等，其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性、可用率高等优点而得到较广泛的应用，因而目前喷淋塔是石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。

吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层，为防止塔内沉淀物吸入泵体造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞，循环泵前都装有网格状不锈钢滤网（塔内）。单台循环泵故障时，FGD系统可正常进行，若全部循环泵均停运，FGD系统将保护停运，烟气走旁路。

氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分，氧化空气的功能是保证吸收塔反应池内生成石膏。氧化空气注入不充分将会引起石膏结晶的不完善，还可能导致吸收塔内壁的结垢，因此，对该部分的优化设置对提高系统的脱硫效率和石膏的品质显得尤为重要。

吸收塔系统通常安装2台PH计，最后的PH值取它们测量值的平均值。假如吸收塔PH值的设定值为5.0，比较测量PH值和设定PH值5.0，如果测量PH值＜设定PH值5.0，则适当加大调节阀流量，即实际需要CaCO3的质量应适当加大；如果测量PH值＞设定PH值5.0，则适当减小调节阀流量，即实际需要CaCO3的质量应适当减小，其中PH值的调节范围应为4.8～5.2。

3 浆液制备系统

浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式。

不同的制浆方式所对应的设备也各不相同。至少包括以下主要设备：磨机（湿磨时用）、粉仓（干粉制浆时用）、浆液箱、搅拌器、浆液输送泵。

浆液制备系统的任务是向吸收系统提供合格的石灰石浆液。通常要求粒度为90%小于325目。运行时维持石灰石浆液箱液位在一定范围之内。石灰石浆液箱液位大于设定值时，调节石灰石浆液箱的电动补水门关小，小于设定值时，调节电动补水门开大。

吸收塔石灰石浆液给料量乘比例系数作为前馈信号来调节电动补水门的开度；在输送泵出口设置密度计或质量流量计，以便监控石灰石密度。

4 石膏脱水系统

石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。

水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备，其利用了离心力加速沉淀分离的原理，浆液流切向进入水力旋流器的入口，使其产生环形运动。粗大颗粒富集在水力旋流器的周边，而细小颗粒则富集在中心。已澄清的液体从上部区域溢出(溢流)，而增稠浆液则在底部流出(底流)。

真空皮脱水机将已经经过水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率达到90%以上。

真空皮脱水机采用变频控制，装有测量石膏厚度的仪表，根据石膏的厚度和脱水效果对皮带机转速进行PID调节，从而实现调节石膏厚的自动控制功能。

5 排放系统

排放系统主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。液位自动控制，当池子液位达到一定数值自动启动排放泵，浆液排放或者打回吸收塔重复使用。

为了保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行，脱硫系统装备了完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。其自动化水平将使运行人员无需现场人员配合，在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启、停及正常运行工况的监视、控制和调节。

TM621

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1674-6708（2010）22-0143-01