专用DCS在玻璃炉窑余热电厂烟气脱硫工程中的应用

薛东浩

摘要：本文简要介绍了双碱法的湿法烟气脱硫工艺及实施方案，并对其专用DCS自动控制系统的组成及功能进行了系统阐述。

关键词：钠钙双碱法 专用DCS 湿法烟气脱硫工艺

1 湿法烟气脱硫中钠钙双碱法工艺反应原理

1.1 工艺反应原理

钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。

1.2 工艺反应过程

本工程采用双碱法脱硫除尘一体化工艺，使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO3-、SO32-与SO42-，其基本化学原理可分为脱硫过程、氧化过程、再生过程三部分。

2 工艺系统分述

2.1 烟气工艺系统

烟气系统简易流程图：

①余热锅炉原烟气→入口挡板→脱硫塔→烟囱

②余热锅炉原烟气→旁路烟气挡板→烟囱

2.2 吸收塔系统

2.2.1 系统概述

吸收塔系统主要由吸收塔、循环泵、再生泵和循环池及其相关的配套设备组成。吸收塔本体部分的主要部件有：吸收塔入口烟道、喷淋层、除雾器及冲洗水管，排空管。

2.2.2 吸收塔系统流程简述

脱硫循环泵从循环池将洗涤液送入吸收塔喷淋层，洗涤液经喷嘴雾化后与塔中逆流而上的窑炉烟气充分接触进行吸收反应。完成吸收反应的洗涤液由吸收塔底部排放管返回循环池，如此循环脱硫。

2.2.3 吸收塔系统工艺原理

由余热锅炉排放出的有害烟气，以一定的流速，通过进口烟道进入吸收塔下部的烟气净化工作区的第一级棒栅水膜装置。装置按三层文丘里棒层设计，每层有不同的开孔率。烟气经过棒栅层流速变快，和自上而下的脱硫洗涤液形成强烈湍流，加强了气液传质、改善气液分布。与此同时洗涤液在棒栅形成水膜具有很强的除尘性能。烟气经过棒栅层后，进入下一级气动分流装置。

2.3 脱硫循环再生系统

脱硫循环再生系统包括脱硫洗涤液氧化、洗涤液

再生、再生清液返回各功能单元和脱硫剂制备与供应系统。

再生泵从塔前循环池将洗涤液输送至循环再生系统，依次进入氧化池将洗涤液亚硫酸盐氧化为硫酸盐；氧化完成后，进入再生池硫酸盐、部分亚硫酸和石灰反应生成石膏置换出氢氧化钠；最后再生清液用再生回流泵送往塔前循环池循环利用。

沉淀池副产物沉淀物用刮泥机刮至沉淀池V型渣沟，经渣浆泵送至脱水系统处理。

3 DCS过程控制

3.1 再生循环量控制

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通过改变再生循环液量，来提高或降低循环池脱硫液PH值，亦即改变再生循环池循环液钠碱含量，使二氧化硫脱除效率随PH改变。通过预设PH值来控制循环池PH的变化范围，使二氧化硫硫脱除效率达到设计要求。

脱硫系统调试、试运行期间，根据系统工艺性能和要求在上述PH范围内预设循环池PH值。运行时DCS再生循环量控制回路检测循环池PH的变化，自动调整再生液回流量，控制循环池PH趋于预设值。

当再生回流泵频率变化时，再生泵频率应同步变化，保证调控工艺目标的实现。保持循环池PH的相对稳定，有利于再生循环系统液位的控制，避免设施局部液位的剧烈浮动；同时也避免相应工艺性能的滞后，有利于脱硫效率的稳定。

3.2 再生浆液量控制

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再生反应时，再生浆液控制回路检测再生池PH的变化，自动调整浆液供给量，控制再生PH趋于预设值。

3.3 再生浆液浓度控制

石灰乳再生浆液配制浓度为25%，浓度控制如下：

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参考文献：

[1]吴忠标，刘越，谭天恩.双碱法烟气脱硫工艺的研究[J].环境科学学报，2001（5）：4.

[2]戴丽萍，赵云格.DCS在电厂烟气脱硫工程中的应用[J].中国水运（理论版），2006（05）.

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[4]张虎，马晓伟，许长江.DCS在华能达拉特电厂四期脱硫系统中的应用[J].自动化博览，2007（06）.

[5]徐鹏.DCS在火力发电厂脱硫系统中的应用[J].工业控制计算机，2011（04）.