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摘要：科学技术的发展迅速，电厂为了满足社会发展及人们生活的需求，发电量每年都在不断上涨，而因发电造成的环境污染也日益严重。为了改变这一现状，我国陆续出台有关电厂排放标准的相关政策法规，最大限度对电厂中有害气体的排出进行控制，使电厂污染气体的排放浓度达到国家相关标准，实现经济与环保事业的共同发展。鉴于此，本文对电厂脱硫脱硝系统的电气与自控设计展开探讨，以供借鉴。
关键词：电厂；脱硫脱硝系统；电气；自控设计
引言
发电厂为了缓解电能的供需矛盾，不得不提高电厂的发电量。然而随着发电量的不断提升，随之而来的环境污染问题以及能源消耗问题越来越严重。针对这一污染问题，国家相继颁布了关于电厂污染物浓度排放的标准与法律法规，旨在对电厂有害污染物的排放进行严格的管控，最大化的保护人们生存的自然生态环境，确保电厂获取最大的经济效益与社会效益。与此同时，我国各大发电厂也在积极努力的对脱硫脱硝系统设备进行改造与升级，尤其是在系统电气与控制设计方面。因此，本文针对当前电厂脱硫脱硝系统结构存在问题进行了探究，并对该系统的电气与控制设计的改造与升级提出具体措施。
1 电厂脱硫脱硝系统现状
全球经济一体化进程加快，我国工业生产发展前景十分可观，伴随着电能生产而来的就是环境保护的制约。据工业数据局统计，我国目前70%的电能生产都依赖于火力发电，而其他新型发电形式在技术要求或环境要求上仍有一定不足。用于发电的煤炭往往质量较差，而高质量的煤炭多用于化工生产或炼焦。例如：目前我国发电常用煤炭资源为褐煤，其煤化效率低，发热值较低。因此，高效的电能生产和生态环境保护之间似乎有着不可协调的冲突关系。为保护人类生存环境，我国出台了《电厂超低排放烟气治理技术规范》，其中提出了烟气排放的要求与标准，传统对烟气都是采用石膏祛湿工艺进行脱硫，而新时期背景下，越来越多的科学技术开始发挥自身优势，例如：喷淋层、流畅均化、符合脱硫脱硝塔、PH分区脱硫技术、低低温除尘技术等，能够提高脱硫效果。通过分析发电厂现行脱硫脱硝系统可知，其是由烟气系统、二氧化硫吸收系统、冷却系统、空气压缩、脱水储存系统等机组构成。由于煤炭原料不稳定性，所以脱硫脱硝效果也有一定偏差。例如：某电厂首次脱硫后测得含硫量为0.6%，复查后为0.8%，因为在实际燃烧时，含硫量与设计预期数据存在一定差别，为满足环境保护要求，需要完善其自动系统设计。
2 脱硫脱硝系统自控设计要点
2.1 脱硫系统改造措施
（一）对烟道系统进行改造
在对脱硫系统进行改造时，首先要做的就是要将增压风机拆除掉，使增压风机与引风机相结合，同时从超出烟道系统的挡板门两侧展开封堵，且要在烟道气以及净烟气两侧各布置一个可见端口。因此经过对烟道系统进行一系列改造后，烟气就可在增压风机与引风机作用下直接输送到烟道气侧，经过吸收塔的吸收以及进化处理后再将其排出。
（二）对吸收塔系统进行改造
在进行吸收塔系统改造前，一定要清楚脱硫系统的作用，其必须要同时满足石膏结晶及石灰石的溶解要求。因此，在吸收塔系统改造过程中，要对其进行扩建，同时拆除原有风机，用一台新的氧风机代替，以此实现对CaSO3的进行氧化保护。对于除雾器存在结垢会使其发生堵塞这一问题，应该在吸收塔系统中安装一台水冲洗装置，同时在喷淋层及除雾器间新增一台管式除雾器，旨在有效改善除雾效果。
（三）对石灰石浆液系统进行改造
