烟气脱硫的仪表及控制系统设计分析

烟气脱硫的仪表及控制系统设计分析

发表时间：2017-08-04T10:54:04.643Z 来源：《电力设备》2017年第11期作者：王天石

[导读] 摘要：火力发电作为常见发电形式，其在进行电力生产过程中会产生大量浓烟，对社会环境和发电厂周边居民自身健康有很大的影响。

（中国石油抚顺石化分公司热电厂辽宁抚顺 113006）

摘要：火力发电作为常见发电形式，其在进行电力生产过程中会产生大量浓烟，对社会环境和发电厂周边居民自身健康有很大的影响。为了减少浓烟对环境造成的破坏，需要对烟气进行脱硫处理，从根本的角度上保障社会环境。目前，我国大多数火力发电厂内部都安装烟气脱硫仪表，这种仪表能够有效监测烟气中硫含量，并及时有效实施脱硫技术。本文将对烟气脱硫仪表进行综合分析，明确这种仪表控制系统设计方案，借以保证烟气脱硫工艺顺利实施。

关键词：火电厂；烟气脱硫；仪表；控制系统

引言：常见能源物质包括煤炭、石油和天然气，而煤炭作为我国主要能源物质，其在各个行业都有非常广泛的应用，在进行火力发电过程中，经常会使用单煤炭能源物质，其根本原因在于煤炭具有燃烧充分和热量高等优势，能够满足火力发电全部需求。但是在煤炭燃烧过程中，会产生含硫浓烟，如果不对这种浓烟进行脱硫处理，不仅仅会造成环境污染，严重时汗会形成酸雨，危害社会环境和各个行业发展。这也从侧面说明对烟气进行脱硫处理，对我国各个方面都有不可忽视的作用。

一、烟气脱硫工艺概述

对于火电厂来说，对其发电过程中产生的浓烟进行脱硫处理，能够避免浓烟对环境造成二次污染，危害人们自身健康。目前各个火电厂在进行烟气脱硫处理时，为了保证烟气脱硫效率有所提升，应在烟气脱硫处理过程中使用自动化设备，这不仅仅能够保证脱硫处理顺利实施，对于减少烟气脱硫过程中出现的问题也起到不可忽视的作用。

现阶段，我国常见的烟气脱硫技术主要利用吸收剂和吸附剂等对烟气中硫物质进行吸附处理，确保烟气中硫物质转化为稳定的含硫化合物，降低二氧化硫合成几率，从根本的角度上实现烟气脱硫目的。对于烟气脱硫工艺来说，包括三种模式，即干法脱硫处理技术、半干法脱硫技术和湿法脱硫技术。尽管这三种方法都能够进行烟气脱硫处理，但是其表现形式和脱硫步骤还存在些许差异。

1、干法烟气脱硫处理技术

干法烟气脱硫处理技术是在完全干燥的条件下进行的，这种方法主要采取粉状吸附剂对烟气中硫物质进行吸附处理。对于干法烟气脱硫处理技术来说，在实施这项技术时，周围环境会出现温度变化，因此，在这个过程中应充分分析温度变化趋势。另外，这项技术在实施过程中还存在诸多缺点，包括设备较大和反应缓慢等弊端，因此在我国火电厂烟气脱硫处理中并没有得到广泛的应用。

2、半干法烟气脱硫处理技术

半干法烟气脱硫处理技术与湿法脱硫、干法脱硫相比较存在着一定的特殊性，是脱硫剂在干燥状态下脱硫、湿润状态下再生的过程，或者是在湿润状态下脱硫、干燥状态下再生的处理技术。特别是在湿润状态下的脱硫处理来说，这种方法既具备反应速度快、脱硫效率高的特点，也具备了温度变化小、无污水排除的优点。

3、湿法脱硫处理工艺

湿法脱硫处理工艺的利用是通过一些具备吸收功能的溶液、浆液来在湿润状态下进行烟气脱硫处理，这种方法具备着效率高、反应速度快、设备简单的优点，但是由于设备普遍腐蚀严重、运行维护成本高且存在废水排除的缺陷。

二、烟气石灰石-石膏湿法脱硫工艺

1、仪表选择

烟气脱硫目前有湿法脱硫、干法脱硫、半干法脱硫等,目前国内应用最多的是石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统,这种脱硫工艺的脱硫效率可高达95%。它不但脱硫效率高,而且设备占地面积小,易于操作控制。

石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统主要有石灰石制备系统、烟气及SO2吸收系统、石膏脱水系统等,有的工程是直接采购合格的石灰石粉进入电厂,则电厂内无石灰石破碎系统,有的工程直接将石膏浆液排出至灰场,则电厂内无石膏脱水系统。另外,对于两台机组而言,有的工程采用一炉一塔工艺,有的工程则采用两炉一塔工艺,目前大型火电厂一般均采用一炉一塔工艺。

2、控制室布置

国内早期建设的脱硫项目,如随主机组配套引进的华能珞磺电厂项目,基本上都是在就地设置独立的脱硫电控楼和脱硫控制室,在就地脱硫控制室内实现脱硫系统的控制。所有与脱硫有关的控制设备均布置在就地脱硫电控楼或脱硫控制室内。

近几年脱硫的控制方式和控制室的布置已发生了很大变化,主要基于以下两个原因:一是电厂的整体自动化水平不断提高,控制点设置愈来愈少;二是随着国内脱硫项目的不断增多,大家对脱硫工艺和控制的设计已逐渐掌握,脱硫系统的设计和建设方式已发生了变化,已不是所有项目都将脱硫系统作为一个独立的岛来单独进行设计。

对目前国内大型火电厂的脱硫设计进行总结,其控制方式可以归纳为以下几个主要方案:方案一是采用传统的控制方式,设置独立的脱硫电控楼和就地控制值班室,控制一套、两套或四套脱硫工艺系统;方案二是脱硫系统与除灰渣系统合并控制室,操作员站布置在脱硫控制室内或除灰渣控制室内,脱硫系统与除灰渣系统的控制机柜就近布置在各自的电子设备间；方案三是脱硫系统在机组主控制室进行监控;方案四是将脱硫系统与输煤系统等其它辅助系统合并就地控制室。除此之外,尚有先在就地脱硫电控楼设置就地控制室进行过渡(在脱硫系统调试、启动运行初期、巡检时用),然后引入机组主控制室进行控制的远近期结合方案。

3、工业闭路电视监视系统

作为运行人员的重要辅助监视手段，工业闭路电视监视系统是脱硫系统需要考虑设置的一套监视系统。该系统在早期的脱硫建设中就已获得应用，当时它一直作为一套独立的监视系统进行设计，其监视终端放在独立的脱硫控制室内，并且系统也随脱硫岛统一进行采购。

三、结束语

随着近期一大批高参数、大容量火电机组的相继投产运行，大家将对脱硫仪表与控制这一新的自动化技术愈来愈熟悉。随着环保标准的提高，脱硫系统与机组的运行关系也将更加密切，一些新的问题，如在文中已提到的FGD-DCS配置方案，以及下一步是否有可能直接将