跟着全社会环保意识的坚固,混浊物排放遭到严酷节制。脱硫脱硝系统是大型燃煤机组必备的系统。节制系统安排也许安排为DCS、PLC、FCS等表面。
二、石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统(一)FGD系统风度选型及影响要素1、流量衡量(1)烟气流量衡量。
烟气流量衡量采纳“流速-面积”法,通过衡量烟气流速,由流速和衡量烟道截面积祈望获得。烟气流速的衡量首要有压差法、超声波法、热传导和时候差法等。
烟气流量衡量个别请求烟道直管段长度大于6倍的烟道当量直径,安置地方前的直管段长度不小于4倍的烟道当量直径,安置地方后的直管段长度不小于2倍的烟道当量直径。但是,FGD系统的烟道个别受现场场所前提的束缚,很难有这么长的直管段,于是需对烟道中的流场实行解析,采用最好的衡量地方,并采纳多点、多形态衡量等方法肯定修削参数,衡量精度在5%左右。
(2)浆液流量衡量。
在FGD系统中,石灰石浆液或石膏浆液有腐化,于是浆液流量的衡量个别采纳电磁流量计。电磁流量计的基根源理是法拉第电磁感受定律,即导体在磁场中做切割磁力线行动时,在其两头形成感受电动势。石灰石浆液多为液固混杂相流体,密度范畴在~kg/m3之间。石灰石的浆液的导电率会随密度的改变而改变,于是石灰石浆液的流量衡量会遭到密度的影响。
2、浆液浓度衡量石灰石浆浓度个别为20%~30%,石膏浆的浓度个别为10%~30%,在FGD系统首要采纳科氏力品质流量计来衡量。因品质流量计的代价跟着公称直径的增大而快速增进,因而,个别是在需衡量的管路上引出一段DN50的衡量支管。品质流量计安置在浆液自下而上的笔直管道上。
3、pH值衡量吸取塔中浆液pH值是一个关键参数。pH值高有益于SO?的吸取但不利于石灰石的消融,反之,则有益于石灰石的消融而不利于SO?的吸取。为分身两者的最好水准,关于强迫氧化的吸取塔,个别pH值节制在5~6范畴内。通过调理插足吸取塔的新鲜石灰石浆流量来节制pH值。
吸取塔浆液的pH值衡量个别设在石膏浆排出泵出口,在出口管路上引一衡量歧路返回吸取塔,采用直插式pH计,直接安置在衡量歧路上,凭借浆液的洗濯效用来洁净衡量电极,也许不必配置洗濯管路。
pH计衡量电极受浆液的磨损和粘结极易沾污和老化,且衡量正确度受温度的影响,因引需求按时对pH计衡量探头实行标定,停机是要登时洗濯。
4、物位衡量(1)箱罐内液、料位衡量。
FGD系统中需求衡量的物位有:石灰石仓料位、石灰石粉仓料位、石膏仓料位、吸取塔液位、石灰石浆及石膏浆箱池液位、工艺水及滤液水箱池液位、脱水皮带机石膏浆厚度及废水责罚系统中化学方剂储罐等物位,波及块状、粉状固体、浆液、液体、化学方剂等多种形状的介质,应凭借不同的运用处面筛选恰当的物位衡量安设。
对设有搅拌器的箱罐液位衡量采纳超声波液位计,石灰石、石灰石粉或石膏等块状、粉状固体衡量采纳雷达料位计,加药罐等化学方剂的料位衡量采纳磁翻板料位计。
(2)吸取塔液位衡量。
吸取塔液位衡量不同于箱、罐等的液位衡量,在FGD系统平常运转时,塔内的浆液为气液混杂物,并跟着实行时候的伸长、液面上泡沫的几多、氧化风机及石膏脱水系统的投入情景等的影响,吸取塔内的浆液密度是随时改变的。于是吸取塔的液位衡量采纳差压法,即在液位如下有两个不同高度各设两个互为冗余的法兰式液位变送器,通过两处的压差和已知的高度差算出塔内的平衡密度,再通过平衡密度算出液位高度。
