双碱法脱硫工艺流程图

双碱法脱硫工艺流程图（共7篇）

篇1：双碱法脱硫工艺流程图

双碱法脱硫在锅炉烟气脱硫中的应用

作者简介：王媛(1992―)，女，汉，河北承德人，郑州大学水利与环境学院，地理信息系统 李博识(1991-)，男，汉，吉林省吉林市人，郑州大学水利与环境学院，道路桥梁与渡河工程 摘要：近年来我国经济快速发展，原煤消费量持续增长，使得SO2和NOx排放量逐年增加，导致环境污染严重，控制SO2等的排放量势在必行。本文通过对主要双碱法脱硫技术的工艺原理和工艺流程的介绍，揭示了它在烟气脱硫应用中的优点，并总结其对环境保护的影响。 关键词：烟气 双碱法脱硫 环境保护 一、 前言 全球变暖、臭氧层破坏和酸雨是全球关注的三大环境问题。其中酸雨或称之为酸沉降的主要前体物质是硫氧化物(SO2和SO3)和氮氧化物(NO和NO2)。我国二氧化硫和氮氧化物排放量巨大，，全国二氧化硫排放量高达2549万吨，氮氧化物排放量初步估算为2220万吨。酸雨污染严重，已从20世纪70年代西南地区扩大到长江以内的广大地区，酸雨面积已达到国土面积的30%以上，每年全国因酸雨和二氧化硫污染导致的经济损失上千亿元，已成为制约国民经济可持续发展的主要问题。因此，燃煤烟气脱硫是控制SO2排放量的必然选择，也是国家环保政策的要求。 二、 双碱法脱硫技术介绍 双碱法烟气脱硫工艺是为了克服石灰石-石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类的水溶液吸收SO2，然后在另一石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液再循环利用，最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。 (一) 钠碱双碱法 钠碱双碱法是以NaOH或NA2CO3溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰石或石灰作为第二碱处理吸收液，产品为石膏。再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。 1、 工艺原理 (1) 吸收反应 分别用NaOH、 Na2SO3、 Na2CO3在吸收塔内吸收SO2，该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4。 (2) 再生反应 将吸收了SO2的吸收液送至石灰反应器，用石灰料浆对吸收液进行再生和固体副产品的析出。以钠盐作为脱硫剂，用石灰或是石灰石对吸收剂进行再生。再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂可以循环使用。 (3) 氧化反应 将再生反应中产生的半水亚硫酸钙经氧化，可制得石膏。 2、 工艺流程 烟气与循环吸收液在吸收塔接触后排空。亚硫酸钠被吸收的SO2转化成亚硫酸氢盐。抽出一部分再循环也与石灰反应，形成不溶性的半水亚硫酸钙和可溶性的亚硫酸钠和氢氧化钠。半水亚硫酸钙在稠化器中沉积，上清液返回吸收系统，沉积的CaSO3・1/2H2O送真空过滤分离出滤饼，过滤液亦返回吸收系统，返回的上清液和过滤液在进入吸收塔前补充Na2CO3。过滤所得滤饼(含水约60%)，重新浆化为含10%固体的料浆，加入硫酸降低pH值后，在氧化器内用空气氧化可得石膏。 (二) 碱性硫酸铝-石膏法 碱性硫酸铝-石膏法系用碱性硫酸铝溶液作为吸收剂吸收SO2，吸收SO2后的吸收液经氧化后用石灰石中和再生，再生出的碱性硫酸铝在吸收中循环使用。 1、 工艺原理 (1) 吸收剂的制备系统 碱式硫酸铝水溶液的制备可用粉末状硫酸铝溶于水，添加石灰石或是石灰粉中和，沉淀出石膏，出去一部分SO2-4，即可得到所需碱度的碱式硫酸铝。 (2) 吸收系统 碱性硫酸铝对SO2具有很好的吸收能力，故在吸收塔中利用此特性来吸收SO2。 (3) 氧化系统 在氧化塔中，利用压缩空气将吸收SO2后生成的Al2(SO4)3.Al2(SO3)3浆液氧化为Al2(SO4)3。 (4) 中和再生系统 在中和槽中，加入石灰石作为中和剂，再生出碱式硫酸铝吸收剂，同时沉淀出石膏。 2、 工艺流程 经过滤除尘后的烟气从吸收塔的下部进入，用碱性硫酸铝溶液对其进行洗涤，吸收其中的SO2，尾气经除沫后排空。吸收后的溶液送入氧化塔并鼓入压缩空气对其进行氧化，氧化后的吸收液大部分返回吸收塔循环，引出一部分送去中和。送去中和的溶液的一部分引入除镁中和槽，在此用CaCO3中和，然后在沉淀槽沉降，弃去含Mg2+的溢流液不用，以保持Mg2+浓度在一定水平以下。含有Al2O3沉淀的沉淀槽底流，用泵送入其中一中和槽，与送去中和另一部分槽液混合，送至另一中和槽，在该槽中用石灰石粉将溶液中和至要求的碱度，然后送增稠器，上清液返回吸收塔，底流经分离机分离后得石膏产品。 三、 双碱法脱硫技术的优点 双碱法的明显优点是，由于采用液相吸收，从而不存在结垢和浆料堵塞等问题;另外副产物的石膏纯度较高，应用范围更广一些。 (一) 钠碱双碱法的优点 1、 用NaOH脱碱，循环水基本上是NaOH的水溶液，循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养。 2、 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀产生在吸收塔外，减少了塔内结垢的可能性，因此可以用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔，从而减少了吸收塔的尺寸及操作液气比，降低脱硫成本。 3、 脱硫率高，一般在90%以上。 (二) 碱性硫酸铝-石膏法的优点 处理效率高，液气比较小，氧化塔的空气利用率高，设备材料较易解决。得到的副产石膏质地优良，不仅可用于水泥工业，也可供制石膏板用。 四、 双碱法脱硫技术对我国环保的影响 我国是一个以煤为主要能源的国家，即使再过半个世纪，煤炭在我国一次能源中的`比例仍将不低于40%。因此，煤炭的洁净使用和发展洁净煤炭技术在我国可持续发展中将占有举足轻重的地位。作为发展中国家的我们，面临经济建设的任务很重，为此，发展洁净煤技术应遵循技术上的可行性与经济上的合理性。 近年来，很多国家都采用了双碱法脱硫技术，例如：位于佛罗里达靠近塔荷切的海湾电力公司的斯科尔茨发电站，海湾电力公司的肖尔茨热电厂以及日本同和矿业公司，除此之外，我国于1980按同和矿业建成了一套工业装置。由这些例子足以可见双碱法脱硫技术的受关注度之高。 双碱法脱硫技术效率高、能力强、好处理的优点，刚好符合我国的国情。在过去的几年中，它也为环保事业做了很大的贡献，大大降低了二氧化硫的排放量，从而使得酸雨问题得到缓解，减少了因酸雨和二氧化硫污染导致的经济损失，加速我国民经济的可持续发展。(作者单位：郑州大学水利与环境学院) 参考文献： [1]蒋文举，烟气脱硫脱硝技术手册，化学工业出版社，第1版，202-206 [2]雷仲存，工业脱硫技术，化学工业出版社，第1版， 265、274、279 [3]钟秦，燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例，化学工业出版社，20第2版，110

