第八章运行参数的检测及控制系统.ppt

1、一、运行参数检测的特点一、运行参数检测的特点与化工过程参数的检测与控制类似，而与火与化工过程参数的检测与控制类似，而与火电厂热力设备明显不同电厂热力设备明显不同需要检测的参数包括温度、压力、液位、流需要检测的参数包括温度、压力、液位、流量烟气成分、石灰石浆液与石膏浆液的量烟气成分、石灰石浆液与石膏浆液的pHpH值、值、液位及流量浆液浓度、温度等。液位及流量浆液浓度、温度等。参数检测时，需要考虑被测介质的氧化性、腐参数检测时，需要考虑被测介质的氧化性、腐蚀性、高黏度、易结晶、易堵塞等特殊性蚀性、高黏度、易结晶、易堵塞等特殊性各个参数的检测系统由被测量、传感器、变送各个参数的检测系统由被测量、传感

2、器、变送器和显示装置组成器和显示装置组成第八章第八章 运行参数的检测及控制系统运行参数的检测及控制系统第一节第一节 运行参数的检测与测点布置运行参数的检测与测点布置二、主要参数的检测二、主要参数的检测1 1、压力（压差）检测、压力（压差）检测被测量：石灰石浆液压力、烟气压力被测量：石灰石浆液压力、烟气压力被测介质（石灰石浆液）特点：高黏度、易结被测介质（石灰石浆液）特点：高黏度、易结晶、易堵塞晶、易堵塞测量装置特点：采用大孔径取压管；采用法兰测量装置特点：采用大孔径取压管；采用法兰连接；配备专用冲洗系统连接；配备专用冲洗系统测量烟气压力时，取压装置后安装一除尘器测量烟气压力时，取压装置后安装一

3、除尘器2 2、液位检测：采用压力测量方式或差压测量方式、液位检测：采用压力测量方式或差压测量方式3 3、烟气成分检测、烟气成分检测（1 1）测量量：烟气中的）测量量：烟气中的SOSO2 2、COCO、NONOx x、烟尘等、烟尘等（2 2）测量方法：）测量方法：热导式气体成分检测：根据混合气体中待测组分热导式气体成分检测：根据混合气体中待测组分的热导率与其他组分的热导率有明显差异的事的热导率与其他组分的热导率有明显差异的事实，将热导率变化转换成电热丝电阻值的变化，实，将热导率变化转换成电热丝电阻值的变化，从而间接得知待测组分的含量。从而间接得知待测组分的含量。表征物质热导率大小的物理量是热导率

4、，热导表征物质热导率大小的物理量是热导率，热导率越大，说明该物质的传热速率越大。率越大，说明该物质的传热速率越大。不同的物质，其热导率不同。不同的物质，其热导率不同。对于由多种成分组成的混合气体，若彼此无相对于由多种成分组成的混合气体，若彼此无相互作用，其热导率近似为：互作用，其热导率近似为：式中：式中：混合气体的热导率；混合气体的热导率；i i、c ci i第第i i种组分的热导率和浓度；种组分的热导率和浓度；设待测组分的热导率为设待测组分的热导率为1 1，浓度为，浓度为c c1 1其它气体其它气体组分的热导率近似相等，为组分的热导率近似相等，为2 2利用上式可推出待利用上式可推出待测组分浓

5、度和混合气体热导率之间的关系：测组分浓度和混合气体热导率之间的关系：热导分析仪满足两个条件：热导分析仪满足两个条件：待测组分的热导待测组分的热导率与其他组分有明显差别；率与其他组分有明显差别；混合气体中其他组混合气体中其他组分的热导率相同或十分接近；分的热导率相同或十分接近；测量组分：测量组分：H H2 2、NHNH3 3、SOSO2 2、COCO2 2等等红外式烟气成分检测：根据红外式烟气成分检测：根据气体对红外线的吸收气体对红外线的吸收特性特性来检测混合气体中某一组分的含量。来检测混合气体中某一组分的含量。a.a.随气体浓度的增加，被吸收的红外线能量越多。随气体浓度的增加，被吸收的红外线能

6、量越多。b.b.不同气体会对不同波长的红外线产生不同的吸收不同气体会对不同波长的红外线产生不同的吸收作用作用c.c.多用于多用于COCO、COCO2 2、CHCH4 4、NHNH3 3、SOSO2 2、NONOX X等气体检测。等气体检测。（3 3）烟尘浓度监测：）烟尘浓度监测：a a.光电法（透射法、散射法）光电法（透射法、散射法）b b.射线法：射线法：射线透射法射线透射法4 4、浆液、浆液pHpH值检测值检测（1 1）pHpH值计测量原理：电极电位与离子浓度的对值计测量原理：电极电位与离子浓度的对数呈线性关系，通过测由氢离子浓度引起的电数呈线性关系，通过测由氢离子浓度引起的电极电位变化来

