摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着现代科技的不断发展和进步，DCS开始被应用在各行各业。火力发电厂发电的主要途径是燃煤，而燃煤过程中有害气体的排放是难以避免的，尤其是二氧化硫，若无法有效控制及处理排放的有害气体，将会对大气造成极为严重的污染。本文就DCS在火力发电厂脱硫系统中的应用及实施展开探讨。
关键词：DCS；脱硫系统；火力发电厂；二氧化硫
引言
火力发电厂是指在燃烧产生热量的作用下进行发电，而燃烧过程中产生的烟气含有SO２、烟尘等有害物质，对人们的身体健康、大气环境等造成了严重的不良影响，严重时甚至会出现酸雨，加大破坏的范围。因此，有必要加强对火力发电厂中烟气的脱硫处理，将DCS合理应用到烟气脱硫控制系统中，使得整体烟气脱硫控制的技术水平不断提升。
1 火电厂脱硫技术概述
火力发电在我国现阶段的电力行业中仍然占据主要的地位,如何在保证发电效率的前提下提高其对环境的利好性也是业内的研究重点。烟气脱硫是世界范围内应用最广的火电厂废气脱硫处理方式,其中又以石灰石一石膏湿法脱硫技术最为常见。与其他烟气脱硫技术相比,石灰石一石膏湿法脱硫所需要的材料较为容易获得,脱硫的成本更低,有利于保证火电厂的经济效益。此外,由于该技术目前的发展和应用己经较为成熟,因而系统运行较为稳定,脱硫的效果也可以得到保证,而且实现了废弃物零排放。脱硫过程中所产生的副产品还可以作为建筑材料,有利于火力发电厂综合效益的提升。石灰石一石膏湿法烟气脱硫的环保性和技术成熟程度己经得到了国内外众多权威部门和学术专家的认可。结合我国实际的经济发展状况以及电力行业发展情形来看,石灰石一石膏脱硫技术无疑是比较合理的火电厂脱硫技术选择。目前,我国脱硫技术的自主能力还有待提升,近些年来,从发达国家引进了大量的硬件设备,并对国外先进的火电厂脱硫系统设计思想和理念进行了借鉴。在现代化电力生产过程中,自动化控制系统的应用范围愈加广泛,DCS和PLC作为两大主流控制系统,在火力发电厂石灰石一石膏脱硫自动化控制系统中均有所应用且各有优势,本文主要针对脱硫分散控制系统DCS进行了较为深入的研究。
2 DCS系统的特点
首先，DCS系统将整体的系统控制功能进行分散，采用容错设计，通过各计算机的合作来实现整体的控制功能，并且保证其中任何一台计算机出现故障也不会影响其他计算机的正常运行。由于控制功能的分散，每台计算机所承担的功能任务也比较单一，因此，在计算机的安排上，可以根据每台计算机所承担的任务内容对计算机进行相应的处理，使其具有相应的、特定的任务处理形式，从而提高DCS系统整体的可靠性。其次，DCS系统所采用的通信方式是通过局域网来完成信息的交流，因此一旦需要在系统中临时加入或卸载某台计算机所承载的功能，可以在网络中直接操作，并不会影响到其他计算机的运行职能。因此，DCS系统还具备了一定的开放性。第三，在控制系统的构成上，可以根据不同的流程对象，将组态软件进行组合，形成适用的软硬件组态。这也说明了DCS系统具有一定的灵活性。第四，由于DCS系统中，所分散的控制功能都是由一些功能单一的小型或微型计算机所承担的，并且这种计算机的维护十分简单方便，因此使DCS系统具有易于维护的特点，在其中一个出现故障情况进行维修时，也不会妨碍整个控制系统的正常运转。第五，DCS系统在行使控制职能的过程中，通过各计算机之间由通信网络完成数据传输、将其所搜集的信息做到资源共享，再由各个计算机之间进行协调合作，使DCS系统的整体功能和优化处理得以实现。DCS所具备的最后一个特点，是其具有连续控制、顺序控制和批处理控制等丰富的控制算法，并且可以实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制。而且还可以根据实际需要，随时键入所需的控制算法。
3 DCS系统在火力发电厂脱硫系统中的应用
3.1DCS总体控制方案
火电厂脱硫控制系统通常包括三个部分，分别为DCS、就地控制装置和辅助自控设备。每个部分都不可或缺，系统内部各司其职，其中DCS主要负责的是监视和控制烟气脱硫过程，一般情况下DCS的主要构成部分包括控制器、工程师站以及冗余信息数据处理装置等。DCS具有较强的稳定性和可靠性，其中和利时DCS是最常被应用于火电厂脱硫中DCS产品，不仅具有普通DCS的特点，而且系统效率更高，该系统网络构成的四大层次包括企业数据管理层、过程控制数据层、过程数据管理层及过程I/O数据层。在火电厂脱硫系统中应用DCS需要注意多个环节，DCS的作用不仅仅是控制脱硫系统，还需要对系统的其他环节负责，比如浆液制备系统等，基于此，为了保证DCS的稳定性不受外界因素影响，通常情况下，会为DCS配备两对CPU，通过应用DCS真正实现了脱硫系统的无人化操作，利用DCS系统相关人员只需在控制室即可实现对脱硫装置的相关操作，启动和关闭均可实现，不仅如此，还能够在控制室监视整个脱硫过程，便于故障问题的及时发现和及时处理，于整个电厂而言经济效益不言而喻。
3.2数据采集与数据处理系统
DCS的数据采集与数据处理系统是实现各类数据采集、整理、统计分析与远程控制的关键系统。在实际的DCS对烟气脱硫系统进行控制的过程中，数据采集往往是控制管理的第一步，且数据采集工作拥有独立的运行系统，能够对烟气脱硫系统中各个硬件、软件的运行数据进行收集与整理，为实际的系统控制与管理提供了明确的基础数据信息支持，方便系统程序自主辨别其中的数据信号，将采集到的信息进行合理的处理后转换成信号，通过信号的传递实现对系统的合理控制，以此完成烟气脱硫控制系统的自动化控制。在实际的DCS控制运行过程中，数据信息的采集、处理与监控最终会形成详细的记录，可根据运行记录对烟气脱硫系统运行的过程进行查看。
3.3脱硫系统联锁保护设计
与传统的火电厂脱硫系统设计不同,目前我国很多火电厂的脱硫系统封闭了原有的旁路挡板,实现了对火电厂脱硫保护装置的完善和改进,保护性能得到了有效的提升。现有的脱硫保护体系一般包括增压风机、氧化风机、浆液循环泵以及锅炉主保护等。在测量信号的收集中尽量避免由于设备故障传回的错误保护信号,避免关键设备误动、拒动等情况的出现。当保护装置发生故障无法起到对脱硫设备的保护时就需要启动备用装置,浆液循环泵停运后增压风机如果同时出现跳闸,这时需要迅速将增压风机的旁路挡板打开,避免锅炉故障造成的经济损失。如果有浆液循环泵全停的紧急情况出现,为了确保吸收塔除雾器不被影响需要将喷淋装置开启,一般来说该装置会在紧急情况下自动开启。
结束语
客观上人类在进步，产品在发展，通过在火力发电厂脱硫系统中应用和实施DCS分散控制系统，不仅有效解决了发电厂燃煤脱硫过程中的二氧化硫排放问题，还大大提升了系统的稳定性，优化了电厂资源配置，减少了维护人员及费用，具有良好的经济效益和社会效益。
参考文献
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