篇2：双碱法脱硫工艺流程图

浅谈工业烟气双碱法脱硫技术

摘要：脱硫过程主要是二氧化硫与氢氧化钠发生化学反应,反应生成物亚硫酸钠溶于水,含亚硫酸钠的脱硫循环水与投加的.氢氧化钙反应可生成氢氧化钠和亚硫酸钙.通过沉淀分离可将难溶的亚硫酸钙从循环水中清除,氢氧化钠易溶于水可循环使用,脱硫过程只消耗氩氧化钙.达到脱硫效率高,运行费用低的目的.作 者：徐振魁 作者单位：大连东海热力有限公司,辽宁,大连,116600期 刊：黑龙江科技信息 Journal：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2010,(8)分类号：X7关键词：双碱法 脱硫 技术 研究

篇3：双碱法脱硫工艺流程图

S O2是目前大气污染物中含量较大、影响面较广的一种气态污染物。大气中SO2的来源很广, 几乎所有的工业企业都可能产生。进入21世纪后, 我国经济仍然保持快速发展, 煤炭消费不断增长, 机动车数量也成倍增加, 排放的SO2不断增长, 使得酸雨污染更加严峻。现在每年我国SO2和酸雨污染造成的经济损失约5000亿元, 成为制约我国社会经济发展的重要环境因素。要想从根本上解决酸雨的问题, 烟气脱硫是最有效的方法。因此, 各工业企业都应对生产过程中产生的烟气加以脱硫。

2 双碱法脱硫工艺原理

双碱法是先用可溶性碱性溶液做为吸收剂吸收SO2, 然后再用石灰乳或石灰对回收液进行再生, 由于在吸收和吸收液处理中, 使用了不同类型的碱, 故称为双碱法。钠碱双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液作为第一碱吸收烟气中的SO2, 然后再用石灰石或石灰作为第二碱处理吸收液, 产品为石膏。再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液, 不存在结垢和浆料堵塞的问题, 且钠盐吸收速率比钙盐吸收速率快, 所需要的液气比低很多, 因此减省了动力消耗。双碱法脱硫工艺原理如下:

2.1 吸收反应

在吸收塔内吸收SO2

用Na OH吸收:

用Na2SO3吸收:

用Na2CO3吸收:

该过程中由于使用钠碱作为强吸收液, 因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应, 生成Na2SO4

2.2 再生反应

将吸收了S O2的吸收液送至石灰反应器, 用石料浆对吸收液进行再生和固体副产品的析出。

3 湿式脱硫中脱硫剂的选择

采用湿式脱硫法治理锅炉烟气中S O2的关键主要有两个方面:

(1) 脱硫设备——保证化学反应完全, 要求烟气与循环水 (脱硫液) 能在设备中充分混合, 促使化学反应顺利进行, 反应后又可使烟气与循环水相互分离, 使排放的烟气保持合理湿度但烟气不带水。同时要求设备防腐蚀性能好, 保证设备能长期稳定运行。

(2) 脱硫剂——选择合适的脱硫剂, 水溶性好、不易挥发, 可方便操作提高脱硫效率, 无二次污染, 经济合理。

3.1 Na OH做脱硫剂

Na OH水溶性好, 可以配制成任意浓度的脱硫液, 保证脱硫化学反应中Na OH过量, 促使反应完全, 脱硫效率高, 在运行管理中易于操作, 由于N a O H价格较高而造成运行费用高。采用Na OH脱硫还有二次污染问题, 特别是进入农田可破坏土壤结构, 造成土地板结, 使农作物减产。

3.2 氨水做脱硫剂

氨水与烟气中的S O2很容易发生化学反应生成亚硫酸铵, 采用氨水脱硫效率高, 易操作。由于氨水的特性在与烟气混合接触中, 除与S O2发生反应外还能与C O2发生反应生成碳酸氢氨, 在高温烟气的作用下, 易挥发的碳酸氢氨可随烟气排放, 并放出氨气对空气造成污染。

3.3 石灰做脱硫剂

石灰用水化浆变成石灰乳, 在静置情况下由石灰经水消化生成的氢氧化钙很快就会沉淀, 上清液含氢氧化钙浓度很低。在脱硫过程中是S O2和氢氧化钙的反应, 反应生成物是亚硫酸钙和硫酸钙。这两种钙盐属难溶于水的无机盐易于沉淀分离, 所以基本不产生二次污染。而且石灰价格便宜, 运行费用低。但由于氢氧化钙难溶于水的特点, 用石灰乳脱硫, 给脱硫运行操作带来不便。一般情况脱硫液 (循环水) 池不设搅拌器, 只是向循环池内定期投加石灰, 这样不能形成石灰乳, 在操作中也只是氢氧化钙含量很小的清水在循环, 造成脱硫剂缺量, 脱硫效率低。

