摘要：PLC控制在火力發(fā)電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，要提高脫硫效率就必須提高控制系統(tǒng)的水平和控制質(zhì)量。根據(jù)煙氣脫硫系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)，應(yīng)著力解決系統(tǒng)自動控制方面的全新要求和控制方式，保證脫硫系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞：火電廠；煙氣脫硫；可編程控制器

　　一、火電廠實施煙氣脫硫的迫切性和重要意義

　　大氣污染與人們的生活息息相關(guān)，因為它會直接造成人類死亡率增加，破壞生態(tài)系統(tǒng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。煤火力發(fā)電站是煤炭消耗的主體，其排放的二氧化硫已接近全社會排放總量的50％，這一特點(diǎn)決定了控制燃煤排放的二氧化硫是我國二氧化硫污染控制的重點(diǎn)。二氧化硫排放是造成我國大氣環(huán)境污染及酸雨不斷加劇的主要原因。近年來，我國二氧化硫污染防治取得了一定成效。然而為從根本上解決火電廠二氧化硫污染問題，必須采取先進(jìn)工藝，加快推進(jìn)火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展工作，各地區(qū)及有關(guān)企業(yè)要從戰(zhàn)略和全局高度充分認(rèn)識推進(jìn)火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化工作的重要性，加快火電廠煙氣脫硫的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。

　　二、采用科學(xué)脫硫方法的探索和突破

　　當(dāng)前行業(yè)內(nèi)對減排二氧化硫的主要方法是煙氣脫硫。目前應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硫工藝有：石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫、噴霧干燥法脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫、海水脫硫、電子束法脫硫。國內(nèi)針對超過200MW的大型機(jī)組優(yōu)先考慮采用石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫。在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，科技戰(zhàn)線的有關(guān)人士對科學(xué)脫硫先進(jìn)方法不斷探索。

　　第一，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。首先是通過采集卡周期性掃描外部測點(diǎn)的狀態(tài)，然后經(jīng)過諸如正確性判斷、工程量換算、限值判斷等處理后，將處理過的信息作為新的數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫乃數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按所選定的數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備的采樣速率，周期性地采集和處理現(xiàn)場設(shè)備和工藝的開關(guān)量和模擬量信息。并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)顯示屏中顯示，作為運(yùn)行人員監(jiān)視和操作現(xiàn)場設(shè)備的依據(jù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、屏幕顯示、報警聲光顯示、事件記錄和追憶、歷史數(shù)據(jù)存儲檢索及打印、性能在線計算等功能。

　　第二，模擬量控制系統(tǒng)（MCS）。模擬量控制系統(tǒng)實現(xiàn)脫硫控制系統(tǒng)的模擬量閉環(huán)調(diào)節(jié)功能，脫硫控制系統(tǒng)的主要閉環(huán)調(diào)節(jié)回路有：增壓風(fēng)機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)、吸收塔液位自動調(diào)節(jié)、石灰石供漿流量調(diào)節(jié)，還有公用系統(tǒng)中的濾餅厚度調(diào)節(jié)等。增壓風(fēng)機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)的目的在于使鍋爐爐膛壓力保持穩(wěn)定。將鍋爐正常運(yùn)行時的引風(fēng)機(jī)出口壓力作為增壓風(fēng)機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)的設(shè)定值，測量實際運(yùn)行的壓力，然后進(jìn)行比較得出偏差，偏差經(jīng)過控制算法計算，得出調(diào)節(jié)量作用在增壓風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)導(dǎo)葉上，使得增壓風(fēng)機(jī)入口壓力穩(wěn)定在設(shè)定值附近。

