烟气脱硫自动化系统

发布时间:2005-09-22 13:30   类型:应用案例   人浏览

工艺流程说明
 根据建设方的具体情况,本设计采用烧碱直接吸收法。工艺流程见附图。说明如下:
 350℃的热烟气首先进入快速绝热冷却器,排出时的温度降至约74--78℃。再进入改进型旋流板洗涤塔,在洗涤塔內经旋流板洗涤和除沫,净化后的烟气由烟囱排放。烟气在吸收前绝热冷却有三重作用:1.可以使烟气冷至接近湿球温度,提高脫硫率;2.可避免循环液局部蒸发而导致脱硫产物结晶析出而使塔内结垢;3. 采用特殊设计的绝热冷却器,避免吸收设备中气液接触带因冷热、干湿交互作用而引起的强烈腐蚀。
 循环液从洗涤塔塔板上注入,出塔的循环液进入中和槽,在此加入碱液调整PH值后流入循环槽,再由循环泵送入塔内洗涤,如此不断循环,烟气中的SO2被循环液吸收除去。
 如前所述,循环液在循环过程中不可避免地会有少量NaHSO3被氧化成Na2SO4,当累积至较高浓度时会降低吸收效率。因此,就须抽出部份循环液作为废液排出,以维持循环液的浓度。
 排出的废液须将其中的亚盐完全氧化为Na2SO4才能排放。通常情况下,废液不易氧化。为了加速亚盐的氧化,须在废液中加入催化剂,用射流器进行曝气氧化。废液中除含亚盐外,还含有重油燃烧后的灰份及炭黑,氧化后可送往废水处理站,进一步除去悬浮物。或者脱硫系统增加物化处理工序,往废水中投加混凝剂后,送入斜板沉淀器,除去废液中的灰份及炭黑,清液直接排放,泥浆送往公司自设的泥浆池统一处理。
 化工计算、运行成本估算的结果是根据建设单位提供的参数为依据,如参数误差较大时,会引起差异。
 1、 电气
 A、脱硫系统没有高压用电设备,装机总容量:46.1 kw。
 B、设备用电:电源为三相,电压为380V;
 C、仪表、低压控制及照明用电:电源电压为220V。

 2、 控制
 A、锅炉负荷跟踪控制系统
 脱硫系统是按锅炉和加热炉满负荷的烟气流量设计的,烟气流量波动的范围只有在20%以内才有较高的脱硫效率。但锅炉和加热炉的负荷隨生产需要而变化,因而烟气流量不恆定。为了保证脱硫系统不因锅炉、加热炉负荷大幅变动而影响脱硫效率下降,本工程的脱硫系统设计了锅炉和加热炉负荷跟踪控制系统(以下简称“控制系统”)。
 两台加热炉(甲系统)和两台锅炉(乙系统)分别组成两套脱硫系统。控制系统跟踪控制功能如下:
 情况A:两系统都在满负荷的情况下运行,控制系统根据情况A,控制支路电动阀门关闭,此时脱硫系统在设计流量范围内运行;
 情况B:系统中的一台满负荷运行,另一台不运行,控制系统根据情况B,控制支路电动阀门打开,阀门开度由控制系统的执行机构自动调节,吸入系统需要量的空气,使进入脱硫系统的烟气量在设计流量范围内运行;
 情况C:当甲、乙两系统中的一台满负荷,而另一台低负荷运行时,控制系统根据情况C,控制支路电动阀门打开,吸入系统需要的风量,主路电动阀门调节炉内压力在设定值,从而也使脱硫系统能够在设计流量范围内运行;
 情况D:当甲、乙两系统两台炉都在低负荷运行时,则控制系统将调节4路电动阀门的开度,主路阀门控制炉内压力在设定值上,支路阀门控制吸入的风量,保持脱硫系统在设计流量范围内运行。
 情况E:系统中的一台低负荷运行,另一台不运行。则不运行的一台炉的阀门关闭,调节低负荷一台的调节阀并调节支路吸入风量。 

 B、PH值自动控制系统
 脱硫循环液由Na2SO3-NaHSO3-Na2SO4溶液体系组成,其中Na2SO3-NaHSO3的浓度和比例对脱硫率起决定性作用。脱硫循环液吸收SO2后,Na2SO3-NaHSO3比例和浓度将发生变化,PH值將下降,吸收率也下降,需加入碱液进行中和,才能将两者的比例调整为合适值,恢复吸收能力。为了准确控制脱硫率,减轻繁重的人工操作,保证装置有较高的脱硫能力,循环液中和终点必需进行控制。PH自动控制系统通过控制碱液给入量达到准确控制PH值的目的。

