毕业论文：循环硫化床锅炉烟气脱硫系统综合自动化监控系统的设计与实现 ㊣ 精品文档 值得下载

恶英呋喃和等气体。

日本在烧结烟气脱硫技术方面居于世界领先地位，日本烧结烟气都建设脱硫装置，其中以上使用石灰石石膏法脱硫，如公司和神户制钢公司有部分烧结厂活性炭法和，如新日铁公司采用对烧结烟气脱硫，脱硫方式多为湿式吸收法，脱硫率在以上，入口浓度在之间，排放浓度可以达到以下。

在我国，高炉转炉流程的烧结过程中排放总量大，控制烧结生产过程的排放是钢铁企业控制污染的重点。

我国钢铁企业由于受资金和脱硫技术问题困扰，烧结烟气脱硫研究和应用方面基本上还处于起步状态。

国内有些学者对烧结过程进行过脱硫技术研究，台湾中钢公司在研究铁矿烧结过程脱硫脱硝技术和武汉科技大学研究人员在降低铁矿石烧结过程排放量的研究中，通过向烧结混合料中添加少量的种化学物质，使与添加剂分解生成的反应生成固态硫酸盐，从而大幅度减少废气中的浓度。

从实验数据分析来看，加入脱硫剂后，对烧结成品率转鼓指数产量和煤耗几乎没有影响。

该脱硫技术在烧结领域的应用研究是最近几年开始的，但未见工业化应用报道。

国内有几台小烧结机安装了烟气脱硫设施，但运行不正常，基本处于闲置状态，如广钢台烧结机采用双碱法烟气脱硫工艺，临汾钢厂利用烧结烟气处理焦化废水等。

正在技入使用的烧结烟气脱硫工程的厂家有柳钢包钢济钢和石钢。

柳钢正在建设烧结机烟气脱硫工程，采用氨硫酸铵法脱硫工艺，将焦化厂生产过程中产生的高氨废水不够部分用外购液氨补充与烧结机头含硫烟气进行反应，吸收其中的生产硫酸铵。

该工程于下半年投用。

氨硫酸铵法脱硫效率高，达到以上，又利用了焦化副产品氨水，但工艺操作不当会造成气氛逸出使排气不达标，液氮或高浓度的氨水属于危险化学品，安全要求高，在脱硫过程中有大量过程废水需要处理，如果不处理，则会造成二次污染。

包钢自产矿含氟高，早在世纪年代就在烧结烟气净化上采用了湿法脱硫除氟净化工艺，但在后来的生产运行中发现这种工艺净化效率低用水量大运行费用高。

为此，包钢从年开始与北京科技大学联创冶金技术有限公司合作，对国内外热电厂通用的烟气半干法除硫技术进行创新，并于年进行了工业试验，年在其炼铁厂三烧车间烧结机上应用。

实际使用效果表明，系统的脱氟率和脱硫率分别达到和以上，耗水量仅为湿法的，耗电量仅为湿法的，无废水排放，反应产物为干粉，管道不腐蚀和结垢净化烟气水份含量少，无需干燥即可外排，不形成酸雨漂落，大大减轻了包钢烧结生产烟气外排形成酸雨对周边环境及设备的损害。

