简  介

一、概述

烟气湿法脱硫工艺设备已获得广泛应用。烟气经过吸收塔/洗涤器中的碱性溶液/浆吸收其中的SO₂后达标排放。无论吸收液/浆是石灰石-石膏，还是镁、钠、氨等碱性溶液，由于循环利用致使其碱性不断下降。为保证吸收效果须不断补加碱液或原浆以保持吸收液具有适宜的pH值。这是湿法脱硫工艺所需要的最基本的自动控制系统。有条件的企业，还应在此基础上增设烟气流量和SO₂浓度变化时的应对措施，因为在这种情况下仅仅保持吸收液pH值是不够的，必须根据发生变化的参数及时调节吸收液流量，确保供应适当的碱量才能将SO₂浓度降低到排放标准以下。

二、控制方案

1、BS-TL-01型  

烟气湿法脱硫工艺过程最基本的自动控制系统是维持吸收液/浆的最适pH值。在烟气流量、烟气成分等工艺条件基本稳定的情况下，可保持SO₂排放浓度达标。然而，这一控制系统在工程实现时并非易事。原因之一是工艺流程决定了系统的纯滞后或传递滞后非常明显，相当于控制系统的‘盲区’，是造成控制过程产生较大动态误差的主要因素；原因之二是pH反应特性的严重非线性，其静态特性曲线呈“∫”形状，中和点（pH7)附近的窄小区间斜率很大，以至于较小的控制作用（加酸或加碱）就会引起pH值的大幅度变化；同等的控制量在特性曲线的其他区间，却只能获得很小的pH值变化量。二者的综合影响往往导致传统控制系统的动态品质急剧恶化。很多pH控制系统或因设计方案不合理、或因缺乏现场调试经验而告失败；有的虽则勉强投入运行，但终究逃脱不了‘开始自动，后来手动、最后不动’的局面。

本公司集成的pH控制系统，是在中国仪器仪表学会和北京自动化学会专家指导下设计、缜合的，务求设计方案实用、易于操作人员掌握。

控制流程示意图如下： 

2、BS-TL-02型

  由于BS-TL-01型控制系统只能保持吸收液的pH值在最适值附近，当烟气流量和SO₂浓度等参数变化时，不能自动跟踪其变化而及时改变吸收液的流量，以便提供适宜的碱量将烟气中的SO₂浓度吸收至排放标准以下，而必须由人工来完成这一工艺操作，难免由于人为因素出现的误操作或不及时而导致排放气SO₂浓度超标。在这种情况下，宜增设根据烟气流量和SO₂浓度变化而自动采取弥补措施的随动调节系统。根据环保相关法规，35T/hr以上的燃煤锅炉必须安装烟气连续排放监测系统（CEMS），烟气SO₂浓度和烟气流量均有监测仪器提供实时测量信号，而且CEMS的计算机应用软件中都有计算排放总量的算法和程序，计算结果还可输出打印制表。该项结果的信号输出即可作为随动调节系统的动作依据。比较精确的方案是按照物料平衡和化学反应平衡式计算出需要吸收的SO₂总量（需方）和吸收这些SO₂所必须的碱性物质（钙、镁、铵/氨）总量（供方），再根据吸收液pH值对应的碱量，即可求出应投入的吸收液流量。控制系统通过变频调速器调节循环泵的转速或直接调节安装在吸收液管路上的电动调节阀，保持必需的吸收液流量。此系统是目前最为完善、合理的设计方案，但实施起来难度很大；又由于参与计算的观测量较多，系统故障概率增加，可靠性相对降低。因此，采用这种方案的前提是CEMS的运行状况必须稳定、测量数据可靠，而且要求有较高的运行维护技术水平。

控制流程示意图如下：

3、 BS-TL-03型 

未安装CEMS的锅炉，无法取得烟气SO₂浓度和烟气流量的实时测量信号。为了直接观测和控制脱硫效果，按照进口成套设备采用的简化方法：以吸收塔排出气体的pH值作为目标参数构成吸收液流量控制系统。因为无论是由于烟气SO₂浓度变化，抑或是烟气流量变化，最终都会反映在吸收塔出口气体pH值的相应变化。换言之，吸收塔排出气体pH值主要由SO₂浓度确定，对于稳定运行的生产工艺而言，二者之间应有一定的对应关系。因此，控制吸收塔出口排放气pH值在规定的范围内，也就基本上做到了SO₂浓度达标。

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