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【摘 要】由经济发展、工业生产造成的环境问题日益严重,电厂锅炉烟气污染严重,硫含量很高,为降低硫污染,电厂纷纷创建了脱硫控制装置,或采用传统的石灰法脱硫、或采用先进的脱硫工艺技术。脱硫工艺技术脱硫效果很好,但是成本很高,基础建设费用、运行成本、后续管理资金数额很大,同时,工艺技术控制效果也不好,存在管理约束,信息限制等问题。为此,脱硫工艺并没有广泛的应用在电厂锅炉中。基于此,本文将结合电厂烟气脱硫控制管理内容,深度分析PLC系统在脱硫控制中的应用重点。
【关键词】信息背景 PLC系统 电厂烟气 脱硫控制
脱硫控制是PLC系统的核心工作任务,需对硫化物PH值、温度、石灰纯度等要素进行全方位控制。目前,电厂已引入自动化脱硫控制装置,管理中的所有变量因素都需通过计算机控制,各脱硫装置之间信号如果出现连接不紧密、相互干扰问题的话,则控制管理效果会大幅度下降。
一、工艺流程设计
(一)功能设计。首先,系统应具备高强度的监控能力,能够24小时监督水泵、风机、切换装置、液压开关、数据采集器的运行状态;其次,系统能够模拟各参数量,将数据传导至集控中心,集控中心负责搜集、处理、控制、设计数据处理;最后,利用自动供电装置,分析数据、控制操作界面、管理脱硫装置。
(二)硬件设计。PLC系统硬件由上位机、可编程控制器、开关量输入输出模块、模拟量输入输出模块、PH计、液位开关、流量计、电动调节阀等装置组成,由于篇幅有限,本文将选取重点硬件设备解释。
1.主—备切换。脱硫装置是由多个数据完成拟定的操作任务的,从这个角度看,PLC系统对数据显示、记录、编辑等控制流程的影响都很大,为增强说明能力,提高电厂脱硫除尘效果,系统采用的是主—备切换电源,以稳定系统运行平台,提供可靠电能和动力。
2.脱硫装置。电厂中的脱硫装置由烟气净化系统、循环液处理系统、脱硫浆液输送系统组成,这三个系统可以将多余烟尘从锅炉中导出,经循环液、脱硫浆液的引导和控制,实现稳压脱水。吸收到净化系统中的二氧化硫,会和碳酸钙发生反应,形成硫酸钙固体,沉淀,清理。
(三)PLC系统在脱硫装置中的应用价值。PLC系统的信息处理功能很强,在三个系统协同运作的时候,脱硫浆液如果没有与烟气进行充分反应,则净化效果会事倍功半,无法得到切实效果。利用系统的信息传导功能,根据净化器中的硫元素探测仪表,可以清楚的观察到净化系统中烟气净化效果,待反应完全之后,将多余硫酸钙沉淀物排出,得到净化烟气效果。从管理角度看,PLC系统将信息价值和作用发挥的淋漓尽致,充分提高了电厂脱硫工作的信息控制功能。从控制角度看,PLC对净化系统的监测、控制能力极强,能够将信号及时、有效、准确、完整的传输到集控中心,由管理者负责处理和控制。
二、PLC系统在脱硫控制中的应用细则
经上文对PLC系统的功能设计、硬件设计内容进行简要分析可知,脱硫装置的工作流程相互牵连,相互影响,如稍有不慎,则整个脱硫工作将会出现严重失误,为此PLC系统应全面侵入各脱硫装置,实现全方位监测、多角度多层次分析控制,具体内容如下:
(一)软件功能设计。
1.编程环境。PLC系统需根据特定的编程环境测算各记录参数,如果记录数据存在误差,则编程设计人员应重组编程环境,选择在屏幕上可显示、可控制的工艺技术,在技术的规范作用下,完成监控任务。同时,编程系统也应适当控制好各监测画面的排序,如:监控画面、手动操作画面、PID调节画面、实时趋势曲线画面、报警画面、参数修改画面等。
2.通讯接口。采用MPI通信协议和RS485物理接口连接电厂所有脱硫装置,进行数据传输。如果通讯接口处存在连接障碍,信号可以从备用通训接口导入。
(二)脱硫控制细则。