通过事实运转情景,用上述办法算出来的液位高度与事实高度较量类似。在FGD系统运转期间,烟气在吸取塔内被石灰石浆液洗濯过程中形成洪量的泡沫,跟着泡沫增进,会将部份石膏浆液流入烟道,形成入口积灰或从溢流口流出。于是,在运转中应按时插足消泡剂。
(二)FGD系统的DCS节制系统的安排1、烟气系统节制
烟气系统波及到机组的平安性,是全部FGD系统中最为要紧的一个子系统,于是,烟气系统的根基节制请求是保证机组的平安。原烟气自引风机引出,通过烟道来到FGD系统的原烟道。原烟气通过原烟道来到增压风机,增压风机前设有压力记号和温度记号。压力记号首要做为调理增压风机导叶开度用温度记号用来差遣FGD入口烟温,增压风机出口处设有压力测点用来监督增压风机运转处境。原烟气通过增压风机后来到吸取塔、吸取塔入口设有温度记号,温度记号主假如守护吸取塔用,它与吸取塔出口烟气温度记号一同效用,以监督吸取塔处事处境。原烟气通过吸取塔的入口向高贵动穿过喷淋层,烟气被冷却,烟气中的SO?被吸取。通过喷淋洗濯的净烟气通过除雾器脱除烟气中带领的浆液雾滴后投入烟囱。在烟囱双侧设有旁路挡板门,烟气也许%通过旁路挡板门经旁路烟道被旁路分散掉。脱硫系统也可通过旁路挡板门与旁路烟道分散。
吸取塔入口的压力的巨细在很大水准上影响着SO?的吸取效率和系统配置的运转效率。倘使吸取塔入口处的压力过大,投入塔内的原烟气流速太高,原烟气与喷淋下来的吸取浆液来往得不敷充足,致使化学反响还没有实行全部就冲出塔体,如此就会形成脱硫效率升高的题目。其次,倘使吸取塔入口处的压力太小,由于塔体内有必定水准的阻力,如此原烟气流速太小,尽管反响也许较量充足,但是全部系统内的配置运转糜费很大,对节俭资本不利,将形成系统的操纵效率不高的题目。
增压风机为原烟气通过吸取塔供应充裕的压力,用以补偿烟气流经吸取塔的压力损失。在增风压机的收支口均配置了压力变送器,用于调理增风压机导叶的开度,将吸取塔入口处的烟气静压节制在某设定值。
为了优化FGD入口压力节制回路的调理功用,决计引入汽锅负荷记号或汽锅送风量或引风机调理记号做为前馈记号,当汽锅负荷或送风量改变时同步调理增压风机的着力,也许裁减引风机后至FGD入口段烟气的压力摇动,进而改良该节制回路的调理功用,裁减该节制回路对汽锅运转的影响。事实节制时,脱硫系统的烟气流量与汽锅烟气流量能否均衡将反响在脱硫系统旁路挡板的差压记号上,操纵这一差压记号,通过PID调理不停对增压风机挡板开度实行调度和修削,使脱硫系统的进烟量与汽锅烟气流量抵达动态均衡。
2、石灰石浆液制备系统节制石灰浆液制备系统节制包罗:浆液浓度节制子系统、浆液液位节制子系统,在SO?吸取节制过程中,节制量与被控量存在必定的彼此耦合关联如图所示。
3、石灰石浆液浓度节制石灰剂加水,经充足搅拌、熟化,制备成必定浓度的石灰浆液乳液。制备出的石灰浆液浓度为10%~12%,在熟化池内搅拌平均,尔后,通过脱硫剂供应泵别离送至氧化池及浓缩池溢流槽,着末汇流至pH调理池,调理符合的pH值后,经轮回泵加压供脱硫吸取塔喷淋净化烟气操纵。
石灰浆液的浓度直接影响吸取塔内的反响德行,浓渡太高或太低,对脱硫系统都不利。由于大滞后的特性,石灰浆液的调理节制存在必定坚苦,于是系统采纳的办法是:先将石灰浆液浓度节制在合适范畴,通过节制石灰浆液给料量流量的巨细来节制脱硫的效率。石灰浆液给料量则凭借汽锅负荷,FGD安设入口和出口的SO?浓度及吸取塔浆液池内的浆液pH值实行节制。石灰浆液制备节制系统必定保证赓续向吸取塔供应浓度符合、分量充裕的石灰浆液。通过石灰浆液密度衡量的反响记号修削进水量实行细调。通过将石灰石浆液浓度的衡量值与设定值较量,差池通过PID运算后,来调理石灰石浆回水调理阀的开度,进而将石灰浆液浓度节制在设定值。石灰浆液浓度PID节制旨趣如图所示。
