1华立锋 2吴瑞侠 3丁凯4陶丽杰5吴天骏
中国联合工程有限公司 310052 （1、3、4、5）
浙江菲达科技发展有限公司 310030 （2）
摘要：烟气脱硫系统是火电厂建设过程中的关键环节，烟气脱硫控制的有效性，直接关系着主机系统运行的稳定性与可靠性，关系着火电厂的综合效益。本文就脱硫控制存在的问题及期望目标进行阐述，探究提高烟气脱硫DCS控制水平的有效方法，旨在降低人员劳动强度，保证烟气脱硫的整体效果。
关键词：烟气脱硫DCS；控制水平；提高；方法
当前烟气脱硫方面，石灰石/石膏湿法脱硫技术的应用较为常见，很多火电厂对此种脱硫方法加以应用，并配备成熟的控制方案。为保证火电厂运行的稳定性，需要就火电厂自身实际情况进行具体分析，把握烟气脱硫的特点，优化利用能源，减少不必要的消耗，这对于自动控制水平的提升至关重要。
一、脱硫控制存在的问题及期望目标
在烟气排放标准逐步提升的情况下，基于PLC的烟气脱硫系统的应用无法满足实际要求，为保证烟气脱硫控制的有效性，可对集散控制系统加以应用。
烟气脱硫系统控制过程中，用户以脱硫效率保证为基础，以集控室为主要环境，监控烟气脱硫装置及相关附属设备的状态，包括正常运行工况和启停状况，并采取有效的控制措施，在发现异常与事故工况的第一时间做出报警，进行联锁，以达到保护效果。在控制室内，无需对常规仪表盘进行设置，一旦发现脱硫控制系统存在故障，应当采取有效手段加以处理，改善脱硫系统状态，促进安全解列的实现，机组运行的安全性与稳定性均能够得到保护。
基于现有科学技术水平出发，脱硫DCS控制系统的应用趋于广泛化，但控制水平仍不够理想，其中存在一些问题，部分系统以子功能组、功能组为支持得以建立，实际操作过程中需要手动操作多个功能组，才能够启停脱硫系统；不仅如此，在脱硫系统中模拟量调节数量有限，但实际上无法依靠常规单系统和单回路调节来整合程序控制SCS系统，控制的自动化水平不高；报警系统也有待进一步完善，导致操作员对于异常处理的时效性受到影响。
二、提高烟气脱硫DCS控制水平的有效方法
在烟气脱硫系统中，DCS处于核心地位，其优点在于，采用双电源，过程处理器与网络设计均为双冗余，具有良好的兼容性与可扩展性，提供统一数据库，得以实现集散控制。在烟气脱硫系统的控制过程中，以电加热器加热密封风，密封风温度在120℃，以防止烟气挡板结露。烟气脱硫系统紧急停止条件中延时数据如表1所示。
.png)
（一）选择控制系统
为促进烟气脱硫DCS控制水平的显著提升，需要合理选择控制系统，当前以分散控制系统的应用较为常见。这就需要优化硬件配置，硬件必须要与主机控制系统具有一致性，保证匹配度较高。控制系统的合理化选择，能够对备品备件数量加以有效控制，热工维护人员的维护量减少，人力资源得到优化配置。通过硬件配置的优化，以网络方式与主机通信，能够一体化控制主机与脱硫控制系统，保证控制的有效性。对于管理系统（MIS/SYS）的运行，确保数据接口的统一化，提高数据采集的质量。就DCS系统的特点来看，其主要组成包括分散处理单元、数据通讯系统及工程师站等人际接口与厂级计算机网络接口组成，易于组态和扩展。DCS的设计中，冗余配置较为适宜，自诊断功能能够诊断至通道级，可靠程度比较高。即便是系统内部某一组件发生故障，系统整体运行也不会受到影响。系统具备监视、报警、自诊断功能，于CRT上进行集中化显示，通过打印机进行打印，在功能上和物理上分散基本功能，包括控制、报警、监视、保护等。保护功能具备独立性，为设备与人员的安全提供保证，并防范计算机病毒的入侵，DCS存贮器中数据应当安全，不可出现丢失情况。
（二）自动启停程序设计
在系统运行过程中，可通过自动和手动方式控制系统启停，以功能组基础上的手动启停操作较为常见，需要全面把握控制对象的具体情况，以保证启停的自动化。
