湿法烟气脱硫制浆系统中西门子S7—300PLC的应用

张吉磊

【摘 要】本文介绍了西门子公司S7-300系列PLC在湿法烟气脱硫制浆系统中所组成的系统配置和网络结构；并从软硬件设计方面，叙述了对关键功能的成功实现。

【关键词】S7-300 PLC；MODBUS通信；控制系统；湿法脱硫

1.总论

1.1背景

石灰石-石膏法烟气脱硫技术在国际上已经有几十年的发展历史，目前在国内也已得到成熟应用，技术可靠，适用范围广泛。

1.2整体工艺介绍

它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。

1.3系统简图

2.石灰石制浆系统

2.1石灰石浆液制备及供应系统

本系统负责整个FGD系统石灰石浆液的制备及供应。

湿磨制浆系统主要设备：石灰石湿磨制浆及供应系统主要设备：

2.3石灰石制浆系统说明

石灰石制浆系统主要包括石灰石运输和储存系统、石灰石给料系统、石灰石浆液制备系统组成。

（1）石灰石浆液制备系统：

主要设备有：石灰石卸料斗（含插板阀）、振动给料机、皮带输送机、斗式提升机、石灰石贮仓、仓底插板门、仓底振动给料机、卸料间布袋除尘装置、石灰石贮仓布袋除尘器等设备。

控制方式：上料时按照逆石灰石输送方向，停机时按照顺石灰石输送方向。注意：石灰石仓料位的控制。

（2）石灰石给料系统。

主要设备：称重给料机

控制方式：石灰石通过储存仓进入给料机，通过输送带进入称重给料机。当给料时称重给料机控制柜把运算后产生瞬时流量信号，PLC把瞬时流量信号作为测量值与预先设定的给料信号进行比例积分调节。调节输出信号给称重给料机控制柜的变频器以控制电机转速，即改变称重给料机的带速，从而改变给料机的给料率，使给料机的实际给料率与要求的给料率相同。

（3）石灰石浆液制备系统：

主要设备：磨机浆液循环箱，湿式磨机，磨机浆液循环泵，石灰石浆液泵，石灰石浆液箱及其搅拌器，石灰石浆液旋流器。

控制方式：石灰石通过称重给料机送到湿式球磨机，工艺水和从石灰石旋流器的底流通过管道送到球磨机入口，工艺水和石灰石的比率通过闭环比例积分控制来实现，以使其保持在一个常数（约为1比3）。

湿式球磨机研磨后的原料通过重力作用传送到系统内部石灰石浆液循环箱，浆液通过石灰石浆液循环泵（为了系统安全，浆液泵1用1备）从石灰石浆液循环箱送到石灰石旋流器，使石灰石旋流器的底流和溢流分离出来；为了保证石灰石旋流器的分离效果，传送的浆液应恒定在设定浓度，通过闭环比例积分控制，控制加入到石灰石浆液泵循环箱工艺水的流量，来保证浆液浓度恒定。

在正常运行时，石灰石旋流器底流的石灰石浆液返回到球磨机入口；石灰石旋流器溢流分离出来30%的石灰石浆液通过石灰石浆液分配器进入石灰石浆液箱。

3.2实现功能

（1）与DCS的通信功能。

通过S7-300PLC的CP341模板实现与DCS的MODBUS通信。

（2）与触摸屏的通信。

S7-300的CPU通过RS232通信形式与触摸屏通信，通过触摸屏操作员可以进行机旁手动控制，记录石灰石制浆系统的参数，设备运行状态，故障诊断等信息。

（3）制浆系统的逻辑控制。

通过编写PLC逻辑程序，实现制浆系统的控制。

4.总结

S7-300PLC在电厂的脱硫浆液制备系统中的应用，无论是在控制系统的稳定性和可靠性方面，还是被控制对象的性能要求方面均满足了电厂整个烟气脱硫系统对石灰石浆液浓度的要求，并得到了最终用户的肯定，深受用户欢迎。 [科]