1.脱硫浆液制备。将浆液主要原料石灰石导入制备装置,通过搅拌、制浆措施,让添加剂与石灰石反应完全,形成脱硫浆液。制备装置上应设置储药罐,当浆液到达储药罐时,工作人员可以通过调节阀定量,改变浆液供给量,调节PH值。整个调节过程,工作人员不必亲力亲为,只需观测制备装置上的仪表即可。
2.烟气净化。锅炉中的烟气道路净化系统,其除尘设备的电压会受到影响,变得不稳定,这是,系统可以打开喷淋开关,降温增湿,提高净化系统中的湿度,让烟气与水均匀混合,调节电压。同时,针对有害烟尘,系统需采用二氧化硫浓度检验装置,检测浓度,如超过规定标准,则装置必须控制重力槽,进烟气导入二级过滤器中,与脱硫浆液进行二次中合,待硫元素吸收完全之后,终止脱硫工作。由此可见,净化系统中PLC的信号起到了关键作用,不仅能够及时传送系统硫元素浓度,还能通过有效措施,改变脱硫工艺流程。
3.脱硫控制。脱硫浆液配置完成之后,工作人员应通过PLC系统,按次序打开风机、泵机,调节装置电压,让浆液按照固定流量导入净化系统中。同时,在测试系统中PH值时,如果测量值远超于设定值,则应随即开启加药调节开关,提高脱硫浆液流量,如测量值很小,则系统应适当调节开关,加速沉淀物排放量,使净化系统不至堵塞。
三、结论
通过上文对PLC系统在电厂脱硫控制中的应用内容进行系统分析可知,依靠信息控制系统,可以使脱硫控制管理进入智能化、自动化的时代,下一阶段,电厂需全面铺开PLC系统建设,让其发挥最高效、最及时的控制管理作用,从管理、检测、操作等多角度,引导电厂脱硫工作有序进行。
参考文献:
[1]董玉强,白焰.DCS在某电厂脱硫系统的应用[J].化工自动化及仪表,2012,10(12):1561-1566.
[2]董策.DCS和PLC在烟气脱硫工程中应用的技术经济分析[J].东方电气评论,2013,18(02):124-127.
[3]黄宇姗.基于PLC的循环悬浮式半干法烟气脱硫监控系统设计[J].武汉理工大学学报(社会科学版),2011,13(08):239-242.
[4]刘强,葛铭.基于SIEMENSS7-400H的电厂环保脱硫控制系统[J].信息技术,2009,11(10):104-106.
[5]白克强,刘知贵,陈思海,王小红.分散控制系统在烟气脱硫自动化工程中的应用[J].西昌学院学报(自然科学版),2008,29(04):137-140.
【关键词】信息背景 PLC系统 电厂烟气 脱硫控制
脱硫控制是PLC系统的核心工作任务,需对硫化物PH值、温度、石灰纯度等要素进行全方位控制。目前,电厂已引入自动化脱硫控制装置,管理中的所有变量因素都需通过计算机控制,各脱硫装置之间信号如果出现连接不紧密、相互干扰问题的话,则控制管理效果会大幅度下降。
一、工艺流程设计
(一)功能设计。首先,系统应具备高强度的监控能力,能够24小时监督水泵、风机、切换装置、液压开关、数据采集器的运行状态;其次,系统能够模拟各参数量,将数据传导至集控中心,集控中心负责搜集、处理、控制、设计数据处理;最后,利用自动供电装置,分析数据、控制操作界面、管理脱硫装置。
(二)硬件设计。PLC系统硬件由上位机、可编程控制器、开关量输入输出模块、模拟量输入输出模块、PH计、液位开关、流量计、电动调节阀等装置组成,由于篇幅有限,本文将选取重点硬件设备解释。
1.主—备切换。脱硫装置是由多个数据完成拟定的操作任务的,从这个角度看,PLC系统对数据显示、记录、编辑等控制流程的影响都很大,为增强说明能力,提高电厂脱硫除尘效果,系统采用的是主—备切换电源,以稳定系统运行平台,提供可靠电能和动力。
2.脱硫装置。电厂中的脱硫装置由烟气净化系统、循环液处理系统、脱硫浆液输送系统组成,这三个系统可以将多余烟尘从锅炉中导出,经循环液、脱硫浆液的引导和控制,实现稳压脱水。吸收到净化系统中的二氧化硫,会和碳酸钙发生反应,形成硫酸钙固体,沉淀,清理。