石灰石/石膏湿法脱硫工艺应用中，以未处理烟气为对象，在引风机的作用下进入到吸收塔中，接触到喷淋的石灰浆液，此时烟气中的SO2得以去除。将除雾器设置于吸收塔后，能够将烟气中的雾珠去除。经过烟气换热器处理后烟气温度升高，脱硫后获得净烟气，进入到烟囱中，最终向大气排放。吸收塔浆液循环泵的运用，能够为吸收塔提供吸收剂，气液充分接触，SO2的吸收效率也得到明显提升。石膏生成阶段，以强制氧化为辅助，对氧化风机加以合理设置，确保氧化效果得到明显提升。
基于这一流程出发，能够了解到烟气脱硫DCS功能组，包括烟气系统、氧化空气系统、石灰石浆液制备系统、废水处理系统等。石灰石浆液制备、废水处理等系统一般为公用部分，能够满足两个以上机组脱硫系统的运行需求。为保证系统启停的自动化，可发挥功能组的价值，以工艺水系统和石灰石浆液制备系统为支持，规范制浆，将吸收塔系统启用后，投入烟气系统，确保烟气进行脱硫状态。
在自动启停程序设计过程中，需明确相关注意事项：其一，子功能组具备启停功能，满足程序要求，包括自动投切功能、信息交换功能等；石灰石浆液泵系统具备联锁开关；吸收塔系统功能组运行中，子功能组将其中一组设备驱动，延时一段时间后，备用设备组的联锁开关得以自动投用。其二，启停程序应当具备良好的容错性，比如具备投入或切除的手段。由于硬件质量不足，或性能了解不到位，导致国内外自动启停技术存在一定差距，调试阶段或运行工况下极易出现功能组运行故障，需要手动处理问题，不可对启停程序总流程产生影响。其三，将脱硫DCS系统融入到主机DCS控制系统中，无人值班可实现脱硫，促进脱硫控制水平的有效提升。
（三）系统保护设计
脱硫系统与机组运行的安全性所受系统保护设计的影响较为显著，因此必须要以安全可靠为首要原则。在系统保护设计中需安全处理保护条件信号，保护条件信号的可靠性，防范信号可靠性不足而出现误动作的情况。实际设计中需精心筛选多个测点信号，判断数据有效性，以三选二等方法开展运算，保证所获得信号的正确性。在DCS系统设计中，需保证报警系统的完整性，一旦系统和过程状态出现异常，可及时报警。基于系统报警功能应用出发，以逻辑运算等手段为辅助，集中报警重要的影响设备或系统中间逻辑量，以监视画面展示出来，以声光报警信号为辅助，工况异常的情况下能够进行高效处理。
三、结束语
为切实提升烟气脱硫DCS控制水平，需合理选择控制系统，设计自动启停程序，优化系统保护设计，以改善烟气脱硫效果。基于工程实践出发获得多种提升脱硫DCS控制水平的有效方法，能够降低误操作几率，运行人员的劳动强度得到明显降低，系统运行的自动化与稳定化程度更高，整体工作效率也得到保证。
参考文献：
[1] 黄晓博. 中小型锅炉烟气脱硫DCS控制水平提升探析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015, 000(017):8079-8080.
[2] 张天伟. 中小型锅炉烟气脱硫DCS控制水平提升探析[J]. 海峡科学, 2015, 000(003):35-36.
[3] 尤俊. 锅炉烟气脱硫DCS控制水平的探讨与分析[J]. 能源与环境, 2015(02):82-82.
[4] 陈水兴. 浅析提高烟气脱硫DCS控制水平的方法[J]. 机电技术, 2009, 032(0z3):147-148.
[5]刘婧艳. 火力发电厂烟气脱硫控制系统应用DCS的实践与探索[D].西安理工大学,2018.
[6]朱智勇.火电厂锅炉烟气脱硫脱硝超低排放改造工程DCS控制系统受电操作技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(15):82-83.
[7]汪磊.DCS在火力发电厂脱硫系统中的应用及实施[J].价值工程,2019,38(34):273-274.
[8]陈宝华. 基于DCS的焦炉烟气净化系统设计[D].内蒙古科技大学,2019.