7、实现极电位变化来实现pHpH值的测量。值的测量。（2 2）pHpH值计组成：测量电极（玻璃电极）、参比值计组成：测量电极（玻璃电极）、参比电极（甘汞电极）电极（甘汞电极）5 5、石灰石、石膏浆液浓度（密度）检测：、石灰石、石膏浆液浓度（密度）检测：一般采用一般采用射线放射吸收测量法。射线放射吸收测量法。原理：由核放射源发射的核辐射线穿过介质时，原理：由核放射源发射的核辐射线穿过介质时，被吸收的射线量与被测介质的密度呈指数吸收规律。被吸收的射线量与被测介质的密度呈指数吸收规律。所以射线的透射强度将随介质中固体物质浓度的增所以射线的透射强度将随介质中固体物质浓度的增加而呈指数规律衰减。加而呈指数规

8、律衰减。三、主要检测参数的测点布置三、主要检测参数的测点布置P P压差；压差；T T温度；温度；pHpH计；计；D D浓度计（密度计）；浓度计（密度计）；F F流量计；流量计；L L液位（物位）；液位（物位）；H H石膏层厚度；石膏层厚度；A A烟气成分：烟气成分：O O2 2，SOSO2 2，COCO，NONOX X、粉尘、粉尘一、概述一、概述脱硫系统采用脱硫系统采用分散控制系统分散控制系统实现全过程的自动调节实现全过程的自动调节与程序控制，按控制对象分为以下各个子系统：与程序控制，按控制对象分为以下各个子系统：吸收系统的控制吸收系统的控制：吸收塔浆液：吸收塔浆液pHpH值控制，浆液液值控制

9、，浆液液位控制，石膏浆液流量控制位控制，石膏浆液流量控制烟风系统的控制烟风系统的控制：增压风机烟气流量（压力）控：增压风机烟气流量（压力）控制；旁路挡板压差控制；事故挡板控制制；旁路挡板压差控制；事故挡板控制第二节第二节 脱硫装置的控制系统脱硫装置的控制系统石灰石浆液供给系统的控制石灰石浆液供给系统的控制：石灰石浆液箱液：石灰石浆液箱液位控制与浆液浓度控制位控制与浆液浓度控制石膏脱水系统的控制石膏脱水系统的控制：真空皮带脱水机石膏层：真空皮带脱水机石膏层厚度控制，滤液水箱水位控制厚度控制，滤液水箱水位控制工艺水及冲洗系统的控制工艺水及冲洗系统的控制：除雾器冲洗，吸收：除雾器冲洗，吸收塔浆液管道

10、冲洗控制与工艺水箱液位控制塔浆液管道冲洗控制与工艺水箱液位控制废水处理装置运行控制废水处理装置运行控制：独立于整套脱硫装置，：独立于整套脱硫装置，控制系统相对独立。控制系统相对独立。二、脱硫装置运行的主要控制系统二、脱硫装置运行的主要控制系统1 1、吸收塔浆液、吸收塔浆液pHpH值控制值控制方法：由送入吸收塔的石灰石浆液流量来实现方法：由送入吸收塔的石灰石浆液流量来实现 调节过程调节过程（pHpH：5.05.05.85.8）吸收塔浆液吸收塔浆液pHpH降低时，增大石灰石浆液流量降低时，增大石灰石浆液流量 pHpH增大时，减小石灰石浆液流量增大时，减小石灰石浆液流量（3 3）吸收塔内浆液）吸收塔

11、内浆液pHpH值波动原因值波动原因烟气量：烟气量增加使烟气量：烟气量增加使pHpH减小；反之增大减小；反之增大烟气中烟气中SOSO2 2的浓度：燃煤含硫量变化引起烟气中的浓度：燃煤含硫量变化引起烟气中SOSO2 2浓度的波动。含硫量增大，浓度的波动。含硫量增大，pHpH减小；含硫减小；含硫量减小，量减小，pHpH增大；增大；图图8-10 8-10 吸收塔浆液吸收塔浆液pHpH值单回路加前馈的复合控制系统值单回路加前馈的复合控制系统（4 4）吸收塔浆液吸收塔浆液pHpH值复合控制系统值复合控制系统图图8-118-11吸收塔浆液吸收塔浆液pHpH值单回路加前馈复合控制系统值单回路加前馈复合控制系统