 C、循环液浓度自动控制系统
 循环液的重度与其浓度成比例关系,当循环液达到某一浓度时,其重度也达到某一定值。自动探测系统将把循环液需控制的重度信号送至电动排液阀,把循环液送入废液池内。

 D、液位自动控制系统
 循环槽和废液池均设液位自动控制系统,前者控制循环槽液面,当液面下降时自动补充清水,以维持循环液的量一定;后者控制排出的废液量一定,以维持循环液的浓度稳定。

 E、混凝沉淀自动控制
 废液氧化完毕后通过转换排液电磁阀,自动送入沉淀器,同时投药电磁阀与排液电磁阀联琐,自动投药,清水自动排放,用时间继电器定时将污泥斗污泥自动排往污泥池。
 F、PLC总体控制系统
 以上各系统由PLC控制系统进行总体综合控制,使各个系统有机的结合起来,实现全流程的自动控制。PLC控制系统设置于控制室内,由显示器显示运行情况。

 3、系统设计原则
 A、 先进性:采用目前流行的主流控制技术,选用国际知名厂家的硬件产品和最新软件技术,确保系统技术先进。
 B、标准化:采用符合国家标准和ISO国际质量认证的产品,遵循国家有关行业设计、施工、验收标准,确保系统可靠安全、性能稳定。
 C、 模块化:模块化设计,组态方便,扩展容易,能为今后系统的扩展留有充分的余地,为升级提供便利。
 D、可靠性:采用集中监视,分散控制,每个现场控制单元均能脱离总线独立完成控制任务,大大提高控制系统的可靠性。
 E、开放性与兼容性:集散系统与被测控设备均有标准接口,能实现系统的软、硬件连接,系统之间充分开放,容错性好,能安全可靠地进行信息交流。
 F、 经济实用性:总结大量实际工程经验,从工程学的角度出发,在满足先进性的同时,采用经济实用、成熟稳定的产品和技术,避免盲目追求奢华,充分考虑系统的性价比,向客户提供价格合理、性能优良的系统。
 G、 提高设备的整体安全水平:通过控制系统对机电设备运行实时监测,可使值班人员及时发现故障、问题与意外,消灭故障于隐患之中,排除故障于隐患之中,保证人员与设备的安全。
 H、最佳控制达到节能的目的:通过软件对全套设备进行调整,根据实际负荷对设备运行进行在线调节,见机采用变频器控制。可大量减少不必要的浪费,从而达到节能的目的。统计资料表明,可节省能耗15%—25%。
 I、 使设备高效运行,减轻人员的劳动强度:通过计算机对各种设备的实时管理,设备的操作、维护、管理均由运行程序自动完成,这样不仅节省人力资源,而且避免了复杂的人事管理问题,可节省40%-60%的人力。
 J、 设备维护工作自动化:控制系统不断地、及时地提供有关设备运行情况的资料,集中收集、管理,作为设备管理决策的依据,实现设备维护工作的自动化。
 K、 延长设备的使用寿命:设备在控制系统的统一管理下始终处于最佳运行状态,及时报告设备的故障情况并处理;按照设备的运行状况打印维护、保养报告,避免超前或延误维护,相应延长设备使用寿命。
 系统设计
 A、 控制范围
 加热炉烟气脱硫系统和锅炉烟气脱硫系统。
 B、系统控制结构图
 在控制中心以监控计算机(PC机)为核心,完成对整个脱硫设施自控系统的监控和管理。重要设备的监控,如引风机的运行状态、烟气的流量与压力、氧化槽和循环槽的液位等。
 该部分主要控制的对象包括引风机、射流泵、循环泵、排泥泵、电动阀、液位控制、烟气流量和烟气压力等。
 C、 PLC程序可以完成对现场信号的监测
 a. 引风机1运行状态
 b. 引风机2运行状态
 c. 电动阀状态
 d. 风压
 e. 烟气流量
 f. 氧化槽液位
 g. 循环槽液位
 h. PH值
 D、在遥控模式下,PLC程序可以完成
 ①引风机和各台泵的启停;各个电动阀的开闭;
 ②液位高度设定。

 6、 系统控制方式
 A、就地控制方式
 通过现场控制柜上的按钮对设备进行独立来控制.此时PLC仅对信号进行监测。
 B、遥控方式
 在该模式下通过PC机可以改变PLC的控制方式,有两种:
 ①PLC自动,由主控器CPU进行独立控制
 ②PLC手动,由操作员通过鼠标进行手动键控
 



























































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