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| 基于PLC S7-300烟气脱硫控制系统的设计 | |
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1 引言
在现代烟气脱硫技术中，存在干法、湿法两种脱硫方法；本文所涉及的这套控制系统是基于湿法中的双碱法脱硫技术而制作的。山东菏泽东明石化6#、7#炉所使用的这套脱硫电气控制系统是由笔者自行设计的，设计这套控制系统的目的在于：
(1)方便运行人员的操作，由于现场存在很多零碎的设备：渣浆泵、搅拌机、循环泵、控制阀、灰库等，运行人员要想做到有的放矢、从容不迫就需要一个灵活的操作空间；
(2)plc控制系统的应用减少了这些零碎设备的事故发生率，减少了脱硫运行成本；
(3)实时监控，方便存储记录，达到自动运行和手动相结合的效果。
2 脱硫工艺概述
经过多年研究，国内外目前已开发出200种以上的so2控制技术。这些技术可分为：(1)燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)；(2)燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙)；(3)燃烧后脱硫，即烟气脱硫(flue gas desulfurization，fgd)。fgd法是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染最主要的技术手段。
目前，世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多，这些方法的应用主要取决于锅炉容量、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫效率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理位置、副产品的利用等因素。按脱硫的方式和产物的处理形式一般可分为湿法、干法和半干法三大类。
(1)湿法烟气脱硫技术(wfgd技术)
常见的湿法烟气脱硫技术主要有石灰/石灰石—石膏法、双碱法(na-ca)、氧化镁法、海水脱硫法、磷铵肥法等。第一代的fgd以石灰/石灰石湿法为代表，其装置主要安装在美国和日本。在美国，大多数大中型燃煤锅炉所采用的fgd工艺均为湿法，湿法约占fgd总容量的92%。在日本，烟气脱硫技术主要采用湿法和回收法，其中湿法石灰石-石膏法约占总容量的一半。随着技术运用的逐步深入，双碱法脱硫技术得到了广泛的应用，本文主要以双碱法进行介绍。
(2)干法烟气脱硫技术(dfgd技术)
常见的干法烟气脱硫技术，主要包括喷钙循环流化床反应器、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺、电子束照射法、荷电干式吸收剂喷射脱硫法等。其中喷钙循环流化床反应器脱硫技术由于具有适中的脱硫效率，工艺技术较为简单，而得到较为广泛的应用。
该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀小，烟气在净化过程中无明显温降、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点，但存在脱硫效率相对较低、反应速度较慢、脱硫产物较难综合利用等问题。
(3)半干法烟气脱硫技术(sdfgd技术)
常见的半干法烟气脱硫技术主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、循环流化脱硫装置等。其中循环悬浮式半干法烟气脱硫技术较为成熟，应用也较为广泛。
3 工艺介绍
3.1工艺介绍
本工艺先经除尘器除去99.5%以上的烟尘，再进行脱硫。在电除尘器后的引风机后面引出两路烟道，一路接至脱硫系统，一路作为旁路系统，当脱硫系统发生故障时可及时切换至旁路，保证锅炉系统的安全稳定运行。
本方案选用高效钠钙双碱法脱硫技术。该工艺成熟可靠，系统简便，运行稳定，具有“双高双低”的突出优势，即脱硫效率高、系统运行稳定可靠、投资费用低、运行费用低。已在不同规模锅炉烟气脱硫除尘的工业应用中获得巨大成功。
该法使用na2co3或naoh液吸收烟气中的so2，生成hso3-、so32-与so42-，反应方程式如下：
(1)脱硫过程
na2co3+so2→na2so3+co2- (1)
2naoh+so2→na2so3+h2o (2)
na2so3+so2+h2o→2nahso3 (3)
其中：式(1)为启动阶段na2co3溶液吸收so2的反应；
式(2)为再生液ph值较高时(高于9时)，溶液吸收so2的主反应；
式(3)为溶液ph值较低(5~9)时的主反应。
(2)氧化过程(副反应)
na2so3+o2→na2so4(4)
nahso3+o2→nahso4 (5)
(3)再生过程
2nahso3+ca(oh)2→caso3+na2so3+2h2o (6)
na2so3+ca(oh)2→caso3+2naoh(7)
式(6)为第一步再生反应，式(7)为再生至ph＞9以后继续发生的主反应。
在石灰浆(石灰达到过饱和状况)中，nahso3很快跟石灰反应从而释放出[na+]，随后生成的[so32-]又继续跟石灰反应生成caso3而以半水合物形式沉淀下来，从而使[na+]得到再生，吸收液恢复脱硫能力而循环使用。
3.2 湿法脱硫工艺说明
脱硫工艺如图1所示。
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