4、石灰石浆液箱液位节制进塔石灰浆液流量计与密度计,用于吸取塔内石灰浆液补给量和密度的衡量。为保证脱硫效率,钙硫比有必定的请求。
吸取塔浆液pH值、浆液箱液位、浆液浓度节制计划示用意如图所示。
5、石膏脱水系统节制FGD系统中排污液由排浆泵送入氧化池吹氧氧化,生成石膏浆液,尔后运输至浓缩池,上清液回流至pH值调理池,石膏排出泵出口安置有密度计衡量石膏浆液密度,当石膏浆液密度抵达限值时,石膏排出泵将石膏浆液送至石膏脱水系统,实行脱水责罚,获得含水量10%如下的石膏并送入石膏储仓。
三、烟气脱硝系统烟气脱硝是指把已生成的NO?复原为N?进而脱除烟气中的NO?,按管理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。以某电厂脱硝系统为例简述SNCR个别节制旨趣和过程。
本脱硝DCS节制系统首要实行的祈望和节制有:氨/尿素需求量祈望、尿素溶液放射安设调理节制、热解室温度节制、稀释风机及电加热器节制、声波吹灰器等关连帮助配置节制。
由于脱硝系统的配置启停过程需求依照必定的工艺递次实行,DCS系统安排了一套热解系统顺控程序、声波吹灰顺控程序等,以简化操纵过程。
另外,DCS系统安排了稀释风机及电加热器和溶液放射安设的跳闸首出逻辑等帮助逻辑。上面详细解释脱硝系统各部份的工艺节制逻辑。
1、尿素溶液制备(1)储罐入口阀坚持合拢,回流阀坚持合拢。(2)翻开进水阀,向尿素消融罐中灌水,当液位计显示液位为限值时,进水阀主动合拢。(3)启动电加热器,当温度抵达限值时,启动搅拌器,起头倒入尿素。(4)启动尿素溶液泵,翻开回流阀。(5)当密度计抵达定值,温度抵达限值时,且平静5min后,中止电加热器,中止搅拌器。(6)合拢回流阀,翻开储罐入口阀。(7)当液位计液位为定值时,中止尿素溶液泵,合拢储罐入口阀。(8)翻开进水阀,向尿素消融罐中灌水,当液位计显示液位为定值时,进水阀主动合拢。(9)启动尿素溶液泵,翻开回流阀,延续2min,中止尿素溶液泵,合拢回流阀。(10)溶液制备实行。
2、尿素溶液运输及轮回系统(1)翻开储罐出口阀A,启动尿素轮回泵A,翻开轮回泵出口阀。(2)或翻开储罐出口阀B,启动尿素轮回泵B,翻开轮回泵出口阀。(3)尿素轮回泵A和尿素轮回泵B互为连锁,随意1台跳机,另一台启动。(4)尿素轮回泵A和尿素轮回泵B与液位连锁,液位低于定值时,尿素轮回泵A和尿素轮回泵B守护停。
3、稀释风机及电加热器系统热解系统的稀释空气由1台稀释风机供应,通过1台电加器加热到需求的高温后投入尿素分解室。
4、稀释风机翻开尿素分解室出口开关阀,启动稀释风机,当压力抵达定值时,启动电加热器。
5、电加热器电加热器也许有两种节制方法:当场节制和远处DCS主动节制方法。
在远处主动节制方法下,DCS不过发送启动或中止指令给电加热器节制系统,由电加热器当场节制系统节制电加热器内部各个配置(温度调理安设等)。热解室温度节制是通过节制电加热器的来节制通入热解室的空气温度完结的,该电加热器通过自带的当场节制安设,凭借电加热器出口的温度传感器与PID温度调理仪构成的调理回路完结完结电加热器出口空气温度节制,DCS则凭借热解室出口温度与电加热器的PID温度调理回路构成一个串级调理回路,即凭借热解室出口设定的温度与事实温度的差池修削电加热器的PID温度调理仪设定值,进而使热解室出口介质温度抵达安排请求。
6、热解系统热解系统(De