脱硫冲洗系统智能双控程序的研发

朱英浩

摘 要 烟气脱硫作为冶金行业中的化工性质的生产线有着比较特殊的设备安全运行指标，针对宣钢烧结脱硫系统（FGD）在使用过程中，自控系统曝露出很多问题，运行不稳定。除雾器冲洗水系统不能自动运行，岗位一直手动操作造成冲洗不及时阀体堵塞严重除雾效率大大降低；阀体故障频繁不能无间断运行，技术人员分阶段、分设备、分功能着力从脱硫除雾器冲洗系统的智能双控攻关。

【关键词】除雾器 智能双控 研发

1 系统概述

烟气脱硫作为冶金行业中的化工性质的生产线有着比较特殊的设备安全运行指标，针对宣钢烧结脱硫系统（FGD）在使用过程中，自控系统曝露出很多问题，运行不稳定。除雾器冲洗水系统不能自动运行，岗位一直手动操作造成冲洗不及时阀体堵塞严重除雾效率大大降低；阀体故障频繁不能无间断运行；画面运行缓慢卡顿严重，尤其是趋势界面查询等待时间长经常造成电脑死机等。以上各类典型故障均与PLC性能考核试验的测试内容密切相关，技术人员结合脱硫系统功能提升目标制定一套科学的完善的脱硫智能双控系统的技改方案。为此技术人员分阶段、分设备、分功能着力从脱硫除雾器冲洗系统的智能双控攻关，保证脱硫双控控系统改造完成后，脱硫效率不低于95%，实现工程技术和社会效益的完美结合。

2 脱硫冲洗系统的智能双控程序的研发

2.1 在程序中添加液位和时间双控制方式的启停

低液位启动优先，高液位保护停止。即在画面设置循环时间，点自动运行除雾器系统会自动从第一个阀开始运行，循环一周期后自动停止开始计时达到设定值时开始下一个循环，实现时间间隔自动运行。（一个循环周期：除雾器冲洗水系统共有4层，一层6个阀，从第一层第一个开始到第四层最后一个再循环到第一层最后一个结束）。在时间控制的同时由于有液位优先原则即在有低液位时优先液位控制启动：在时间启动的等待间隔中低液位来时时间运行的计时数值复位，靠液位启动一个循环周期后从新计时。在时间启动运行的过程中低液位信号来时所有的冲洗阀会先发关命令等阀体关到位或没关到位信号有软故障时再发所有阀体命令的复位信号，准备好后靠液位启动冲洗水系统，一个循环周期后从新计时。然后程序中增加自定义功能块，添加阀门软故障。

数据转换 REAL转TIME：画面参数为实型要想实现时间计时需要转换成time型。此段实现类型转换，即画面设定值就是时间值，单位为分钟。

时间连锁启动，画面先设定时间参数，点自动运行后，先复位冲洗水阀门开关信号，再发关命令，全关到位后或者出软故障后发准备好，延时5秒除雾器系统开始从第一层第一个阀开始运行，一个循环周期后暂停运行（阀体全为关到位状态如个别阀无关到位信号会出现软故障信号，命令信号均为0，冲洗水系统为准备好状态）此时开始计时时间达到设定值后，除雾器阀开始新的一个循环周期，以此来实现时间控制。

2.2 程序中设计液位优先原则，在有低液位时优先液位控制启动

在时间启动的等待间隔中低液位来时会先把时间运行的计时数值shijian2复位同时低液位信号复位自循环延时2，有准备好的前提下靠液位启动冲洗水系统一个循环周期后从新计时。在时间启动运行的过程中低液位信号来时所有的冲洗阀会先发关命令等阀体关到位或没关到位信号有软故障时再发所有阀体命令的复位信号，待系统准备好后靠低液位信号启动冲洗水系统，一个循环周期后从新计时。

高液位保护控制：采用多选二功能块当一个循环周期内三个液位值有两个液位值达到某一设定值时延时10秒发暂停吸收塔2号信号，循环系统会暂停运行如阀体在关命令时直接暂停，如果在开命令时此阀会先运行完毕再关阀暂停运行，直到有两个液位低于此值后继续运行，保证吸收塔液位不超过最高值。

软故障自复位功能块的应用实现无间断运行，当有开关命令时，40s内没有开关到位信号会发开关软故障（O_FAULT/C_FAULT）软故障加到各个阀的主线上，并在冲洗水系统准备好前和自动运行主线的硬故障上并上软故障，这样就能保证无到位信号无硬故障信号时阀门能自动运行并冲洗40s。提高了阀的自动运行率。

2.3 程序还实现了设备“报警快速定位”

程序还实现了设备“报警快速定位”，最合理和有效的做法就是体现在脱硫事故停机综合报警、机组运行状态下的预警和设备的跳闸停机报警具体到直接原因上，即是什么就直接指示出什么，就在报警原因栏中体现。各终端的报警颜色和聲音显示状态完全统一到主控的状态。我们在unity编程的基础上进一步做工作，理清各种报警，彻底分辨和提取特征信号。首故障一来，故障信号置1，同时画面显示报警信号，迅速判断报警原因。

2.4 数字量的突变和模拟量的去噪过滤

在Unity编程环境中对脱硫除雾器冲洗系统的所有有关温度、压力和流量等信号点做了改动：在程序的模拟量输入信号经过SCALE_I工程单位转换后增加一个微分器环节功能块LEAD，设置滞后时间常数 LAG微分时间为3s， 用以滤除信号的异常变化，延迟后的数值从输出OUT端输出。模拟量信号在经过SCALE_I和LEAD上述两个功能块通道解析和延迟过滤作用后，信号将十分平稳，去除了信号中的干扰噪点，模拟量信号经过微分模块计算得出去扰信号最终送到各段程序的保护逻辑中。经过处理后的信号更加可靠的将确认是否触发设备的保护动作或者经过报警预警功能报告给岗位操作员。

2.5 IFIX画面组态中vb脚本的应用

由于IFIX自带趋势没有额外的功能，所以脱硫除雾器冲洗系统的IFIX记录趋势中所有的功能都是由VB制作而成的，其中包括趋势的显示和隐藏、趋势的前进和后退、日期和时间的选择以及筛选等功能。

脚本中严格定义了时间和日期的格式，趋势移动的步长以及控件属性的改变等等。从根本上解决了趋势调取空难的问题。

3 结语

改造完善后的烧结脱硫系统设备运行稳定、数据处理真实可靠快捷、模拟量闭环控制精准实效安全。改造也降低了岗位的劳动强度。脱硫智能双控系统经过改造后除雾器冲洗系统运行更稳定时效性更强、数据处理更加精确可靠更加快捷。通过以上的技术研究和方案实施，成功解决了烧结脱硫系统投产以来存在的各类问题，改造也降低了岗位的劳动强度。

参考文献

[1]殷振伟，戚国水.用于脱硫氧化风机的双控通风罩：CN202326457U[P].2012.

[2]SHENLi-fen.湿法烟气脱硫工程冲洗水系统的改进优化[J].工业安全与环保，2008.

作者单位

河钢集团宣钢公司 河北省张家口市 075100endprint