脱硫系统改造工程热控系统设计

脱硫系统改造工程热控系统设计

姚宁

（大唐环境产业集团股份有限公司邳州徐塘项目分公司江苏邳州221300）

摘要：脱硫系统改造工程中热控系统的设计与优化一直是行业内部备受关注的环节之一，立足于脱硫系统改造工程的特征，文章首先介绍了脱硫控制系统结构与特征，其次分析了脱硫系统控制功能的实现途径，并阐述了热控设计的原则与技术要点，希望可以为顺利开展工程热控系统设计与优化工作提供必要的技术支持。

关键词：脱硫系统；热控系统；改造

目前国内应用最为广泛的烟气脱硫技术就是石灰石-石膏湿法脱硫，该技术在应用过程中可以通过增压风机来克服烟气通过通道的整体阻力，同时借助于机组的帮助来进行吸收塔内烟气的处理，并通过碳酸钙以及氧化风机鼓入空气的方式进行脱除，最终形成石膏，完成脱硫处理工作。为了进一步阐述该系统改造工程热控设计的途径，现就控制系统的相关内容介绍如下。

一、脱硫控制系统概述

1.脱硫控制系统设计要求

以技术协议为基础，根据工程仪表与控制系统的设计要求来进行设计，脱硫系统在锅炉中的占比不得低于30%，同时在投入使用正常的条件下，脱硫系统会随着负荷的变化而出现变化，但是整体的脱硫效率不得低于90%，如果出现锅炉跳闸的情况，参数也不得出现较大的变化。

2.脱硫控制系统的可靠性

作为整个生产环节的辅助部分，脱硫装置的稳定性与可靠性一般都需要取决于旁路系统的设置。在工程实践中，通过设置烟道旁路能够有效提升控制系统的可靠性，但是相比于辅助车间的控制系统其要求可以有所降低。随着国家对于环保工作的要求不断提升，当前脱硫控制系统的可靠性不但关乎到生产产品的质量稳定性，甚至还会关乎企业的生存与发展。为了提升控制系统的可靠性，可以通过采用适当冗余或者实现多控制器合理分配，协同控制的方法来进行脱硫处理，这样一来就可以避免单一控制系统出现问题的情况，有效提升系统的稳定性与可靠性。

3.脱硫装置控制水平

在烟气脱硫效果与经济性方面，脱硫装置主要依赖于系统监测与保障装置，采用监视与自动化控制相结合的方式进行集中处理。自动化水平较高的车间可以实现无现场人员干预，完全依靠设备的自动化监测与反馈管理来实现相关处理任务和功能，在工程实践中可能会出现一些特殊情况，系统会自动记录到计算机中以备后续查验，更好的服务于脱硫工作。

二、脱硫控制系统结构分析

1.分散控制系统

分散控制系统的主要任务是通过分散控制的方式来将监控、网络分析以及操作等环节进行区分，重点完成交付的任务。整个分散控制系统包括有工程师站、操作员工作台以及锅炉烟气脱硫设备等环节，通过分散控制端的网络交换机与其他系统的接口相连，从而实现有效的控制与分离工作。

2.工业监控系统

工业监控系统对于更好的满足现场控制具有重要的作用。通过建立完善的脱硫控制监视系统，可以帮助运行管理人员直接在控制室内通过监控设备观察设备与系统的运行状况，同时整个闭路监控系统也可以采用全方位的数字化处理设备来进行数字视频压缩以及传输，从而为生产现场的监控与信息转化奠定基础。该系统构建过程中主要涉及到视频服务器、交换机以及监视终端设备等类型，工业电视监视系统需要根据数字系统进行配置。

3.火灾报警与消防控制系统

自动报警装置主要布置在电子设备控制室当中，通过将信号纳入到报警控制柜中进行集中管理的方式来实现自动化消防控制的目标。在构建该系统时，主要包括有脱硫控制、电子设备以及电气配电等环节。

4.烟气连续监测系统

脱硫系统的建设目标就是实现环保排放达标的要求，所以在进行脱硫装置设置时需要配备专用烟气排放连续监测系统，通过取样、分析组件以及通讯接口划分等方式来建立更为全面的消防控制体系。在烟气连续监测过程中，需要做好直接抽取样本的准备，通过取样、校验、数据采集等方式来对出入脱硫烟气的污染物进行参数的采集，并将其展示在控制面板上。根据测量结果进行监视与控制，并将采集的原始数据直接传送到监测部门或者管理部门。

5.电源气源系统设计

电器电源系统的设计需要遵从以下几个方面的原则：首先，设置仪表电源柜，根据脱硫要求进行供电和电源的自动化转换；其次，控制系统设置电源柜并同时做好备用供电准备，实现自动化的切换功能；再次，脱硫系统需要搭配备用电源，并做好火灾报警消防控制系统的供电；最后，工业监控与防冻伴热系统应该属于同一电源供电系统。

三、脱硫控制系统控制功能实现途径

1.数据采集与系统处理

数据采集与处理系统的主要工作包括采集与脱硫相关类型的信息以及及时向操作人员提供其运行的实际状态，是确保整个系统平稳快速运行的根本环节。在脱硫系统出现问题时，就会及时进行报警处理，从而有效提升系统的运行效率与稳定性。在功能实现方面，该功能主要包括有成组显示、画面显示、报警显示以及指标记录等功能。

2.模拟量控制系统

模拟量控制系统的主要任务包括烟风道系统以及脱硫性能的控制与调节，是该系统的技术核心环节。在烟风道调节时，需要做好挡板、风机、旁路差压以及旁路挡板等功能的控制，特别是在不同程度压力与流量影响下的控制与保护工作。脱硫性能控制主要涉及到设备运行的稳定性，在实际应用过程中可能会由于煤种与实际配比的差异而导致脱硫率的变化，这个时候需要根据实际需求进行调节，否则会影响整个系统的脱硫水平。

3.顺序控制系统

顺序控制系统的主要包括脱硫系统的启停、除雾器处理以及石膏托水系统的控制功能等部分，该部分是实现系统功能顺序的前提，同样也是后期维护维修中应该重点关注的部分。

4.电气控制系统

电气控制系统需要将脱硫监控的设备纳入到控制当中，包括进线、分段开关、断路器以及变压器等部分。在选取不同类型的断路器与电源控制器时，需要结合实际需求进行选择，重点做好电器报警与元器件的控制工作，如果出现常规信号变化的情况，需要通过打印机对其进行打印与记录。

5.脱硫系统对外接口

在电厂工艺系统当中，脱硫系统的对外接口可以说是一个重要的子系统，其功能主要在于电厂各种控制系统的整合与完善，这样才能够提升信息传递的稳定性与准确性，是确保管理与生产控制一致性的前提条件之一，也是保障工艺系统平稳快速运行的基本环节。在脱硫控制系统的运行与停止当中，工作的状态与电厂的主机都会具有明显的关联，这个时候电厂主机组与脱硫装置的安全保护都可以获得所需的信号类型，在脱硫控制系统与主机之间通过硬接线进行连接，确保不出现信息中断的问题，留有通信接口做好数据传输工作。

总结

综上所述，我国作为一个以煤作为主要能源来源的国家，目前脱硫系统改造的紧迫性也越来越强烈。立足于目前工业实践现状与实际需求，要想实现脱硫控制系统的有效利用，就必须重视脱硫装置的综合利用效率，降低排放率。在实际工作中，要积极重视脱硫控制系统热控环节的设计要点与作用优势，并对于数据采集、模拟控制、顺序控制以及电气控制等环节的特征与应用特点进行分析，从而有效确保生产稳定性与高效性，提升生产的经济效益与社会效益。

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