半干法烟气脱硫控制系统设计研究

论文摘要

本文在介绍我国实行脱硫的重要性和必须性及脱硫技术发展史的基础上,通过分析比较当前各项脱硫技术,阐述半干法烟气脱硫技术的工艺特点、控制要求、控制系统的实施方案等。并依托临沂电厂2×140MW机组烟气脱硫改造工程,从工程设计的角度对半干法烟气脱硫控制系统的技术要求、总体方案、设备选择、系统功能等方面进行了较全面研究,提出了一套设计方案。主要内容如下:1、分析我国大气污染的现状、危害和SO2排放治理的迫切要求;对国内外烟气脱硫的应用情况和各类烟气脱硫技术的发展概况进行了综述;对过程控制技术的发展趋势、最新动态和在脱硫控制领域的应用情况进行了调查和分析,并在此基础上提出脱硫控制系统的工程设计的主要思路、目标和方案。2、根据半干法烟气脱硫技术的工艺特点,提出了脱硫系统的控制要求和控制对象的具体控制方式。提出了半干法烟气脱硫控制系统的主体采用的控制方式,按照功能分为:数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）三大模块进行设置;并对控制系统的结构分层设计。3、按照电力系统设计规范和相关规程要求,结合半干法烟气脱硫技术的特点和工程要求,提出控制系统的设计方案:控制方式为集中控制方式;自动化水平与电厂主体控制系统相适应;控制系统的各功能模块按照满足工艺系统安全可靠运行的要求设置功能;系统的检测仪表的技术规范:烟气连续监测系统的比较和选型;控制系统主要设备的选型。4、在分析半干法烟气脱硫工艺系统运行机理和影响因素的基础上,提出了模拟量控制回路的设计方案;并对主要MCS控制回路:脱硫塔压差控制、脱硫塔出口二氧化硫浓度控制、脱硫塔出口烟气温度控制、石灰消化温度控制进行阐述。根据以上控制回路被控对象的工作流程、工艺特点、影响因素等,提出了控制回路的基本控制策略,对控制回路不同工况下的控制方式和故障处理方式进行讨论,力求设计出一套满足脱硫系统安全、高效运行要求并与单元机组运行相协调的自动调节系统。5、依托实际工程需要,对半干法烟气脱硫顺序控制系统进行设计研究。确定了控制范围、控制功能、控制逻辑等基本设计方案。把控制系统按照其控制功能和控制范围分为四级,即机组级、功能组级、子功能组级、驱动级。根据工程的实际需要和设备可控性情况分别对驱动级、子功能组级、功能组级的各种顺控进行设计研究。为保障人员和系统设备的安全,对工艺系统必要的设备进行联锁保护设计。综上所述,本文对半干法烟气脱硫控制系统进行研究和探讨。相关控制系统已在很多脱硫系统的工程中应用,本文的思路和工程使用情况的反馈将对于今后的工程应用提供更好的参考和借鉴。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 烟气脱硫技术概述
• 2排放情况'>1.1.1 我国的SO₂排放情况
• 1.1.2 烟气脱硫技术的发展及主要种类
• 1.2 烟气脱硫在国内外的应用现状
• 1.2.1 世界主要国家烟气脱硫技术概况
• 1.2.2 我国烟气脱硫的研究和应用现状
• 1.3 过程控制技术发展概况
• 1.3.1 仪表的数字化、智能化和虚拟化
• 1.3.2 控制系统的集成化、分布化、开放化
• 1.3.3 自动控制理论和方法、先进控制软件的新发展
• 1.4 烟气脱硫控制系统的应用情况
• 1.5 本文的研究内容与目的
• 第二章 半干法烟气脱硫系统
• 2.1 概述
• 2.2 烟气循环流化床半干法烟气脱硫
• 2.2.1 基本原理及流程
• 2.2.2 工艺特点
• 2.2.3 脱硫系统主要控制参数
• 2.3 脱硫系统的控制要求
• 2.3.1 脱硫系统自动控制水平
• 2.3.2 控制方式及控制室
• 2.3.3 检测参数
• 2.3.4 保护
• 2.3.5 顺序控制及连锁
• 2.3.6 模拟量控制
• 2.3.7 报警
• 2.3.8 控制系统
• 2.3.9 电源和气源
• 第三章 控制系统的总体设计研究
• 3.1 控制方式与自动化水平
• 3.1.1 控制方式
• 3.1.2 自动化水平
• 3.2 主要监控系统功能
• 3.2.1 数据采集系统（DAS）
• 3.2.2 模拟量控制系统（MCS）
• 3.2.3 顺序控制系统（SCS）
• 3.2.4 烟气连续排放监测系统（CEMS）
• 3.2.5 其它测量系统
• 3.3 主要设备选择
• 第四章 MCS控制回路的设计研究
• 4.1 脱硫塔差压控制
• 4.1.1 脱硫塔差压对脱硫效率的影响
• 4.1.2 控制策略
• 2排放浓度控制'>4.2 SO₂排放浓度控制
• 4.2.1 影响脱硫效率的因素
• 4.2.2 工艺过程特点
• 4.2.3 主要控制策略
• 4.3 烟气温度控制
• 4.3.1 近绝热饱和温度对脱硫效率的影响
• 4.3.2 主要控制策略
• 4.4 石灰消化温度控制
• 第五章 SCS控制功能的设计研究
• 5.1 概述
• 5.2 驱动级控制
• 5.3 子功能组级控制
• 5.3.1 生石灰加料系统
• 5.3.2 石灰消化输送系统
• 5.3.3 压缩空气系统
• 5.3.4 脱硫灰循环系统
• 5.3.5 外排灰系统
• 5.3.6 塔底渣处理系统
• 5.3.7 除尘器系统控制
• 5.3.8 离心式风机控制
• 5.3.9 烟气系统
• 5.3.10 喷粉系统
• 5.3.11 增湿水系统
• 5.4 功能组级控制
• 5.4.1 脱硫除尘系统的整体启动
• 5.4.2 脱硫系统的运行
• 5.4.3 脱硫系统的停止
• 5.5 脱硫系统热工联锁保护
• 5.5.1 石灰消化输送系统设备联锁
• 5.5.2 喷粉系统设备联锁
• 5.5.3 工艺水泵联锁
• 5.5.4 脱硫除尘旁路挡板门联锁
• 5.5.5 脱硫系统主要报警值
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表