4 钠碱双碱法工艺特点

与石灰石——石灰法相比, 钠碱双碱法原则上具有如下特点:

(1) 用氢氧化钠脱硫, 循环水基本上是氢氧化钠的水溶液, 循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象, 便于设备的运行和保养;

(2) 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在吸收塔外, 减少了塔内结垢的可能性, 因此可以用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔, 从而减少了吸收塔的尺寸及操作液气比, 降低脱硫成本;

(3) 脱硫率高, 一般在90%以上。

(4) 对脱硫除尘一体化而言, 可提高石灰的利用率。

缺点是亚硫酸钠氧化副产物硫酸钠较难再生, 需要不断向系统补充氢氧化钠或碳酸钠而增加碱的消耗量。另外, 硫酸钠的存在也将降低石膏的质量。

5 双碱法脱硫技术的改进

传统双碱法脱硫是指采用N a O H和石灰 (氢氧化钙) 两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法。双碱法脱硫一般只有一个循环水池, Na OH、石灰与除尘脱硫过程中捕集下来的烟灰同在一个循环池内混合, 在清除循环水池内的灰渣时烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未完全反应的石灰同时被清除, 清出的灰渣是一种混合物不易被利用而形成废渣。

为克服传统双碱法的缺点对双碱法工艺进行改进, 主要工艺过程是:清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液 (循环水) , 用泵打入脱硫除尘器进行脱硫。三种生成物均溶于水。在脱硫过程中, 烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水, 从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水 (稀灰浆) 。一起流入沉淀池, 烟道灰经沉淀定期清除, 回收利用, 如制内燃砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应, 置换出的氢氧化钠溶解在循环水中, 同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等, 可通过沉淀清除;可以回收, 是制水泥的良好原料。因此可做到废物综合利用, 降低运行费用。

7 结论

综上所述, 双碱法脱硫技术脱硫效率高, 系统运行可靠性高, 投资费用和运行费用低, 操作方便, 无二次污染, 适用范围广, 比较适合各种规模的锅炉烟气和窑炉烟气脱硫治理, 应该在化工生产中大力推广双碱法脱硫技术。

摘要：通过对石灰法湿法脱硫技术的比较, 介绍了双碱法脱硫技术的工艺原理、工艺流程、工艺特点及双碱法脱硫技术的改进等, 指出了双碱法脱硫技术应在化工企业广泛推广。

关键词：烟气,烟气脱硫,双碱法

参考文献

[l」肖文德, 吴志叔.二氧化硫脱除与回收[M].北京;化学工业出版社, 2001

篇4：双碱法脱硫工艺流程图

关键词：双碱法 烟气脱硫 影响因素

中图分类号：X701 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0116-01

中国是煤能源占总能源约70%的燃煤大国。近年来我国经济快速发展，同时也给大气环境造成了一定的污染。随着环保意识的提高，对大气环境治理方面的效果也越来越迫切。而通过采取有效烟气治理措施来减少二氧化硫排放，是控制大气污染、保护大气质量的重要途径。近年来发展起来的钠钙双碱法烟气脱硫技术，可以克服传统石灰/石灰石法脱硫造成的结垢和堵塞等缺点，保证脱硫系统连续稳定地运行，达到更高的脱硫效率。

1 双碱法烟气脱硫原理分析

双碱法烟气脱硫，具体工作流程是采用钠碱溶液对脱硫塔内的烟气进行脱硫，然后用石灰乳将吸收液做再生处理，形成CaSO3的固体碱性溶液，经过澄清池澄清后将清液抽入脱硫塔进行循环使用。最后析出的亚硫酸钙和石膏可用于交通建筑等建筑材料。具体反应过程如下。

吸收反应：

第一个反应式是指启动阶段纯碱溶液吸收二氧化硫的过程，第二个反应指的是运行过程中的吸收反应，第三个反应式指的是PH值较高时的反应。

再生反应式如下：

其中前者是再生反应式，后者是再生液的PH较高时的主要反应式。

吸收液中的氧化反应式以及再生过程生成的亚硫酸钙经氧化反应的反应式如下。

2 影响脱硫效果的主要因素分析

2.1 吸收液PH对脱硫效率的影响

根据上述脱硫反应中循环吸收液对烟气中二氧化硫的吸收反应式可以看出，pH值在不断升高的过程中，脱硫率呈现上升的趋势，当pH数值低于7时，吸收的二氧化硫量非常少，当pH继续上升，二氧化硫的吸收率会明显升高；当pH在7～8之间的时候，脱硫率有一定的上升；当pH继续升高大于8时，脱硫率则缓慢上升。因此当pH值超过一定值，就会一致正反应速度，同时从吸收剂中析出的Na2SO3会以固体形式出现在塔板内，造成结垢，这就会降低脱硫率。因此，要将吸收剂的pH值控制在一定范围内才能保证高效脱硫率。吸收液的pH值是由钠离子浓度和硫酸根离子浓度决定的。也就是说当再生液中钠离子浓度越高，pH值就越大，脱硫量也会增加；当pH较高时，硫酸根离子对脱硫效率影响较小，当pH较低时，硫酸根离子只有少部分与钠离子达到电荷平衡，因此会降低活性钠离子数量，从而影响脱硫效率。因此，综合考虑，要保证稳定的脱硫率，应将PH值控制在7～8之间最合适。

2.2 液气比对脱硫效率的影响

双碱法烟气脱硫中的液气比指的是烟气与脱硫剂的接触面积，和二氧化硫的吸收量有关系。同时，液气比的大小对脱硫装置的投资及运行有着直接影响。在双碱法脱硫过程中，二氧化硫与吸收液存在一个气液平衡，如果气液比例超过一定值，则脱硫效率将不再变化。本系统原始设计在每小时处理小于1000 mg/Nm3二氧化硫含量的烟气260000 Nm3，每小时吸收的循环量为650～800 t，液气比为2.5～2.6 L/m3。在运行实践中证明，如果液气比大于数值3，则对脱硫效率的影响减小。由于运行过程中，大多数时间锅炉实在进行低负荷状态。目前研究认为脱硫效率会随着液气比的数值增加而增加，但是不宜过大，当液气比过大时就会造成系统阻力和耗能量增加。由于目前对脱硫效率受液气比的影响实验中采用的双碱法种类和实验条件都不同，因此学者对液气比影响脱硫效率的最佳范围没有统一，要根据实际工程应用情况进行具体分析。