但半干法脱硫率和吸收剂利用率低，在硫分高时，运性费用高。

济钢在烧结机新建了套循环流化床下半干法脱硫设施，年底装置投入运行。

该方法具有系统简单，占地面积小，运行可靠，对煤种适应性强，高低浓度的烟气都可以处理，节能，无废水，系统基本无腐蚀，此外还可以有效控制氮氧化合物的生成。

但烟气量的不稳定变化会影响到吸收剂的硫化状态不稳定，导致脱硫效果以随烟气量的变化而影响，为了维持高的循环倍率，设备磨损比较严重。

石钢现有四台烧结机，在其中的和烧结机上采用密相干塔烟气脱硫工艺，建设了两套相同的烟气脱硫装置，装置于年初投入试运行。

由于我国目前排放烟气的浓度与国家炉窑排放标准大体相当，故绝大多数以高炉转炉为主的钢铁企业至今尚未开展烧结机烟气脱硫工作。

随着我国环境质量要求的提高以及总量控制的需要，对烧结机外排烟气中的浓度和排放量必将进行限制，务必采用相应的处理措施予以治理。

研究内容与结构对循环流化床锅炉烟气脱硫技术进行分析研究。

对烟气脱硫原理系统结构组成及其工艺流程进行分析，为综合自动化监控系统方案的提出奠定基础。

本课题中的主要部分，即脱硫系统的自动化控制技术研究。

在详细分析烟气脱硫工艺流程的基础之上，根据岱庄煤矿电厂实际情况，提出烟气脱硫综合自动化监控系统的总体设计思路及方案。

基于的循环流化床锅炉烟气脱硫监控系统的开发，主要是根据烟气脱硫工艺要求设计了整个系统的控制结构和控制电路。

根据烟气脱硫工艺的特点，对系统的数据通信和软件结构进行了分析，对上位计算机过程监控软件系统的进行开发研究。

通过该软件系统可以实现在线监控锅炉脱硫系统的运行效率和实时运行工况。

循环流化床锅炉烟气脱硫系统及其综合自动化监控系统工业试验情况。

研究思路及方法对烟气脱硫原理系统结构组成及其工艺流程进行分析，为综合自动化监控系统方案的提出奠定基础。

在详细分析烟气脱硫工艺流程的基础之上，根据岱庄电厂实际情况，提出烟气脱硫综合自动化监控系统的总体设计思路及方案。

基于的循环流化床锅炉烟气脱硫监控系统的开发，主要是根据烟气脱硫工艺要求设计整个系统的控制结构和控制电路。

循环流化床锅炉脱硫系统设计方案氨法脱硫设计方案氨法脱硫工艺简介氨法烟气脱硫以氨水作为吸收剂脱除烟气中的二氧化硫，吸收二氧化硫后的吸收液可用不同的方法处理，获得不同的产品，从而也就形成了不同的脱硫方法见下列化学反应式。

其中较成熟的为氨石膏对应的需要注入吸收塔的注氨量也要及时做出调整，脱硫系统能实时对入口二氧化硫量的变化进行跟踪注氨，采用传统的调节阀是很难实现准确连续地控制注氨量。

对吸收塔注氨采用变频控制器，通过控制注氨泵的频率来实现对注氨量控制的目的，调节比通常采用调节阀门控制注氨量的方法有显著的节氨节电及响应快的效果，脱硫效率在达到排放标准时且稳定运行。

通过控制溶液的值来控制脱硫系统注氨量，并采用变频技术对注氨泵进行控制，使注氨量能快速准确地根据入口二氧化硫含量调节注氨流量，使氨法脱硫能经济有效地运行。

此项注氨方式方法使得氨法脱硫能在保持很高的脱硫率的同时，有效地控制出口烟气中的逸氨。

为了保证较高的吸收率及控制出口烟气中的逸氨，基本将吸收塔内溶液值控制在范围内，根据溶液浓度不同，溶液的值也会略有变化。

控制对象分析通过前面第三章图脱硫系统图可以看出，脱硫系统中的主要包括以下设备供氨泵供氨泵供氨泵配氨泵配氨泵循环泵循环泵循环泵变频器卸氨泵脱硫进烟管闸门脱硫进烟管闸门脱硫旁路闸门脱硫冲洗阀门脱硫冲洗阀门配氨阀门供氨泵切换阀门供氨泵切换阀门工业水阀门等。

通过对脱硫工艺流程分析，可以得到各设备的启动停止及其控制条件，如下表所示。

系统控制原理监控与报警范围控制系统软件采用组态王来实现监控及实时数据采集和数据管理，完成烟气脱硫系统监控与管理。

监控范围包括现场控制设备运行状态烟气脱硫控制系统的动态参数值参数的调节。

报警范围整个系统功能范围内的全部报警项目可在显示器上显示，并可在打印机上打印。

报警范围包括脱硫塔入口烟温过高，出口烟温过低供氨箱液位过高或过低值调节，循环池值过高或过低电动机运行中跳闸烟气出口含硫含尘量过高。

脱硫系统工艺监控脱硫系统投运后，每台设备的运行情况由上位机进行监控，工况的运行参数在组态上位机中显示，设定参数可在线或离线修改，使整个系统工艺中的设备运行及参数得到全面的控制。

