基于 PLC 的锅炉炉烟处理冷却循环水装置控制系统

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1、３１５６化工自动化及仪表第４１卷基于PLC的锅炉炉烟处理冷却循环水装置控制系统王秋平韩磊张淼张进赵木来（东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林１３２０１２）摘要介绍锅炉炉烟处理冷却循环水装置的工艺流程，并利用Ｓ７-３００ＰＬＣ设计其控制系统。该控制系统根据采集的液位、ｐＨ值数据和工况控制各部分设备的运行，将炉烟中的ＳＯ２吸收后制成稀硫酸并输送到循环水中。关键词ＰＬＣ控制系统锅炉炉烟冷却循环水＋中图分类号ＴＨ８６２．６　　　文献标识码Ａ文章编号　１０００-３９３２（２０１４）１２-１３５６-０３在火力发电厂生产过程中，需要使用大量的时自动启动循环泵，洗涤水由洗涤

2、区内的喷淋头冷却水以对流散热方式将做完功的乏汽冷凝成凝喷出；循环泵启动以后，开启进口阀和出口阀，炉结水后循环使用。而在对流散热过程中，部分蒸烟从进口阀进入洗涤区，在洗涤区中与洗涤水充发的循环水被对流空气带走，导致凉水塔内的循分接触，烟气中的大部分ＳＯ２被洗涤水吸收，洗涤［１］环水不断浓缩、ｐＨ值上升，引起凝汽器结垢，在后的净烟气从出口阀排入脱硫吸收塔烟气烟道；发电量不变的情况下，致使发电热耗增大、煤耗增吸收了ＳＯ２的洗涤水被洗涤区下部的收集盘全部高，从而直接影响到整个电厂的经济性和安全性。回收，然后进入氧化空气吸入器与氧化空气混合，因此，在运行过程中，需要在

3、循环水中加入硫酸调沿着氧化空气吸入器的下部出口进入下部水池进［２］整循环水的ｐＨ值，以此阻碍冷却循环水结垢。一步完成氧化，制成稀硫酸；完成洗涤后自动关闭目前，国内火力发电厂主要采用人工直接添进口阀、出口阀和注水阀，自动停止循环泵运行；加浓／稀硫酸的方法来调节循环水的ｐＨ值，但直自动开启引出阀，下部水池的稀硫酸在重力作用接添加浓硫酸资金投入较高，安全性也得不到保下由引出管输送至循环水前池，稀硫酸排放完毕［３］证。锅炉炉烟处理冷却循环水装置是根据文献后关闭引出阀，然后开启排污阀，将下部水池内沉［４，５］设计的，该装置能够吸收锅炉燃烧烟气中淀的粉尘杂质排至吸收塔地

4、坑，废渣排放完毕之的ＳＯ２制取稀硫酸，并将稀硫酸替代浓硫酸添加后，关闭排污阀。到循环水中，降低火力发电厂冷却循环水的ｐＨ值，阻碍火力发电厂直接冷却循环水结垢。笔者根据火电厂循环水处理要求，利用ＰＬＣ技术为该装置设计控制方案，以实现该装置的预期功能并保证其稳定运行。①1锅炉炉烟处理冷却循环水装置工艺简介锅炉炉烟处理冷却循环水装置的工艺流程如图１所示，其中注水阀为电动调节阀，其他阀门均为电动开关阀。该装置的具体工艺流程如下：按下启动键后开启注水阀，注水管中的工艺水经调图１　锅炉炉烟处理冷却循环水装置工艺流程节阀进入下部水池，被注入的工艺水作为洗涤水，其液位达到下

5、部水池最高水位时自动关闭注水①收稿日期：２０１４-０５-２２阀；洗涤水液位不低于下部水池最高液位的８０％基金项目：吉林省博士后科研项目（ＲＢ２０１３０４）第１２期王秋平等．基于ＰＬＣ的锅炉炉烟处理冷却循环水装置控制系统１３７５2硬件系统０～２７６４８的整型数转换为指定的实数，ＵＮＳＣＡＬＥ该装置的主要任务是制取定量的ｐＨ值小于（ＦＣ１０６）模块将指定的实数转换成０～２７６４８的［８］４．５的稀硫酸，为此，控制系统需要实时采集装置整型数。内洗涤水的液位和ｐＨ值，并根据采集到数据控制各设备的运行。为保证系统能够稳定工作并具有较强的抗干扰能力且成本相对低廉，笔者选

6、用Ｓ７-３００ＰＬＣ的３１４ＣＰＵ为控制核心，它具有图３　ＳＣＡＬＥ（ＦＣ１０５）和ＵＮＳＣＡＬＥ（ＦＣ１０６）模块１２８ＫＢｙｔｅ的工作存储器，处理速度为０．０６ｍｓ／１０００条指令［６］。ＳＣＡＬＥ（ＦＣ１０５）模块的转换公式为：K１系统的输入信号：系统启动和停止信号ＤＩ，OUT＝（IN－K１）（HI＿LIM－LO＿LIM）＋LO＿LIMK２－K１２４Ｖ；装置内液位高度、水池内洗涤水ｐＨ值和循式中HI＿LIM———设定的实际值上限，对应于仪环水前池ｐＨ值ＡＩ，４～２０ｍＡ。系统的输出信号：表量程，一般取仪表量程值；电动阀开关、循环泵启停信号ＤＯ，２４Ｖ；

7、调节阀阀IN———ＡＩ模块采集的输入值；位控制信号ＡＯ，４～２０ｍＡ。K１、K２———由ＡＩ模块的采样精度确定，单根据系统要求预留出一定接口。该系统选用极性范围０～２７６４８，双极性范围的其他ＰＬＣ模块包括数字量输入模块ＳＭ３２１、数－２７６４８～２７６４８，在该系统程序字量输出模块ＳＭ３２２、模拟量输入／输出模块中分别为０和２７６４８；［７］ＳＭ３３４和电源模块ＰＳ３０７５Ａ。系统的硬件结ＬＯ＿ＬＩＭ———设定的实际值下限，对应于仪构如图２所示。表量程，一般取０；ＯＵＴ———经模块转换后的输出值。ＵＮＳＣＡＬＥ（ＦＣ１０６）模块的转换公式为：（K２－K１）

8、（IN－LO＿LIM）OUT＝＋K１K１（HI＿LI