2.3 烟气温度和烟气浓度对脱硫效率的影响

在脱硫反应中，反应式

， 我们可以看出温度越低，反应越利于进行，对二氧化硫气体融入吸收液中也越有利，从而形成HSO3-就越多。因此，本系统在烟气进入吸收塔之前对烟气进行喷水冷却处理，通常在烟气冷却时将其温度降到60℃左右，利于吸收。而如果吸收操作温度过高时，则会降低二氧化硫的吸收率，同时加剧了吸收液中水分蒸发的量，不仅加大了水耗量，而且影响除雾效果。另外，烟气中的烟尘浓度也会阻碍二氧化硫和吸收液的接触面积，如果烟气中的粉尘量持续保持在高于允许量的范围，则会大大降低脱硫的效率。因此要根据除尘装置的运行状况和具体除尘效果来设定烟气中烟尘含量的数值。

最后，由于脱硫塔的下部是用来储存循环吸收液的地方，因此会装有曝气的氧化系统，通过的反应得到稳定的硫酸钠成分，从而保证脱硫反应的顺利进行。

综上所述，双碱法烟气脱硫技术的应用，克服了石灰/石灰石法脱硫过程中结垢的问题，同时具备占地面积小、脱硫效率高等优点，避免了钠碱法脱硫的费用高等问题。但是由于双碱法烟气脱硫工艺相对比较复杂，对系统操作水平的要求也较高，因此容易因pH控制不当造成塔内结垢等问题。在实验和工程分中对液气比、PH值以及温度等因素进行协调处理，加强控制系统，从而共同保证理想的脱硫效率。

参考文献

[1]李洁，熊基伟.双碱法锅炉脱硫系统的控制与实现[J].化工自动化及仪表，2013， 40（3）：15-16.

篇5：双碱法脱硫工艺流程图

煤炭的大量燃烧是造成大气中SO2含量升高和烟尘污染的直接原因。我国排放的SO2已连续多年超过2000万t,居世界首位。对燃烧后的烟气实施脱硫是目前世界上控制SO2污染的主要手段[1]。湿法脱硫占世界80% 以上的脱硫市场,而湿法脱硫中又以湿式钙法为主。湿式钙法的优点是效率和脱硫剂的利用率高,缺点是设备易结垢,严重时造成设备、管道堵塞而无法运行[2]。

本文以某厂瓦斯气加热炉烟气脱硫除尘改造工程为例,介绍了双碱法脱硫的技术应用。该厂地处抚顺市区,现有4台(套)瓦斯气加热炉,上述的瓦斯气加热炉中,有一台(A区)已于2012年配套安装了烟气除油、脱硫、除尘系统(目前已停运)。为使烟气排放达到现在抚顺市新的除尘脱硫排放标准,该厂决定对上述剩余的(B、C、D区)3台(套)加热炉进行除油、脱硫、除尘改造,满足环保达标排放要求。

2 脱硫技术原理

本方案采用双碱法脱硫,钠钙双碱法脱硫工艺是使用溶解度大,对二氧化硫亲和力强,反应产物不易结垢的碱性吸收液(如氢氧化钠或碳酸钠溶液)吸收烟气中的二氧化硫,形成亚硫酸钠和硫酸钠的浆液。上述浆液流入再生、氧化池后,与石灰乳反应,形成亚硫酸钙,再经氧化,形成硫酸钙和氢氧化钠。上述过程中,亚硫酸钙和硫酸钙沉淀进入后续的脱水处理。再生后的氢氧化钠溶液返回吸收塔吸收二氧化硫,循环使用。其技术的特点是钠碱吸收剂对二氧化硫亲和力强,吸收速度快。钠碱吸收剂溶解度大,从而可以避免石灰法脱硫系统遇到的结垢、堵塞问题。采用钠碱吸收剂,可降低液气比,减少动力消耗,降低运行成本。

脱硫副产物经脱水与炉渣混合后排放,对环境不产生二次污染。

3 方案设计

3.1 设计参数(单台加热炉)

该厂(B、C、D区)3台(套)加热炉,具体工艺参数、排放标准[3]及脱硫系统主要技术参数如表1所示。

3.2 方案设计说明

根据现场条件,计划除油、脱硫塔设计安装在室外,除油、脱硫“一炉一塔”,采用氧化钙作为脱硫固硫剂。在脱硫设备底部设置循环水池,冬天运行时,由于循环水温度在30℃左右,循环水池不会结冰。

脱硫塔采用湍流式传质塔,内安装湍流器,传质塔可建得很小,水量也用得很少。在湍流场中,液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积可成数十倍的增加。除油塔也采用湍流式洗涤除油塔以提高除油效率。设备运行时设备本体温度在30～40℃,另外脱硫设备内部没有传动部件,设备外部不考虑保温,循环水管道、自动清洗管道、渣浆管道做伴热、保温以达到防冻的目的。为防止净化烟气温度下降出现冷凝水,脱硫设备出口至风机的烟道做保温处理。

4 工艺系统布置

本项目的钠-钙双碱法脱硫工艺系统主要包括除油、除尘工艺系统和烟气脱硫工艺系统。

4.1 除油、除尘工艺系统

4.1.1 烟气洗涤脱油、除尘

来自加热炉的烟气进入湍流式洗涤除油塔。用水做洗涤剂,使水与含油烟气和粉尘在湍流发生器中充分接触。通过上述过程,大部分油类物质和粉尘进入水中,完成烟气脱油和除尘。脱油除尘后的烟气进入脱硫塔。