12、图图8-12 8-12 吸收塔内浆液吸收塔内浆液pHpH值串级加前馈的复合控制系统值串级加前馈的复合控制系统图图8-138-13吸收塔浆液吸收塔浆液pHpH值串级加前馈复合控制系统的方框图值串级加前馈复合控制系统的方框图2 2、吸收塔浆液池液位控制、吸收塔浆液池液位控制（1 1）目的：维持吸收塔内足够的持液量，保证脱）目的：维持吸收塔内足够的持液量，保证脱硫的效果硫的效果（2 2）方法：调节工艺水进水量）方法：调节工艺水进水量（3 3）注意事项：脱硫塔的横截面很大，单靠水位）注意事项：脱硫塔的横截面很大，单靠水位偏差信号调节入水流量，调节速度会较慢。一偏差信号调节入水流量，调节速度会较慢。一般

13、液位控制系统将般液位控制系统将烟气量（锅炉负荷）烟气量（锅炉负荷）作为水作为水位调节的提前补偿信号。位调节的提前补偿信号。图图8-14 吸收塔浆液池液位闭环断续控制系统吸收塔浆液池液位闭环断续控制系统3 3、吸收塔石膏浆液排出控制、吸收塔石膏浆液排出控制（1 1）控制原因：浆液浓度过高造成浆液管道堵）控制原因：浆液浓度过高造成浆液管道堵塞；浓度过低降低脱硫效率；塞；浓度过低降低脱硫效率；（2 2）控制方式（由依据的检测数据分类）：）控制方式（由依据的检测数据分类）：石灰石浆液供给量石灰石浆液供给量 浆液浓度检测参数浆液浓度检测参数4 4、增压风机压力（流量）控制、增压风机压力（流量）控制（1

14、1）控制原因：锅炉负荷变化，通过脱硫装置）控制原因：锅炉负荷变化，通过脱硫装置的烟气量及造成的压力损失也随之变化，故的烟气量及造成的压力损失也随之变化，故需设控制回路来控制增压风机流量。需设控制回路来控制增压风机流量。（2 2）调控方法：以增压风机入口压力为被控量，）调控方法：以增压风机入口压力为被控量，采用锅炉负荷作为控制系统前馈信号。（反采用锅炉负荷作为控制系统前馈信号。（反馈加前馈）馈加前馈）图图8-15增压风机压力（流量）复合控制回路增压风机压力（流量）复合控制回路5 5、石灰石浆液箱的液位与浓度控制、石灰石浆液箱的液位与浓度控制 通过保持石灰石给料量和工艺水流量的比率来通过保持石灰石

15、给料量和工艺水流量的比率来实现，开环方式；实现，开环方式；依据布置在石灰石浆液泵出口管道上的浓度计依据布置在石灰石浆液泵出口管道上的浓度计检测的浆液浓度，实现闭环控制检测的浆液浓度，实现闭环控制6 6、真空皮带脱水机石膏层厚度控制（单回路反馈、真空皮带脱水机石膏层厚度控制（单回路反馈控制系统）控制系统）厚度传感器检测皮带脱水机上滤饼厚度；变频厚度传感器检测皮带脱水机上滤饼厚度；变频调速器调整控制皮带脱水机的运动速度。调速器调整控制皮带脱水机的运动速度。一、顺序控制一、顺序控制1 1、具体功能：、具体功能：实现脱硫装置主要工艺系统的自启停实现脱硫装置主要工艺系统的自启停实现吸收塔及辅机、阀门、烟

16、气挡板的顺序控实现吸收塔及辅机、阀门、烟气挡板的顺序控制、控制操作及试验操作制、控制操作及试验操作实现辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密实现辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的连锁控制封系统的连锁控制发生局部跳闸时，连锁启停相关设备发生局部跳闸时，连锁启停相关设备实现脱硫厂用电系统的连锁控制实现脱硫厂用电系统的连锁控制第三节第三节 脱硫装置的顺序控制、保护与连锁脱硫装置的顺序控制、保护与连锁2 2、顺序控制的典型项目、顺序控制的典型项目脱硫装置烟气系统的控制：脱硫装置烟气系统的控制：FGDFGD的旁路、进口和的旁路、进口和出口烟气挡板的开启与关闭操作出口烟气挡板的开启与关闭操作(常配备旁路挡常配备旁路挡板的后备操作设备板的后备操作设备)除雾器系统的顺控：各层冲洗水的开启与关闭除雾器系统的顺控：各层冲洗水的开启与关闭吸收塔浆液循环泵的顺控：循环泵的电动门、排吸收塔浆液循环泵的顺控：循环泵的电动门、排污门、冲洗水门及循环泵的开启与关闭污门、冲洗水门及循环泵的开启与关闭石灰石浆液泵的顺控：浆液泵的电动门、排污门、石灰石浆液泵的顺控：浆液泵的电动门、排污门、冲洗水门及循环泵的开启与关