火电厂脱硫系统智能化管理分析

张逸凡

摘要：火力发电是我国电力系统的主要来源，火力发电以燃烧煤炭为主。但是，燃煤火电厂在运行时会排放大量含有硫化物的烟气，污染周围的大气。为了减少排放物中硫化物的含量，需要对烟气进行脱硫工艺，为了检测各部分的工艺流程，设计了火电厂脱硫系统智能化管理平台，通过分散控制提高脱硫的运行效率，保障脱硫设备的可靠性。

关键词：火电厂;脱硫;智能化;分散控制;可靠性

1引言

我国人口众多，工业体系规模大、品类全，无论是居民生活还是工业生产均对电力的需求量巨大。我国的电力系统主要由火电、风电、水电、光伏发电以及核电等部分组成，其中火电的占比最大，达到了总数的一半以上。虽然近些年在不断增加风电和光伏发电的规模，但是这两种发电方式的规模还较小，无法独立支撑起我国对电力的需求。

火力发电主要靠燃烧煤炭产生的热量来发电，煤炭中含有一些硫元素，在燃烧时会产生一氧化硫、二氧化硫等有害气体，这些气体如果直接排入大气会极大的污染环境，为了降低火电厂排放烟气中硫化物的含量，需要对烟气进行脱硫作业，火电厂脱硫系统智能化管理系统应用而生。

2脱硫系统研究现状

张立强[1]对火电厂的脱硫工艺流程进行探究，研发了电厂脱硫系统，并对脱硫设备的检修流程及标准进行规范。孙雪景[2]为了实现对电厂脱硫脱硝的有效控制，设计了火电厂脱硫工艺流程及设备，实现了电厂烟气的脱硫控制。朱浩[3]对火电厂现有脱硫脱硝设备存在的问题及易出现的故障进行归纳分析，并提出了有针对性的维护方案。

张凯峰[4]对火电厂的脱硫方法进行分析，重点阐述了湿法脱硫的工艺流程，并对湿法脱硫设备的维护和保养进行规范。李大申[5]对火电厂脱硫设备主要是循环泵的故障类型及故障原因进行分析，针对不同的故障类型针对了有效的解决方案。刘朝贵[6]针对火电厂脱硫设备的运行状况进行分析，对存在的不良状况进行优化，提高了设备的脱硫效率。

3脱硫工艺原理

烟气脱硫是火电厂在运行过程中的必备环节，经过几十年的工藝升降，现有的火电厂脱硫工艺有十几种，各种脱硫工艺的流程和所需设备种类繁多，这些脱硫工艺大体上可以归纳为湿法、半干法、干法三种。脱硫主要是通过化学反应使烟气中的二氧化硫与脱硫物进行融合生成脱硫副产物等其它物质，再通过后处理系统对这些脱硫副产物进行回收处理，再次用于工业生产。

干法脱硫的原理是使脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应，为了加快反应速率一般需要加入催化剂，生成Na2SO4的脱硫副产物，然后将这些副产物装入储物箱中进行回收利用。半干法脱硫的原理是通过干燥剂来吸收烟气中的二氧化硫，这些干燥剂的主要成分为氧化钙或氢氧化钙，这两种化合物会与二氧化硫反应，生成脱硫副产物达到脱硫的目标。湿法脱硫的原理是使氨水和二氧化硫气体在脱硫塔中进行气液相反应，湿法脱硫在脱硫过程中会生成亚硫酸铵这一副产物，但是这一副产物无法直接用于工业生产，因此，在脱硫时会在亚硫酸铵中充入氧气，生成硫酸铵这一可以资源化回收利用的副产物。湿法脱硫与另外两种脱硫方式相比，效率更高且耗能较低，在火电厂中应用十分广泛。

4脱硫系统智能化管理

某火电厂脱硫系统智能化管理平台如图1所示，该火电厂采用湿法脱硫进行作业，原有控制方式采用整体式控制，整体式控制在某电厂的实际运行中运行效率较低，为了提高脱硫系统的智能化管理效率，本文采用分散式控制进行脱硫工艺管理。分散式控制方式可以在局部臃肿区域改善烟气脱硫系统的运行流畅性，从而在整体上提升火电厂脱硫的智能化管理程度及运行可靠性。

火电厂产生的烟气在吸收塔内与氨水发生反应，主要是烟气中的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵再与氧化空气反应生成硫酸铵，从而实现脱硫作业和硫化物副产品的资源化回收。

火电厂脱硫作业主要分为烟气系统和吸收系统两部分，受环保法规要求脱硫系统不再设置旁路系统，但是经过湿法脱硫的烟气中含有大量的水气，为防止出现酸雾，需要使用预加热器对脱硫后的烟气进行加热。该火电厂使用分散式控制后，脱硫系统的效率明显提升，在原有系统的基础上丰富了脱硫功能，提高了脱硫效率，设备的成本也没有较大提升，从而实现了在不增加成本的基础上提高脱硫作业的目标，达到了设计要求，完成了预期目标。

5结论

为了提高火电厂烟气脱硫系统的运行效率，本文对脱硫系统的研究现状及脱硫方法进行分析，介绍了火电厂脱硫系统智能化管理平台，该平台通过分散控制模式对脱硫系统进行智能化管理，改善了烟气脱硫系统的运行流畅性，提升了火电厂脱硫的智能化管理程度，进一步保障了脱硫设备的可靠性和稳定性。

参考文献

[1]张立强.火力发电厂脱硫工艺吸收系统及设备检修[J].河南科技，2020（17）：131-133.

[2]孙雪景，王占华.火电厂锅炉脱硫脱硝控制技术设计[J].北方建筑，2019，4（06）：22-25.

[3]朱浩.基于火电厂烟气脱硫系统运行常见故障分析[J].科学技术创新，2019（28）：183-184.

[4]张凯峰.燃煤火电厂湿法脱硫工艺系统及其检修维护[J].节能，2019，38（09）：18-20.

[5]李大申.火电厂脱硫浆液循环泵故障分析及对策[J].科技创新导报，2019，16（21）：79+81.

[6]刘朝贵.小议燃煤电厂烟气脱硫系统的运行优化[J].企业技术开发，2019，38（07）：102-103+119.