球团烟气脱硫系统在生产中的研究与应用

北极星环保网讯:主要介绍了60万吨氧化球团烟气脱硫系统的工艺流程、实现的功能以及所需自控系统的硬件配置，使用此系统达到预期的效果。

关键词:自动控制;工艺流程;脱硫系统

1概述

某钢铁厂球团系统投运后，目前随着国家环保要求的提高，为达到此环保要求，紧接着上了一套烟气脱硫系统。该系统采用石灰－石膏法脱硫与高压湿式电除尘一体化工艺，其自动控制系统设计采用施耐德公司昆腾系列PLC，整套脱硫工艺系统将球团生产中产生的烟气中的SO2等有害物质通过与碱起化学反应脱除SO2，最后通过烟囱排放到大气中。该系统投运以来，运行非常稳定，而且操作简便，效果良好。

2脱硫工艺流程

球团主抽风机烟道中的烟气经电除尘器除去部分粉尘后，通过增压风机进入吸收塔。该系统设计的吸收塔10m以下是浆液，首先在吸收塔底层注入适量的新水，然后与来自浆液罐的浆液通过3台搅拌器充分混合。吸收塔下安装了4台浆液循环泵，并设置了一个集水坑，浆液泵的冷凝水通过水槽流入集水坑，再通过地坑泵打入吸收塔内用于化学反应。

这4台浆液循环泵不断地将吸收塔内的浆液打到吸收塔中上部的喷淋层处，每台浆液循环泵对应各自的喷淋层，每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成，其作用是将循环浆液进行细化喷雾，与烟气全方位地进行化学反应脱除SO2。反应后生产出的一部分石膏通过石膏渣浆泵流入事故池备用，另一部分流入旋流器进行石膏和水分离处理，脱离出来的水流入滤液池，再通过滤液泵打入吸收塔内进行反应，经旋流器分离出来的石膏再经过皮带脱水机处理后进行外运。

处理后的烟气继续向上走，吸收塔顶分别设有8台机械除雾器和8台电除雾器，其中电除雾器不参与PLC控制。除雾器主要用于将烟气所携带的浆液雾滴去除，同时按特定程序通过反冲水泵不时地对除雾器上的残留颗粒进行冲洗，防止除雾器堵塞，同时也可以作为补充水，稳定吸收塔液位。最后洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。烟气脱硫系统工艺流程图如图1所示。

3控制系统硬件配置

烟气脱硫系统采用一套PLC系统控制，两台上位机完成对整个脱硫系统的监控及数据采集。自动控制系统采用施耐德Quantum系列PLC，监控软件采用Ifix4．5，编程软件采用Unity8．0。

控制器与上位机之间通过交换机采用以太网TCP/IP协议进行通讯。主机控制单元接收由I/O接口收集的信号进行开关量和模拟量的处理后，实现对设备的控制、与监控站及上位机通讯。

其中CPU采用昆腾系列140-CPU-65150，CPS采用140-CPS-114-20，NOE采用140-NOE-771-01，具体硬件配置如图2所示。

4脱硫系统设备控制功能

脱硫系统自控操作主要包括烟气系统、吸收塔系统、制浆系统、废水系统以及石膏脱水系统等。下面简单介绍一下主要系统设备的控制方法。

4．1烟气系统

烟气系统主要包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器(GGH)等关键设备。烟气部分启动方法为机旁手动和PLC远程操作。当脱硫部分启动完毕，增压风机控制柜出现启动信号，人工现场或在上位机监控画面上启动增压风机。增压风机启动后，把主挡板门开到位，逐步关旁通挡板门。停止时的顺序为:开旁通挡板门到位，人工现场/控制室停止增压风机，主挡板门关到位。

4．2吸收塔系统

吸收系统的主要设备是吸收塔，它是FGD设备的核心装置，烟气在塔中完成对SO2有害气体的脱除。脱硫部分启动分为机旁手动和PLC远程操作。首先人工现场手动开富胺泵出口阀和富胺泵入口阀，然后启动APU的过滤部分，再把贫胺泵出口阀和贫胺泵入口阀打开，最后开回流泵出口阀和回流泵入口阀。

打开现场阀门后，操作人员观察吸收塔液位情况，液位到达3m时，打开塔底搅拌器，使浆液与水充分混合。到达5m时，开氧化风机，将石灰氧化，促进化学反应。等到烟气达到100℃以上，开启浆液循环泵和增压风机进行脱硫。当停止系统时，先关富胺泵出口阀和富胺泵入口阀，停APU过滤部分，再关贫胺泵出口阀、贫胺泵入口阀和回流泵出口阀。

4．3制浆系统

制浆系统主要设备有螺旋给料机、浆液罐、浆液搅拌器、制浆罐补水电动阀和浆液泵。制浆系统所涉及的设备控制方式也分为机旁手动和PLC远程操作。当制浆罐液位为0．01m时，开启制浆罐补水电动阀门向制浆池里注水;当液位升高至1．3m时，关闭制浆罐补水电动阀门，开螺旋给料机，正常给定1．5t石灰至制浆罐，达到1．5t后自动关。石灰倒入制浆罐后，打开制浆搅拌器进行搅匀。当烟气出口SO2浓度达到80mg/m3时，开浆液泵，往吸收塔里灌入浆液与烟气反应，SO2浓度降到40mg/m3时自动关浆液泵。

4．4废水系统

当脱硫系统停机时，将脱硫塔内废水排入废水池中，并开启搅拌器进行搅拌，检测水中物质是否达标，如果不达标打开加药泵和加药搅拌器与水中物质充分反应后排出。

4．5石膏脱水系统

石膏脱水系统包括石膏渣浆泵、旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。石膏脱水部分首先将脱硫塔生产出的石膏浆液通过石膏渣浆泵流入到旋流器进行一级脱水，然后从旋流器出口流出的石膏增稠浆液再流入到真空皮带脱水机上进行二次脱水，经脱水后的石膏含固率达到90%以上进行外运。

5总结

脱硫系统采用了先进的SDTL烟气脱硫除尘一体化技术，以及基于施耐德公司先进的PLC自动控系统，具有脱硫和除尘效率高、吸收剂利用率高、占地少、运行费用低等特点，对污染减排工程来说起到了极大的成效。采用脱硫系统前后效果对比表如表1所示。

参考文献:

［1］岑望来．烧结烟气脱硫技术现状［J］．工业安全与环保，2007(7):27-29．

［2］张杨帆．我国烟气脱硫技术的发展现状与趋势［J］．环境科学与管理，2006(4):124-127．

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