大型火力发电机组烟气脱硫控制系统设计

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1、万方数据第38卷第1期2∞5年1月中国电力ELECTRICPOWERV01．∞．NO．1Jan．2∞5荑鲤蜒静囊鳓缬橱笺1麟硫控制豢绣鬯耕。王雷(武汉凯迪电力股份有限公司，湖北武汉430223)摘要：国外发达国家的大型火电厂已广泛安装亨脱硫装置。根据我国舔境保护法觌稳最耨旋曦雾太穗镬

2、薹一u染物排放标准的有关规定，新建大型火电厂都必须配有烟气脱硫系统。在烟气脱硫慕缝枣蘩键麓豢缀羽浚i警计是一个较重要的环节，控制系统设计的是否合理，会直接影响脱硫系统甚至主机系镜瞬长瓣豢囊豫蹙溪一黧行。石灰石，石膏湿法脱硫技术是目前最成熟的脱硫技术

3、之一，在国内得到了广泛应用。裳中髓澍瑟藤露鬻jl石膏湿法脱硫系统，介绍其工艺流程、控制系统水平、主要模拟量控制系统、烟气监测系统、重蘩联锁绦、护，并讨论其控制网络形式等。一关键词：烟气脱硫；吸收塔；控制系统；控制网络；CEMS中图分类号：x51；TK323文献标识码：A文章编号：1004—9649(2005)01-0076讲O引言国外发达国家如美国、日本和德国等的大型火电厂已广泛安装了脱硫装置，其烟气脱硫技术已发展得很成熟。虽然我国烟气脱硫技术起步较晚，但在北京、重庆、广东等地的大中型火电厂已建立了石灰石／石膏湿法、循环流化床干

4、法、海水脱硫湿法等主要脱硫工艺的示范工程。通过技术引进和不断消化吸收，培养和造就了一批掌握世界先进脱硫技术、具有脱硫工程管理经验的专业技术队伍和大型工程公司，这些公司已具备了独立承担大型火电机组烟气脱硫工程咨询、设计、供货、安装、调试、技术服务、工程总承包的能力。在大型火电机组烟气脱硫技术中，石灰石／石膏湿法脱硫技术是目前最成熟的脱硫技术之一，在国内得到了广泛应用。在脱硫系统中，控制系统的设计是一个较重要的环节，控制系统设计的合理与否直接影响脱硫装置的长期安全稳定运行。现以2×600MW超临界燃煤机组的烟气脱硫系统(每炉一塔)为

5、例，讨论其控制系统的设计方案。1石灰石／石膏湿法脱硫工艺流程石灰石／石膏湿法脱硫工艺主要包括烟气系统、烟气换热系统、增压风机系统、石灰石浆液制备系统、吸收塔系统、氧化空气系统、滤液水及工艺水系统、吸收塔排水坑及事故浆液池、石膏脱水系统和废水处理系统等。其中石灰石浆液制备系统、滤液水及工艺水系统、石膏脱水系统和废水处理系统为2套烟气脱硫系统的公用系统。锅炉未处理的烟气经增压风机增压以克服脱硫系统的阻力后，进入烟气换热器进行降温，降温是为保护吸收塔的内部结构。经降温的烟气进入吸收塔与喷淋的石灰石浆液接触，去除烟气中的S0：。在吸收塔

6、后设有除雾器，除去出口烟气中的雾珠。除雾后的烟气再经烟气换热器升温部分对烟气进行升温，最后脱硫后的净烟气进入烟囱排人大气。吸收塔浆液循环泵为吸收塔提供大流量的吸收剂，保证气液两相充分接触，提高Soz的吸收效率。生成石膏的过程中采取强制氧化，设置氧化风机将浆液中未氧化的Hso，和so：氧化成so：。在氧化浆池内设有搅拌装置，以保证混合均匀，防止浆液沉淀；氧化后生成的石膏通过吸收塔排浆泵排出，进入后续的石膏脱水系统。脱硫系统工艺流程见图1。2脱硫系统的控制水平对于脱硫系统的控制，大部分用户都要求其控制水平能达到运行人员无需现场人员的

7、配合，在脱硫控制室(或机组集控室)内即可实现对烟气脱硫装置及其附属系统的启停和正常运行工况的监视、控制和调整及异常与事故工况的报警、联锁和保护。在控制室内不设置常规仪表盘，但当脱硫控制系统出收稿日期：2004-09—27；修回日期：2004—10·28作者简介：王雷(1972．)，男，黑龙江克东人，高级工程师，从事火力发电厂烟气脱硫工程的设计及调试工作。E—mail：wanglei7248@163．com76；^"“万方数据石灰石臀磊糕工艺水箱勰盯蛩塑至石膏旋流站溢流水箱膏水力旋流站除雾器冲洗水泵j真空皮带脱水机工艺水泵图1脱硫

8、系统工艺流程Fig．1FIOwdiagramOftheFGDsystem现故障时，为能使脱硫系统安全解列，保护机组安全运行，在控制室内需设置能使脱硫系统安全解列的后备硬手操按钮。在控制系统的选择上，用户都会倾向于采用分散控制系统(DCS)，而不采用PLC进行控制。且用户一般都会要求脱硫DCS硬件配置与主机控制系统DCS保持一致性，主要原因有：(1)减少备品备件，减少维护量；(2)便于与主机实现通信联网，实现DCS主机脱硫一体化。脱硫DCS主要功能包括数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、电气控

9、制系统(ECS)。3脱硫控制网络形式在脱硫控制系统实时数据通信网络设计上主要有3种形式：(1)2台600Mw机组脱硫系统包括公用部分采用1套DCS进行控制，每台机组脱硫装置配1台操作员站，公用系统配1台操作员站和配l台备用操作员站，共4台操作员站，同时配1台工程