在对石灰石浆液系统进行改造时，应该先拆除将系统中的球磨机后，再添置一套石灰石制浆系统，将磨机制浆系统与石灰石制浆系统在共同运行的方式下同时作业。除此之外，要将系统中原有的石灰石浆液传输管道除掉，并进行相应的更换。这样一来，在每套脱硫系统中的吸收塔装置里都要安装制浆系统，旨在有效提升系统脱硫效率。
2.2 脱硝系统改造措施
为保障火力发电工厂符合环保的相关标准，现在的脱硫、脱硝体系里全部会加入碳酸钙浆液制备系统，不过因为技艺和机器养护等原因的限制，碳酸钙浆液制备系统在运转的时候极其不容易满足既定目标，从而降低发电工厂脱硫、脱硝体系的作业品质。并且许多电厂里的脱硫、脱硝体系里常常用同一个浆体桶，为开展制备浆体就要好几个机器组一起运转。若系统里有一个以上机器组发生问题，或者浆体桶本身存储不够，便易发生浆体排出艰难，无法达成对硫、硝的吸收。发电厂里经常会用烟雾气体重复加热方式，这样的设施有较高部位的送风仪，脱硫、脱硝体系有着很好的去除微小颗粒物能力，然后两者相合就会致使许多未经处置的气状SO2直接排到大气中。针对脱硫、脱硝体系开展自我管控方案的时候，需合理改善碳酸钙浆液制备体系，第一要换掉本来的球磨机器，添加浆体桶，保证两种方式制浆一起开展，免得机器养护的时候所有体系都瘫痪。还要将曾经的输浆管去除，更新设施，保证一套脱硫、脱硝体系里的吸收设施都有独自的制浆机器，以此增加脱硫、脱硝的速度，确保作业效能。
2.3 烟雾自动检测
以往脱硝脱硫系统中运行的烟雾自动检测系统为CEMS，其对于样本的吹扫判断是恒定的，这样就很容易导致结果超标，不符合环保要求。当前大部分电厂使用的CEMS仪表都是3-5h就对系统取样吹扫仪器，为了降低吹扫过程中发生回路误差，可以采用自动控制技术来处理。自动检测系统在取样检测时，如果长时间保持参数恒定，就会导致指标持续增高，加大吹扫时的超标风险。因此，在设计自动控制系统时，可以将氮元素的摩尔比和PID结合起来，确保氮氧化物保持平衡。把氮氧化物含量设定为主参数，而喷氨量设定为被动参数，使二者组成完整的PID控制元件，将主参数与被动参数的理论值在计算机中进行综合，综合出调节器的设定数值，保持调节门效率、脱硝器出口气体浓度。这种自动监控设备能够及时判断烟雾情况，灵敏度与准确性都比较高，能及时分析出系统工作效果，同时可以对出口气体工况进行综合分析。
2.4 监测预警设置
随着信息化时代的发展，许多新技术在电力行业不断被利用，各种新科技新技术在火力发电过程中起着重要的支撑作用。为了及时应对生产过程中产生的风险，在烟气脱硫脱硝工艺过程中安装控制报警装置，一旦出现问题，可以根据网络信息及时反馈到控制端。在安装了这种信号装置后，电厂工作人员能够更加详细的了解脱硫脱硝的效果，并且能够根据实际情况作出相应的决断，以此确保脱硫脱硝效果。在建立这套脱硫系统的过程中，最好不要套用其他电厂的脱硫系统，因为每个电厂的情况不一样，需要根据电厂自身的情况进行设计，还需要根据发电厂烟气排放量进行计算，净化气体的过程中不仅需要设备处理，还需要工作人员从源头上找到净化气体的方法，最大限度地减少SO2、NO2等气体的排出，以此减少对大气环境的污染。在未来电厂发电过程中，不仅要考虑到电厂的经济利益，还需要考虑环境保护。
结束语
综上所述，随着社会经济水平的不断提升，群众对电力能源的消耗量持续上涨，火电厂承担着社会中70%的发电责任，必须要做好脱硝脱硫工作，结合气态污染物的生成原理，使用添加剂或其他化学物将污染元素转化，减少对空污染，实现超净排放，脱硫脱硝系统需要加强自控设计，提高工作效率，稳定行业发展。
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