摘 要：介紹了200MW機組石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工程的工藝流程， 重點闡述了DCS系統(tǒng)的控制策略及投運以來出現(xiàn)的問題和解決方法。

關鍵字：脫硫； 濕法；熱控系統(tǒng)；FGD

1 工程概況

茂名熱電廠5號機組（1×200MW）煙氣脫硫工程采用石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝，F(xiàn)GD裝置由廣東省電力設計研究院設計并提供設備，采用濕式強制氧化、石灰石石膏回收工藝。本工程5號機組煙氣脫硫裝置（FGD）工藝系統(tǒng)主要由石灰石粉儲存及漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO，吸收系統(tǒng)、事故漿液及排放系統(tǒng)、石膏脫水及儲存系統(tǒng)、工藝水和冷卻水系統(tǒng)、GGH吹掃蒸汽系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)等組成。其中石灰石粉儲存及漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水及儲存系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)按兩臺機組共用設計。每套脫硫裝置的煙氣處理能力為相應鍋爐100％ BMCR工況時的煙氣量，脫硫效率按大于91％設計。對設計煤種工況作全面性能保證，對校核煤種工況保證脫硫率，F(xiàn)GD裝置可用率不小于98％。為確保脫硫系統(tǒng)在運行及事故狀態(tài)時不影響發(fā)電系統(tǒng)本身的運行，每套脫硫系統(tǒng)均設置100％煙氣旁路。5號機組設置獨立的脫硫增壓風機，對5號機組原引風機不作改動。

2 DCS系統(tǒng)的介紹

2．1系統(tǒng)概況

茂名熱電廠5號機組煙氣脫硫工程（FGD）的控制系統(tǒng)采用新華控制工程有限公司生產(chǎn)的XDPS-400分散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對機組的數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）、順序控制（SCS）以及事故追憶（SOE）等功能。5、6號機組脫硫系統(tǒng)及公用系統(tǒng)采用一套DCS系統(tǒng)，公用系統(tǒng)應能在DCS所有操作員站上監(jiān)控并設置操作權限。DCS系統(tǒng)主要包括3個操作員站、冗余控制總線、冗余CPU及I／O模件、1個歷史站 1個工程師站、3個打印機、電源1冗余切換裝置等。DCS系統(tǒng)的電源由專用的電源柜提供UPS和APS兩路電源，在斷電的情況下UPS能保證供電。工程師站配置一臺彩色激光打印機。在FGD控制室內(nèi)能實現(xiàn)FGD正常工況下的監(jiān)視和調(diào)整、緊急事故處理和在就地值班人員的協(xié)助下實現(xiàn)FGD啟停。

FGD的控制室沒有設置BTG盤和聲光報警系統(tǒng)，所有的報警都在CRT上顯示，聲音報警由CRT發(fā)出。

2．2 #5號機組煙氣脫硫工程DCS系統(tǒng)組成

FGD的主要項目由SCS、DAS、MCS系統(tǒng)構(gòu)成。

2．2．1 MCS系統(tǒng)

FGD的MCS控制系統(tǒng)主要有9套。其中增壓風機入口壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)1套、旋流器入口壓力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)3套、石膏漿液回收罐液位調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)2套、石膏厚度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)2套、石灰漿液PH值調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)1套。

a．石灰漿流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

石灰漿流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)碰到的問題是由于吸收塔漿液進行化學反應時有很大的無效腔、很長的遲延時間、很強的非線性，所1以使得PH值成為很難控制的系統(tǒng)，所以一定保證就地儀表測量準確性，盡量實現(xiàn)穩(wěn)定的控制。

b．旋流器入口壓力調(diào)節(jié)

5號機組及公用系統(tǒng)共有兩臺旋流器，1其人口壓力分別由兩臺石膏排出泵及兩臺廢水旋流器給給料泵控制入口壓力，由于這種工藝比較簡單，沒有其它的變量影響。彼調(diào)量，所以入口壓力能夠很好的被控在設定值上，共波動范圍基本上在±1Pa之內(nèi)。其原理圖見下圖。

c．石膏漿液回收罐液位自動調(diào)節(jié)

石膏漿液回收罐液位的影響因素有很多，回收罐入口有由廢水旋流器、濾液泵、脫水區(qū)排水坑、石膏旋流器等多根進水管道，而且進水管的管徑并不相同，所以每根進水管對水位的影響并不相同。這個調(diào)節(jié)回路最難處理的是無法判斷回收罐有沒有進水，因為石膏旋流器至回收罐的管道沒有設計回收罐的入口門。如果回收罐沒有進水，那這個調(diào)節(jié)系統(tǒng)將是無法調(diào)節(jié)的，而且有可能造成變頻泵長期在低轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運行，這是不允許的，所以我們在回路中增回了一條如果測量水位與設定值相差1米，控制系統(tǒng)切回手動運行。

d．石膏厚度自動調(diào)節(jié)

石膏厚度自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)也是一個單回路的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，但是由厚度測量儀送給DCS的信號不穩(wěn)定，有時甚至有幾十毫米的波動，所以我們在控制回路中增回了一條濾波邏輯，從而控制很穩(wěn)定。

e．增壓風機入口壓力控制系統(tǒng)