4.1.2 油水及泥水分离

进入水中的油类物质和粉尘经塔下循环水池沉降、浮油后,采用撇油机将浮油撇入储油池;对于沉降池底部的油泥,采用渣浆泵将其输送至泥水分离池。经沉降后的油泥由人工捞出送本厂污水处理厂油泥处置系统;上部的清液再用泵送回沉降池循环使用。

4.2 烟气脱硫工艺系统

4.2.1 吸收系统

采用“一炉一塔”设计;塔内装有除雾装置,可有效实现气液分离,确保排放烟气中的含湿量≤75mg/Nm3,对除雾器采用高压反冲洗等有效措施防止上述设备结垢和堵塞。烟气在塔内的流速、停留时间和气液接触是否完全及塔的阻力等因素和参数,直接影响对烟气中的烟尘、二氧化硫的捕集、吸收和转化。因此为强化捕集、吸收和转化过程,降低设备投资和运行费用,脱硫塔需满足以下要求:①气液间有足够的接触面积和接触时间;②气流分布均匀;③操作弹性大,稳定性强;④压降小,能耗低。

4.2.2 脱硫剂储存、制备、输送系统

袋装石灰粉采用卸料器、螺旋输料器自动给料。将购入的氢氧化钠定量加入氢氧化钠溶解罐中进行溶解和贮存,再由氢氧化钠补充泵连续补充至清液池内;再经再生泵输送至脱硫塔下循环水池,通过循环泵送至脱硫塔。循环吸收液在吸收SO2后流入塔下循环水池,经再生泵排至再生池。

采用斗提机将外购袋装生石灰粉输送至石灰粉仓,再定量加入制浆池中进行消化和配浆。粉仓出口下设有手动插板门和电动给料机进行定量卸料。

4.2.3 工艺水系统

工艺水输送到各用水点,包括制浆用水;除尘、降温水;脱硫塔补充水;循环管道冲洗水;脱硫塔冲洗用水和除雾器冲洗用水。工艺水系统包括工艺水管道、脱硫塔冲洗水管道、除雾器冲洗水箱、除雾器冲洗水泵。

4.2.4 脱硫液循环再生系统

脱硫液循环系统为内循环设置,C/D共用一套清液循环系统。硫液循环使用,以减少系统水耗,降低运行成本。脱硫液再生系统主要包括混合池、再生氧化池、再生泵等设备和设施。脱硫过程中形成的亚硫酸钠经再生泵送至氧化池再生后,形成亚硫酸钙,并以半水化合物的形式沉淀下来,使钠离子得到再生,吸收液循环使用。

4.2.5 脱硫渣处理系统

为了不使脱硫副产物对环境造成二次污染,副产物处理系统简单,运行可靠,事故率低,易于维护,脱硫渣采用行车式抓斗机捞出、沥干。

4.2.6 电器、控制系统

该工程控制系统采用上位机+PLC系统,操作人员通过脱硫操作室上位机进行整套工艺系统的运行参数设置,实现对脱硫除尘系统的顺序自动启停,运行参数自动检测和存储,并对关键参数实行自动调节。脱硫系统的电器和控制系统满足装置独立运行的控制要求。电器设备控制包括手动机旁就地控制或柜上集中控制。

4.3 工艺系统流程

4.3.1 工艺系统图

加热炉烟气脱硫除尘系统工艺流程,见图1。

4.3.2 工艺流程说明

来自加热炉的烟气经除油、除尘后,进入脱硫塔中的湍流发生器。在湍流发生器中,烟气中的二氧化硫与脱硫液充分接触,形成亚硫酸钠,完成烟气净化。净化后的烟气经脱硫塔上部除雾器的高效气液分离,脱水除雾后,通过烟道、烟囱排空。脱硫吸收液在吸收SO2后由吸收塔塔底排放口泵至混合再生池。在混合再生池中,脱硫反应的副产物被泵入石灰浆液再生成难溶的亚硫酸钙,排入沉淀池进行固液分离,沉淀池分离出来的上清液溢流到清液池,与泵入的氢氧化钠浆液混合;沉淀下来的含水率较低的亚硫酸钙浆液在混合再生池中,经罗茨风机鼓入的空气氧化成石膏,经沉淀后由行车式抓斗机捞出,上清液返回清液池。

脱硫吸收液的制备和脱硫剂再生工艺为:将购入的氢氧化钠定量加入氢氧化钠溶解罐中进行溶解和贮存,再由氢氧化钠补充泵连续补充至清液池。采用斗提机将外购生石灰输送至石灰粉仓,定量加入制浆池中进行消化和配浆,再由浆液泵连续补充至混合再生池。

为防止除雾器堵塞,在除雾器上、下两侧装有反冲洗装置,定时进行反冲洗。

5 钠-钙双碱法存在的问题及解决方法

钠-钙双碱法脱硫由于工艺比较复杂,目前尚有几个问题正在解决中。梁勇等[5]的研究表明,相比传统的湿式石灰石/ 石膏法,双碱法脱硫工艺较大程度地降低了脱硫系统结垢堵塞问题,但结垢现象仍然存在。另据卢芬[6]的研究表明,钠-钙双碱法脱硫系统涉及的池子比较多,如何使各池子的液位保持自动平衡还有待解决;如何降低Na2SO3氧化副反应速率,从而节省碱的消耗量,以上问题也尚待解决中。

6 结语

钠钙双碱法脱硫工艺(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺,该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,既解决了石灰法的塔内易结垢的问题,同时又具备钠碱法吸收效率高的优点,特别适合中小型锅炉烟气脱硫工艺,具有广泛的市场前景。该厂3台加热炉采用钠-钙双碱法烟气脱硫技术,大大降低了烟气中SO2的排放浓度,达到了国家排放标准。

参考文献

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[9]李广超.大气污染控制技术[M].北京:化学工业出版社,2008.