　　第三，吸收塔液位自動調(diào)節(jié)。高溫?zé)煔膺M(jìn)入吸收塔反應(yīng)后由于冷卻和飽和作用會帶走一部分水，使得漿液變稠，脫硫吸收效果變差。這部分損失掉的水，通過吸收塔上部的除霧器沖洗系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。除霧器沖洗系統(tǒng)由32個電磁閥組成，每組8個，共四組。它們是按一定的順序輪流開關(guān)，兩個工藝相鄰閥門之間的開啟間隔時間則是依據(jù)吸收塔液位來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　第四，濾餅厚度調(diào)節(jié)。濾餅厚度調(diào)節(jié)是通過測量濾餅的厚度與工藝設(shè)定值做比較，進(jìn)行偏差抑制的PID運(yùn)算，得到的輸出作用在真空皮帶的變頻器上，以達(dá)到運(yùn)行的期望。其原理比較簡單，采用常規(guī)的PID算法即可。實際南通弘電石膏濾餅厚度測量儀表安裝位置不當(dāng)，造成了極為嚴(yán)重的滯后，采用常規(guī)PID算法會出現(xiàn)不穩(wěn)定的效果。為此，在工程中應(yīng)用了其他的控制方法，使系統(tǒng)穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)，從而取得了更好的效果。

　　三、PLC控制和煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合與實踐

　　弘電脫硫工藝系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)完成鍋爐煙氣的脫硫任務(wù)，按功能劃分為公用輔助系統(tǒng)、石灰石卸料與磨制系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)等。根據(jù)脫硫系統(tǒng)的特點(diǎn)，整個控制系統(tǒng)也劃分三個子系統(tǒng)，共采用三對西門子電氣公司的西門子系列PLC300系列控制器組成冗余的控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，控制器通過西門子系列N以太網(wǎng)模塊與100M以太網(wǎng)交換機(jī)直接相聯(lián)�？刂葡到y(tǒng)配置了三臺操作員站和一臺工程師站，采用雙機(jī)熱備運(yùn)行方式。采用哪種組態(tài)軟件并不重要，關(guān)鍵是利用軟件實現(xiàn)工程設(shè)計中的控制思想和控制模式。IFIX軟件有這么多優(yōu)點(diǎn)，把它作為自控系統(tǒng)的開發(fā)軟件是最好的選擇之一。脫硫系統(tǒng)的主要順序控制組有：煙道系統(tǒng)、擋板密封風(fēng)機(jī)、氣氣換熱器、循環(huán)漿泵、除霧器、石膏排出泵、石膏溢流漿液泵、真空皮帶脫水系統(tǒng)、工藝水泵、廢水處理系統(tǒng)和石灰石輸送及制漿系統(tǒng)等。每個單元的熱工保護(hù)直接在各個單元控制器中實現(xiàn)，它們作為設(shè)備函數(shù)模塊的保護(hù)參數(shù)輸入驅(qū)動設(shè)備。一些參與保護(hù)的重要模擬量的采用三取二的表決原則或采用雙重測量方式，以保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。由于旁路擋板在脫硫系統(tǒng)中的特殊地位，在遠(yuǎn)程操作站上專門設(shè)有緊急開啟按鈕，直接通過硬接線操作旁路擋板和向DCS控制系統(tǒng)發(fā)送緊急開啟信號。

　　四、結(jié)束語

　　國內(nèi)煙氣脫硫項目在工程施工和調(diào)試階段暴露了很多問題，而這些問題最直接的原因是自控系統(tǒng)的設(shè)計不合理。從實際運(yùn)行效果來看，采用先進(jìn)PLC控制后大大降低了操作人員的勞動強(qiáng)度和系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與連續(xù)性，完全能夠?qū)崿F(xiàn)大型火電廠科學(xué)脫硫降低污染的功能，并且它們的運(yùn)算處理時間相差并不大，而在成本與開放性上具有較大的優(yōu)勢。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1、馬光華。火力發(fā)電廠PLC控制系統(tǒng)的可靠性措施[J]。云南電力技術(shù)，2007（3）

　　2、王開龍。電廠常用煙氣脫硫技術(shù)及其經(jīng)濟(jì)性比較[J]。中國電力教育，2005（2）