(三)PLC系统在脱硫装置中的应用价值。PLC系统的信息处理功能很强,在三个系统协同运作的时候,脱硫浆液如果没有与烟气进行充分反应,则净化效果会事倍功半,无法得到切实效果。利用系统的信息传导功能,根据净化器中的硫元素探测仪表,可以清楚的观察到净化系统中烟气净化效果,待反应完全之后,将多余硫酸钙沉淀物排出,得到净化烟气效果。从管理角度看,PLC系统将信息价值和作用发挥的淋漓尽致,充分提高了电厂脱硫工作的信息控制功能。从控制角度看,PLC对净化系统的监测、控制能力极强,能够将信号及时、有效、准确、完整的传输到集控中心,由管理者负责处理和控制。
二、PLC系统在脱硫控制中的应用细则
经上文对PLC系统的功能设计、硬件设计内容进行简要分析可知,脱硫装置的工作流程相互牵连,相互影响,如稍有不慎,则整个脱硫工作将会出现严重失误,为此PLC系统应全面侵入各脱硫装置,实现全方位监测、多角度多层次分析控制,具体内容如下:
(一)软件功能设计。
1.编程环境。PLC系统需根据特定的编程环境测算各记录参数,如果记录数据存在误差,则编程设计人员应重组编程环境,选择在屏幕上可显示、可控制的工艺技术,在技术的规范作用下,完成监控任务。同时,编程系统也应适当控制好各监测画面的排序,如:监控画面、手动操作画面、PID调节画面、实时趋势曲线画面、报警画面、参数修改画面等。
2.通讯接口。采用MPI通信协议和RS485物理接口连接电厂所有脱硫装置,进行数据传输。如果通讯接口处存在连接障碍,信号可以从备用通训接口导入。
(二)脱硫控制细则。
1.脱硫浆液制备。将浆液主要原料石灰石导入制备装置,通过搅拌、制浆措施,让添加剂与石灰石反应完全,形成脱硫浆液。制备装置上应设置储药罐,当浆液到达储药罐时,工作人员可以通过调节阀定量,改变浆液供给量,调节PH值。整个调节过程,工作人员不必亲力亲为,只需观测制备装置上的仪表即可。
2.烟气净化。锅炉中的烟气道路净化系统,其除尘设备的电压会受到影响,变得不稳定,这是,系统可以打开喷淋开关,降温增湿,提高净化系统中的湿度,让烟气与水均匀混合,调节电压。同时,针对有害烟尘,系统需采用二氧化硫浓度检验装置,检测浓度,如超过规定标准,则装置必须控制重力槽,进烟气导入二级过滤器中,与脱硫浆液进行二次中合,待硫元素吸收完全之后,终止脱硫工作。由此可见,净化系统中PLC的信号起到了关键作用,不仅能够及时传送系统硫元素浓度,还能通过有效措施,改变脱硫工艺流程。
3.脱硫控制。脱硫浆液配置完成之后,工作人员应通过PLC系统,按次序打开风机、泵机,调节装置电压,让浆液按照固定流量导入净化系统中。同时,在测试系统中PH值时,如果测量值远超于设定值,则应随即开启加药调节开关,提高脱硫浆液流量,如测量值很小,则系统应适当调节开关,加速沉淀物排放量,使净化系统不至堵塞。
三、结论
通过上文对PLC系统在电厂脱硫控制中的应用内容进行系统分析可知,依靠信息控制系统,可以使脱硫控制管理进入智能化、自动化的时代,下一阶段,电厂需全面铺开PLC系统建设,让其发挥最高效、最及时的控制管理作用,从管理、检测、操作等多角度,引导电厂脱硫工作有序进行。
参考文献:
[1]董玉强,白焰.DCS在某电厂脱硫系统的应用[J].化工自动化及仪表,2012,10(12):1561-1566.
[2]董策.DCS和PLC在烟气脱硫工程中应用的技术经济分析[J].东方电气评论,2013,18(02):124-127.
[3]黄宇姗.基于PLC的循环悬浮式半干法烟气脱硫监控系统设计[J].武汉理工大学学报(社会科学版),2011,13(08):239-242.
[4]刘强,葛铭.基于SIEMENSS7-400H的电厂环保脱硫控制系统[J].信息技术,2009,11(10):104-106.
[5]白克强,刘知贵,陈思海,王小红.分散控制系统在烟气脱硫自动化工程中的应用[J].西昌学院学报(自然科学版),2008,29(04):137-140.