基于PLC的火電廠煙氣脫硫控制系統研究與設計

0 引 言
我國是燃煤大國，煤炭占一次能源消費總量的75％。隨著煤炭消費的不斷增長，燃煤排放的二氧化硫也不斷增加，致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴重。為了實現SO2的減排目標，國家制定了一系列的環保措施。目前國內煙氣脫硫工藝設備的設計、制造、安裝和調試水平已有了大幅度的提高，已建成、投運了一大批大型機組火電機組煙氣脫硫系統。但據了解，目前投運的火力發電廠都還存在著不少這樣或那樣的技術問題，其中熱工自動化投入水平不高是其中的一個重要技術問題，如測量不準，系統自動投不上，系統調節品質差等，致使一些電廠的脫硫系統出現運行故障多、不能與發電機組完全同步運行或運行中脫硫效率達不到設計值或系統運行成本高等問題。對于整個煙氣脫硫系統，作為監視、控制脫硫系統運行的控制系統是重要的組成部分，它既要保證脫硫系統的正常工作和異常工況的系統安全，又要與單元機組控制系統相協調，保證鍋爐的安全運行。
控制系統采用DCS雖然自動化程度大為提高，但由于脫硫工藝系統總的監控點數(一般為600～1 000點)遠低于能滿足單元機組控制的DCS系統的經濟規模(一般為5 000～10 000點)，造成控制系統造價偏高，經濟性下降。目前，國內許多電廠在煙氣脫硫控制上己開始嘗試采用可編程控制器PLC作為控制主機，將脫硫控制納入全廠輔助系統網絡集中監控，既保證可靠性，又能大幅度降低系統造價。
本文研究采用可編程控制器PLC作為控制主機，進行脫硫控制系統的硬件設計，給出了具體的設計方案及各功能模塊的詳細設計。現場實際運行結果證明了設計方法的有效性。

1 煙氣脫硫工藝流程
石灰石／石膏濕法煙氣脫硫的基本工藝流程為：鍋爐煙氣經過除塵器除塵后，由引風機送入脫硫系統，煙氣由進口煙道進入由增壓風機增壓后，經氣氣換熱器(GGH)降溫，進入吸收塔。在吸收塔內，煙氣由下向上流動，石灰石漿液由上向下洗滌煙氣，在吸收塔底部，鼓入空氣進行氧化，生成的石膏由石膏漿液泵送人脫水系統圖1是典型的石灰石／石膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖。

石灰石／石膏濕法脫硫工藝系統(單臺機組)主要由八個子系統組成，分別為煙氣系統、吸收氧化系統、石灰石漿液制備系統、脫水及輸送系統，排放系統、工藝和工業水系統、雜用和儀用空氣系統、廢水處理系統。每個系統都是一個完整的子系統，當以PLC作為系統主控機時，每個子系統可以作為PLC的一個功能模塊。