增壓風機控制系統(tǒng)以增壓風機的人口壓力作為控制變量。在熱態(tài)調(diào)試和168期間，增壓風機入口壓力沒有投入自動，所有的自動參數(shù)都沒有整定。

f．MCS運行情況

投運以來，總的來說5號機組及公用系統(tǒng)經(jīng)過參數(shù)整定后的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)都能投入自動運行，但是PH值及石膏厚度自動調(diào)節(jié)控制精度不是很理想，我們相應增加了濾波邏輯從而控制穩(wěn)定。

2．2．2 SCS系統(tǒng)

SCS主要項目有：GGH系統(tǒng)順控，循環(huán)泵系統(tǒng)順控，除霧器系統(tǒng)順控，石膏漿排漿泵系統(tǒng)順控，地坑泵系統(tǒng)順控，石灰石漿液輸送泵系統(tǒng)順控，事故漿液泵順控，脫水系統(tǒng)順控，漿液回泵順控，濾液泵順控等，運行過程中順控出現(xiàn)的問題及解決方法如下：

a.GGH系統(tǒng)順控

#5爐脫硫裝置系統(tǒng)投入條件中的#5爐GGH主控變頻器和副控變頻器的狀態(tài)信號都消失時， #5爐煙氣旁路擋板快開到80％， 爐膛負壓波動幅度大，嚴重影響#5機組的安全運行， 經(jīng)修改邏輯在#5爐GGH主控變頻器和副控變頻器的信號后增加一個30秒滯后復位定時器， 從半年的運行情況來看，修改后的組態(tài)邏輯成功解決了以上故障，提高了#5爐脫硫裝置的穩(wěn)定性。

b．濾液泵順控

#5、#6爐脫硫裝置公共系統(tǒng)濾液泵在運行中發(fā)現(xiàn)當濾液泵運行時，還可以發(fā)出啟動信號貝0導致順控啟動無法執(zhí)行下去，誤報故障信號；同理，當濾液泵停止時，還可以發(fā)出停止信號則導致順控停止重復執(zhí)行。針對以上缺陷，在濾液泵A、B液位聯(lián)鎖順控啟動和停止的條件中加入該濾液泵的運行狀態(tài)信號，從而消除了故障，提高了濾液泵的順控水平，提高了#5、抖6脫硫控制系統(tǒng)得穩(wěn)定性。

c·石膏漿排漿泵系統(tǒng)順控

#5爐吸收塔石膏漿液排出泵A、B變頻器、#5爐吸收塔石膏漿液回收泵A、B變頻器在調(diào)閘停止運行后輸出保持停止時設定值，存在泵再次啟動時頻率無法直接控制。修改組態(tài)，用泵的運行狀態(tài)信號取反作為復位信號，使泵停止后變頻器輸出復位為設定的低限值，當泵再次啟動后頻率從低限值開始增加，便于運行人員控制泵的頻率，從而保證了石膏漿液排出泵正常運行。

2．2．3 DAS系統(tǒng)

為了保證FGD系統(tǒng)的安全運行，脫硫系統(tǒng)的重要過程參數(shù)進入DAS系統(tǒng)進行監(jiān)視。主要的參數(shù)如下：

a．煙氣系統(tǒng)：

5號鍋爐煙氣從引風機后的主煙道引出，經(jīng)增壓風機升壓進入GGH，經(jīng)降溫后進入5號爐吸收塔。煙氣在吸收塔內(nèi)通過漿液洗滌去除SO2，經(jīng)除霧器除去煙氣中的液滴后，再次進入GGH升溫至大于80～C，從GGH出來的煙氣接人5、6號爐公用煙道經(jīng)新煙囪排入大氣。主要監(jiān)視的參數(shù)有進出口煙氣的SO2和O2煙氣溫度、煙氣流量、壓力和脫硫效率等。

b．吸收塔系統(tǒng)：

密度及流量測量、pH值測量儀、吸收塔液位。

c．出現(xiàn)問題解決方法 密度計測量管路及PH值測量管路容易堵塞，所以采取改進安裝方式，把管路由水平安裝改成垂直安裝，平時運行加強沖洗。

3 結(jié)束語

現(xiàn)在國家環(huán)保政策越來越嚴格，火力發(fā)電廠實行節(jié)能減排是當前最重要的工作。茂名熱電廠5號機組（1×20OMW）煙氣脫硫工程采用石灰石一石膏濕法煙氣脫硫投運以來大大減少了S02的排放量，隨著#5、6機組脫硫?qū)崿F(xiàn)雙投以后將為茂名的藍天工程作出突出貢獻。

參考文獻

[1]張新生，李長春，李光霞 燃煤電廠煙氣脫硫[M]．武漢：中國地質(zhì)大學出版社．1991．

[2]鐘秦．燃煤煙氣脫硫脫硝技術及工程實例．【M】北京化學工業(yè)出版社．2002。 [3]新華控制有限公司XDPS-4O0【z】．2006