篇6：钠钙双碱法烟气脱硫技术及特点

关键词：烟气,脱硫,双碱法,流程

1 概述

双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。由于传统的石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,其溶解度较小,极易在脱硫塔及管道内形成结垢、堵塞现象。双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会形成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。因此,双碱法烟气脱硫工艺应运而生,得到越来越广泛的应用。

2 钠钙双碱法脱硫工艺原理

钠钙双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分:

(1)吸收剂制备与补充;

(2)吸收剂浆液喷淋;

(3)塔内雾滴与烟气接触混合;

(4)再生池浆液还原钠基碱;

(5)石膏脱水处理。

钠钙双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中,然后离解成H+和HSO3-;使用Na2CO3或Na OH液吸收烟气中的SO2,生成HSO32-、SO32-与SO42-,反应方程式如下:

2.1 脱硫反应

其中:

式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应;

式(2)为再生液p H值较高时(高于9时),溶液吸收SO2的主反应;

式(3)为溶液p H值较低(5~9)时的主反应。

2.2 氧化过程(副反应)

2.3 再生过程

2.4 氧化过程

式(6)为第一步反应再生反应,式(7)为再生至p H>9以后继续发生的主反应。脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系统,再生的Na OH可以循环使用。

3 锅炉烟气脱硫工艺流程

来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘,除尘后的烟气从塔下部进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层不锈钢旋流板,旋流板塔具有良好的气液接触条件,从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应。经脱硫洗涤后的净烟气经过布置在塔上部的除雾器脱水后经引风机通过烟囱排入大气,基本工艺流程如下图。

1、脱硫塔;2、引风机;3、烟囱;4、综合池;

5、石灰熟化池;6、钠碱罐;7、泵

目前使用较多的钠钙双碱法烟气脱硫工艺主要由吸收剂制备和补充系统,烟气系统,SO2吸收系统,脱硫石膏脱水处理系统和电气与控制系统五部分组成。

3.1 吸收剂制备及补充系统

脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠干粉料加入碱液罐中,加水配制成氢氧化钠碱液,碱液进入p H调节池中,由泵打入脱硫塔内进行脱硫。为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行再生还原,设有一个石灰熟化池,石灰熟化池中加入的是石灰粉,加水后配成石灰浆液,将石灰浆液打到再生池内,与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应。在整个运行过程中,脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物由沉淀池经渣浆泵打入石膏脱水处理系统。由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠,所以,在钠碱罐中可以定期进行氢氧化钠的补充,以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。

3.2 烟气系统

锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔,洗涤脱硫后的烟气经安装在塔内的两级除雾器除去雾滴后进入主烟道,经引风机通过烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时,系统关闭进出口挡板门,烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。

3.3 SO2吸收系统

烟气进入吸收塔内向上流动,与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤,气液充分接触。脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式,塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管。喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上,然后碱液均匀布开,在旋流板的导流作用下,烟气旋转上升,与均匀布在旋流板上的碱液相切,进一步将碱液雾化,充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体,生成Na SO3、Na HSO3,同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。

在吸收塔出口处装有两级旋流板(或折流板)除雾器,用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中,烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获,两级除雾器都设有水冲洗喷嘴,定时对其进行冲洗,避免除雾器堵塞。

3.4 脱硫产物处理系统

脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆(固体含量约20%),具体成分为Ca SO3、Ca SO4,还有部分被氧化后的钠盐Na SO4。从沉淀池底部排浆管排出,由排浆泵送入水力旋流器。由于固体产物中掺杂有各种灰分及Na SO4,严重影响了石膏品质,所以一般以抛弃为主。在水力旋流器内,石膏浆被浓缩(固体含量约40%)之后用泵打到渣处理场,溢流液回流入再生池内。

3.5 电气与控制系统

脱硫装置动力电源自电厂配电盘引出,经高压动力电缆接入脱硫电气控制室配电盘。在脱硫电气控制室,电源分为两路,一回经由配电盘、控制开关柜直接与高压电机(浆液循环泵)相连接。另一回接脱硫变压器,其输出端经配电盘、控制开关柜与低压电器相连接,低压配电采用动力中心电动机控制中心供电方式。系统配备有低压直流电源为电动控制部分提供电源。

脱硫系统的脱硫剂加料设备和旋流分离器实行现场控制,其它实行控制室内脱硫控制盘集中控制,亦可实现就地手动操作。

4 双碱法湿法脱硫的优缺点

与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点:

(1)用Na OH脱硫,循环水基本上是Na OH的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养。

(2)吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性;同时可以用高效的板式塔或填料塔代替喷淋塔,使系统结构更紧凑,降低了设备费用。

(3)钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般在90%以上。

(4)对脱硫除尘一体化技术而言,可提高石灰的利用率,降低运行费用。

缺点是:

(1)Na SO3氧化副反应产物Na2SO4较难再生,需不断的补充Na OH或Na2CO3而增加碱的消耗量。另外,Na2SO4的存在也将降低石膏的质量。

(2)实际使用中存在脱硫后的烟气带水问题,因此脱水工艺和设备待进一步改进。

结束语

钠钙双碱法脱硫工艺(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺,它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用。

篇7：双碱法脱硫工艺流程图

动力锅炉是工业生产过程及日常生活中最重要的动力源和热源之一其燃烧过程中主要消耗煤炭,我国是世界上最大的煤炭生产、消费国及二氧化硫排放大国,煤产量位居世界第一位。随着煤炭消费的不断增长,二氧化硫排放量达2 4 6 8万吨,居世界首位。而二氧化硫的大量排放将导致降雨酸化,腐蚀植被、森林和建筑物,破坏人类的生存环境直接危害人类健康。如果任意排放这些有害气体而不加以控制,将造成城市大气污染加剧、二氧化硫超标城市增加、酸雨面积加速蔓延,对人民生命财产造成严重损害,同时也将制约着电力工业的发展[1]。因此,控制二氧化硫的排放已成为社会和经济可持续发展的迫切需要。

为了减少有害气体对大气的污染,需要对锅炉烟气进行脱硫处理,使烟气对大气的污染减小到最低。本设计主要采用目前世界上应用最多的双碱法对锅炉烟气进行脱硫处理,以西门子S 7-3 0 0 P L C为控制核心,以脱硫塔出口P H值和清夜池P H值为主要控制对象,控制方式为P I D控制,上位机通过M P I通信协议与P L C进行通信,并通过W I N C C组态画面对P H值,碱罐液位,循环泵压力,进水口流量等现场信号进行集散在线监测与控制,重点对脱硫塔出口P H值以及清夜池P H值进行监测与控制,从而达到最佳的脱硫效果。