系统值的控制系统运行时，对值采用闭环控制，根据设定值和实测值的差值实现自动控制，系统保证连续向吸收塔供应浓度合适的足够氨水溶液，控制浆液的值在之间。

值控制画面中可以获得当前值给定值和值实时变化曲线，并能通过调节的比例系数微分时间积分时间，实现了值的调节能力。

图为值注氨调整流程。

图注氨控制流程脱硫系统现场设备控制现场测控层主要负责脱硫设备，如供氨泵配氨泵配氨泵循环泵循环泵变频器卸氨泵进烟管闸门脱硫旁路闸门脱硫冲洗阀门配氨阀门供氨泵切换阀门工业水阀门等设备的控制，其控制流程及方法见表和表。

控制系统硬件选型设计随着微处理器计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已经扩展到了几乎所有的工业领域。

当前用于工业控制的计算机可分为几类，如可编程序控制器基于总线的工业控制计算机基于单片机的测控装置用于模拟量闭环控制的可编程调节器集散控制系统和现场总线控制系统等。

可编程序控制器是应用面最广功能强大使用方便的通用工业控制装置，它已经成为当代工业自动化的主要支柱之。

随着的推广与普及，产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。

合理选择，对于提高控制系统的技术经济指标起着重要作用。

选择时，不仅应考虑应用系统目前的要求，还应考虑未来发展的需要。

如果选型时考虑周到，则今后扩充存储器时只要安装个存贮器模块即可，如果具有可用的通信接口，就能满足增加外围设备的需要。

对局部网的考虑可允许在将来将单个控制器集成为个厂级通信网。

若未能合理估计现在和将来的目标，控制器系统会很快过时。

选型的基本原则是所选能够满足控制系统的功能需要，般从系统控制功能物理结构指令和编程方式存储量和响应时间通信联网功能等几个方面综合考虑。

结构合理从的物理结构看，整体式具有固定的输入输出点数，结构简单价格较低，但系统灵活性和扩展能力较差。

模块式可进行灵活的输入和输出配置，模块的种类和数量选择余地较大，应用场合广泛，系统的安装和扩展容易，系统维修更换模块及判断故障范围都很方便，但价格偏高。

根据生产应用的要求，对输入输出点数少的控制系统可选用整体式结构输入输出点数较多控制性能要求高的场合，可选择模块式结构。

需要指出的是同企业或系统应尽量使用统机型或同生产厂家的，这样可减少备件的数量，的外部设备和工具软件如编程器写入器编程软件还可以共享，降低成本。

功能相当如前所述，的指令系统般包括逻辑指令运算指令控制指令数据处理和其他特殊指令，这些指令能完成诸如开平方对数运算网络通信等功能。

对于简单控制系统，即仅需要开关量控制的设备，般的小型所具有的简单运算定时计数等功能就可以满足要求。

如果还含有少量的模拟量控制，需要算术运算和转换码处理等功能的系统，那么增强型小型便可胜任。

而对于复杂控制系统，如大型生产线控制，因为他含有较多的开关量，模拟量的控制要求也较高，例如要求实现运算闭环控制通信联网等，这时可考虑选择大中型。

假若控制点多又分散，要求具有较快的响应速度和数据处理分析决策等功能，据必须选用具备联网通信功能的网络系统，组成集散型或多级分布式的工业控制网络系统。

采用高速通信网络加上高速或高性能的控制结构，是当前用于快速响应系统的可行性方案之。

确定点数点数是的项重要指标。

合理选择点数既可满足系统的控制要求，又可使系统总投资最低。

通常的做法是先把个输入输出设备和被控设备详细列出，然后再根据常用电气元件所需的点数，估算出实际总点数。

因此，在选型时，在详细调研国内外各品牌的基础上，考虑到本项