趙艷敏

( 山東省萊蕪市信息軟件股份有限公司，山東萊蕪271104)

摘 要: 主要介紹了60 萬噸氧化球團煙氣脫硫系統的工藝流程、實現的功能以及所需自控系統的硬件配置，使用此系統達到預期的效果。

關 鍵 詞: 自動控制; 工藝流程; 脫硫系統

1   概述

某鋼鐵廠球團系統投運后，目前隨著國家環保要求的提高，為達到此環保要求，緊接著上了一套煙氣脫硫系統。該系統采用石灰－ 石膏法脫硫與高壓濕式電除塵一體化工藝，其自動控制系統設計采用施耐德公司昆騰系列PLC，整套脫硫工藝系統將球團生產中產生的煙氣中的SO₂等有害物質通過與堿起化學反應脫除SO₂，最后通過煙囪排放到大氣中。該系統投運以來，運行非常穩定，而且操作簡便，效果良好。

2   脫硫工藝流程

球團主抽風機煙道中的煙氣經電除塵器除去部分粉塵后，通過增壓風機進入吸收塔。該系統設計的吸收塔10 m 以下是漿液，首先在吸收塔底層注入適量的新水，然后與來自漿液罐的漿液通過3 臺攪拌器充分混合。吸收塔下安裝了4 臺漿液循環泵，并設置了一個集水坑，漿液泵的冷凝水通過水槽流入集水坑，再通過地坑泵打入吸收塔內用于化學反應。這4 臺漿液循環泵不斷地將吸收塔內的漿液打到吸收塔中上部的噴淋層處，每臺漿液循環泵對應各自的噴淋層，每個噴淋層都是由一系列噴嘴組成，其作用是將循環漿液進行細化噴霧，與煙氣全方位地進行化學反應脫除SO₂。反應后生產出的一部分石膏通過石膏渣漿泵流入事故池備用，另一部分流入旋流器進行石膏和水分離處理，脫離出來的水流入濾液池，再通過濾液泵打入吸收塔內進行反應，經旋流器分離出來的石膏再經過皮帶脫水機處理后進行外運。

處理后的煙氣繼續向上走，吸收塔頂分別設有8臺機械除霧器和8 臺電除霧器，其中電除霧器不參與PLC 控制。除霧器主要用于將煙氣所攜帶的漿液霧滴去除，同時按特定程序通過反沖水泵不時地對除霧器上的殘留顆粒進行沖洗，防止除霧器堵塞，同時也可以作為補充水，穩定吸收塔液位。最后潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。煙氣脫硫系統工藝流程圖如圖1 所示。

3   控制系統硬件配置

煙氣脫硫系統采用一套PLC 系統控制，兩臺上位機完成對整個脫硫系統的監控及數據采集。自動控制系統采用施耐德Quantum 系列PLC，監控軟件采用Ifix4．5，編程軟件采用Unity 8． 0。

控制器與上位機之間通過交換機采用以太網TCP/IP 協議進行通訊。主機控制單元接收由I /O 接口收集的信號進行開關量和模擬量的處理后，實現對設備的控制、與監控站及上位機通訊。

其中CPU 采用昆騰系列140-CPU-65150，CPS 采用140-CPS-114-20，NOE 采用140-NOE-771-01，具體硬件配置如圖2 所示。

4   脫硫系統設備控制功能

脫硫系統自控操作主要包括煙氣系統、吸收塔系統、制漿系統、廢水系統以及石膏脫水系統等。下面簡單介紹一下主要系統設備的控制方法。

4． 1 煙氣系統

煙氣系統主要包括煙道、煙氣擋板、密封風機和氣—氣加熱器( GGH) 等關鍵設備。煙氣部分啟動方法為機旁手動和PLC 遠程操作。當脫硫部分啟動完畢，增壓風機控制柜出現啟動信號，人工現場或在上位機監控畫面上啟動增壓風機。增壓風機啟動后，把主擋板門開到位，逐步關旁通擋板門。停止時的順序為:開旁通擋板門到位，人工現場/控制室停止增壓風機，主擋板門關到位。

4． 2 吸收塔系統

吸收系統的主要設備是吸收塔，它是FGD 設備的核心裝置，煙氣在塔中完成對SO₂有害氣體的脫除。脫硫部分啟動分為機旁手動和PLC 遠程操作。首先人工現場手動開富胺泵出口閥和富胺泵入口閥，然后啟動APU 的過濾部分，再把貧胺泵出口閥和貧胺泵入口閥打開，最后開回流泵出口閥和回流泵入口閥。打開現場閥門后，操作人員觀察吸收塔液位情況，液位到達3 m 時，打開塔底攪拌器，使漿液與水充分混合。到達5 m 時，開氧化風機，將石灰氧化，促進化學反應。等到煙氣達到100 ℃以上，開啟漿液循環泵和增壓風機進行脫硫。當停止系統時，先關富胺泵出口閥和富胺泵入口閥，停APU 過濾部分，再關貧胺泵出口閥、貧胺泵入口閥和回流泵出口閥。

4． 3 制漿系統

制漿系統主要設備有螺旋給料機、漿液罐、漿液攪拌器、制漿罐補水電動閥和漿液泵。制漿系統所涉及的設備控制方式也分為機旁手動和PLC 遠程操作。當制漿罐液位為0． 01 m 時，開啟制漿罐補水電動閥門向制漿池里注水; 當液位升高至1． 3 m 時，關閉制漿罐補水電動閥門，開螺旋給料機，正常給定1． 5 t 石灰至制漿罐，達到1． 5 t 后自動關。石灰倒入制漿罐后，打開制漿攪拌器進行攪勻。當煙氣出口SO₂濃度達到80 mg /m³ 時，開漿液泵，往吸收塔里灌入漿液與煙氣反應，SO₂濃度降到40 mg /m³ 時自動關漿液泵。

4． 4 廢水系統

當脫硫系統停機時，將脫硫塔內廢水排入廢水池中，并開啟攪拌器進行攪拌，檢測水中物質是否達標，如果不達標打開加藥泵和加藥攪拌器與水中物質充分反應后排出。

4． 5 石膏脫水系統

石膏脫水系統包括石膏渣漿泵、旋流器和真空皮帶脫水機等關鍵設備。石膏脫水部分首先將脫硫塔生產出的石膏漿液通過石膏渣漿泵流入到旋流器進行一級脫水，然后從旋流器出口流出的石膏增稠漿液再流入到真空皮帶脫水機上進行二次脫水，經脫水后的石膏含固率達到90%以上進行外運。

5   總結

脫硫系統采用了先進的SDTL 煙氣脫硫除塵一體化技術，以及基于施耐德公司先進的PLC 自動控系統，具有脫硫和除塵效率高、吸收劑利用率高、占地少、運行費用低等特點，對污染減排工程來說起到了極大的成效。采用脫硫系統前后效果對比表如表1 所示。

參 考 文 獻:

［1］ 岑望來．燒結煙氣脫硫技術現狀［J］． 工業安全與環保，2007(7) : 27-29．

［2］ 張楊帆．我國煙氣脫硫技術的發展現狀與趨勢［J］． 環境科學與管理，2006(4) : 124-127．