2 动力锅炉双碱法脱硫原理

双碱法脱硫设备采用湿式吸收法,使烟气中的SO2在塔内吸收。该方法是利用SO2气体与雾化后的碱性吸收液在气液界面上的平衡度、在液相中的溶解度之间的特性关系,尤其是气相中SO2的传质速度、液相中的SO2传质速度、物理吸收传质分系数、物理吸收液相传质分系数、SO2在气相中的分压、SO2在液相中的浓度等特性,借助于气体在液体中的扩散,对SO2及粉尘进行吸收。气液间的化学反应强度及反应时间决定吸收率[2]。物理吸收主要利用气体、液体的物理特性。当烟气在液体的雾化过程中,实际上是气—液两相间的传热传质过程。液体被雾化后(单位表面积扩大了2000于倍),迅速向雾状液滴大面积扩散,使烟气中的SO2及粉尘与液滴充分接触[3]。当SO2浓度在气-液两相间达到平衡后,SO2温度降低由气态转入液态,从而更容易被碱性液体充分吸收。

化学吸收主要利用S O2和碱性吸收液的化学特性完成下列化学反应:

酸性:SO2属中等强度的酸性氧化物,可用碱性物质吸收,生成盐类。

氧化性:SO2在水中有中等溶解度,溶于水后生成H2SO3,氧化后可生成稳定的H2SO4。

还原性:在与强氧化剂接触或催化剂及氧存在时,SO2可被氧化成SO3。

化学反应原理[4]。

A、SO2吸收过程:

B、Na OH再生过程:

因为N a O H价格昂贵,生石灰价格便宜,所以再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂可以循环使用,整个生产过程只消耗生石灰。

3 动力锅炉双碱法脱硫系统结构及设备

动力锅炉双碱法脱硫系统以西门子S7-300PLC为控制核心,以脱硫塔出口P H值和清夜池P H值为主要控制对象,控制方式为PID控制,上位机通过MPI通信协议与P L C进行通信,并通过W I N C C组态画面对P H值,碱罐液位,循环泵压力,进水口流量等现场信号进行集散在线监测与控制,重点对脱硫塔出口PH值,清夜池P H值进行监测与控制。

动力锅炉双碱法脱硫系统结构及设备如图所示:

如上图系统设备主要包括2台75KW变频器,每台分别控制一台7 5 K W循环泵与一台45KW循环泵;一台18.5KW变频器控制两台1 1 K W补碱泵;两台再生池搅拌电机;一台NaOH乳搅拌电机;一台石灰乳搅拌电机。

4 动力锅炉双碱法脱硫系统工艺流程

如图2所示为动力锅炉双碱法脱硫系统工艺

如图2所示,图中循环水分为清夜池、沉淀池、再生池。当烟气进入脱硫塔时,循环泵将清夜池中的N a O H溶液抽到脱硫塔喷头处,喷头将碱液以雾状形式喷出,吸收完SO2的碱液流入脱硫塔下方的出口管道进入再生池。CaO经传送带流入石灰乳罐与清水混合,再由石灰乳搅拌器搅拌后生成石灰乳,石灰乳通过1 1 K W石灰乳泵抽入再生池与吸收过S O2的碱液反应再生出N a O H,从而达到零损耗N a O H脱硫的效果。循环泵与石灰乳泵分别由7 5 K W、1 8.5 K W变频器变频控制,脱硫塔出口P H值的变化改变循环泵的频率,清夜池P H值的变化改变石灰乳泵的频率。由此看出本系统是以1号脱硫塔出口PH值,4号脱硫塔出口PH值,清夜池PH值为主要控制对象,辅助控制为脱硫喷雾控制,PH下降时补碱控制,石灰乳液位控制,固态碱与清水混合搅拌控制,停炉反冲洗控制。所以本系统可分为PH值控制、变频循环泵喷雾控制、补碱控制、石灰乳罐液位控制、搅拌控制以及反冲洗控制。

P H值控制:P H值控制分为1号脱硫塔出口P H值控制,4号脱硫塔PH值控制,清夜池PH值控制[5]。为了保证脱硫效果最佳,清夜池PH值应维持在12左右,当清夜池PH下降溶液呈酸性趋势时,先通过PLC控制增加18.5KW变频器的频率,使进入再生池的石灰乳增加来提高循环水的PH值,由于石灰乳的碱性不强,当加石灰乳无法使清夜池的P H到达1 2时,再通过P L C控制打开N a O H罐紧急补入纯碱使清夜池P H值上升至1 2左右[6]。为最大效率运用碱液,脱硫塔出口PH值不应太高,应维持在8左右。脱硫塔出口PH值改变有两种情况:(1)烟气流量突然改变,增加或减小。(2)清夜池PH值减小使脱硫效果不佳导致脱硫塔出口PH值下降。当清夜池P H值保持稳定时,若出口P H值下降说明此时烟气流量突然增大,需要通过PLC控制来增加75KW变频器的频率使进入脱硫塔的碱液增加,若出口P H值上升说明此时烟气流量突然减小,需要通过PLC控制来减小75KW变频器频率使进入脱硫塔的碱液减少。由此可看出本系统中,出口PH传感器也间接的检测了烟气流量;当清夜池与出口PH都减小时,通过PLC控制来增加全部变频器的频率,使进入循环水与脱硫塔的碱增加以保证脱硫效果达到最佳。

变频循环泵喷雾控制:当烟气进入脱硫塔时,循环泵将清夜池中的NaOH溶液抽到脱硫塔喷头处,喷头将碱液以雾状形式喷出,吸收完SO2的碱液流入脱硫塔下方的出口管道进入再生池[7]。循环泵的频率主要通过脱硫塔出口PH值来控制,PH值升高变频器降低频率,PH降低,变频器增加频率,该控制算法为PID控制。

补碱控制:补碱控制分为石灰乳补碱控制与N a O H罐补碱控制,当清夜池P H值下降时,通过P L C控制来增加18.5KW变频器频率,该控制算法为PID控制,由于石灰乳的碱性比较低,当继续加石灰乳而P H无法到达需要的12时,再通过P L C控制打开N a O H碱罐阀门紧急补入纯碱使P H值上升至1 2左右。

石灰乳罐液位控制:石灰乳罐液位是一个通过电磁阀通断的不连续控制,当液位传感器检测液位到达低液位设定值时,通过PLC控制打开电磁阀,当液位传感器检测液位加到高液位设定值时,通过PLC控制关闭电磁阀,该控制为P控制。

搅拌控制:搅拌控制分为再生池搅拌控制,石灰乳罐搅拌控制,N a O H乳搅拌控制,搅拌控制电机工频运行,系统运行时起动,系统停止时停止。

停炉反冲洗控制:停炉反冲洗是在锅炉停止运行的情况下对脱硫塔进行清洗的过程,每台脱硫塔反冲洗都通过电磁阀通断来控制,当反冲洗泵运行时,在上位机上控制电磁阀的通断来选择需要反冲洗的脱硫塔。

5 动力锅炉双碱法脱硫系统DCS

动力锅炉双碱法脱硫系统D C S结构如图所示

决策级:决策级主要是现场操作人员与管理人员制定计划,决策以及调度,对整个控制系统进行整体的控制。

管理级:操作管理装置是集散控制系统与操作人员,管理人员间的界面,即人机见面[8]。操作,管理人员通过操作管理装置获得生产过程的运行信息,并通过它对生产过程进行操作和控制。生产过程中各种变量的实时数据在操作管理装置显示,便于操作管理人员对生产过程的操作和管理。本系统上位机采用西门子公司研发的具有良好开放性和灵活性的W I N C C软件做监控画面,该软件支持多语言,全球通用;可以集成到所有自动化解决方案内;内置所有操作和管理功能,可简单、有效地进行组态;可基于Web持续延展,采用开放性标准,集成简便;集成的Historian系统作为IT和商务集成的平台;可用选件和附加件进行扩展;“全集成自动化”的组成部分,适用于所有工业和技术领域的解决方案。

伴随企业网技术的发展和在工业控制系统的应用,使操作管理装置的功能得到扩展。系统的扁平化使高层的优化控制,管理和调度等任务可在同一层完成。

通信系统:通信系统是控制级与管理级之间通信的桥梁,它用于将控制级采集到的生产过程数据传送到操作管理级,同时将操作管理级获得的操作、控制指令传送到控制级。本系统采用M P I总线连接上位机与PLC,MPI现场总线是西门子自主开发的主要用于S7系列PLC之间通信的保密协议,即为不开放的通信协议。M P I通讯是当通信速率要求不高、通信数据量不大时,可以采用的一种简单经济的通讯方式。MPI通信可使用S7系列PLC、操作面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡,如CP5611/CP5512/CP5613等进行数据交换。MPI网络的通信速率为19.2Kbps～12Mbps,最多可以连接32个节点,最大通讯距离为50m,但是可以通过中继器来扩展长度。

控制级:又称分散过程控制装置,本系统中为S 7-300PLC,该控制器向上通过MPI总线与上位机通信,将脱硫过程的各种过程变量转换为操作监视数据,向下将操作管理人员的各种操作信息传送到执行机构。分散过程控制装置中实现模拟量与数字量的相互转换,完成控制算法的各种运算,并对输入输出进行有关的信号处理和运算,例如逻辑控制,信号滤波,线性化,开放,限幅和报警处理等。

控制级也可细分为控制装置和输入输出接口模块两部分。它们之间经专用通信总线或现场总线进行数据通信,S7-300PLC带有标准的模拟量与数字量I/O接口模块,PLC通过模拟量与数字量接口模块采集现场生产过程参数,并将控制命令发送到执行器。它们与现场的传感器,变送器和执行器进行信息交换。

现场级网络技术的发展和在工业控制系统的应用,使分散过程控制装置已经从装置级的分散控制进一步分散到现场级的分散控制,现场级网路使一些简单控制在现场级实现。

现场级:又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,并且对实时数据进一步加工处理,并将采集到的数据传输到监控计算机

这个级别直接面对现场,跟现场过程相连,比如阀门、电机、各类传感器、变送器、执行机构等等,本系统中主要是与液位传感器、PH计、压力传感器、流量计、电磁阀和电动调节阀相连,它们都是工业现场的基础设备、同样也是D C S的基础。

如图4为动力锅炉双碱法系统上位机组态:

如图4所示上位机采用WINCC6.0作为组态软件,组态对系统变频器运行频率、脱硫塔出口PH值以及清夜池PH值、石灰乳罐液位、泵出口压力、进水口流量进行了在线监测,参数设定可给定变频器频率以及液位上限值下线值给定,每台电机可通过手动选择、自动选择进行控制,电磁阀可通过组态进行手动开闭,本组态对整个系统进行了全面的监测与控制。

5 结束语

综上所述,双碱法烟气脱硫系统工艺简洁流畅,运行操作简便,D C S结构清晰,上位机组态控制监测全面,再生原料价格低廉,同时,以高效钠基脱硫剂脱硫,液气比较低,能耗低,脱硫成本低[9]。该系统投入运行后,各项指标达到设计值,通过优化,系统结垢得到缓解,运行稳定性提高,SO2排放量满足环保要求,为企业节省可观的SO2排污费用,并具有显著的环境效益和社会效益。

摘要：双碱法脱硫是目前世界上应用最多的烟气脱硫工艺。本设计以双碱法脱硫理论为基础,采用西门子S7-300PLC为控制核心,上位机通过MPI通信协议与PLC通信并重点对脱硫塔PH值,碱罐液位,循环泵压力,进水口流量等现场信号进行集散在线监测与控制。

关键词：双碱法,PLC,MPI通信协议,PH值,压力,流量,集散控制

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