浅谈湿法脱硫控制存在的问题及解决方案

3 FGD装置中模拟量控制系统存在的问题及解决方案

3.1 增压风机动叶自动调节存在的问题及解决方案

为克服FGD装置增加的烟道阻力，通过调节增压风机动叶开度来保持增压风机入口压力的稳定。由于在旁路挡板打开或关闭的状态下，增压风机入口压力的动态特性是不同的，所以，要求增压风机动叶不论旁路关闭或打开时都能自动调节入口压力，而自动调节参数必须在旁路开、关状态下分别进行整定。另外，增压风机入口压力受锅炉燃烧状态、引风机静叶开度扰动以及测量管道堵灰等因素影响，很不稳定，即当增压风机动叶在开度不变的情况下，入口压力也会上下波动。在整定自动调节参数时，应设法让调节器不受这些波动的影响。所以，在调节器输入前对入口压力信号要作滤波处理，甚至还要在调节器之前加入调节死区。

3.2 供浆自动调节存在的问题及解决方案

脱硫系统中， pH值被认为是比较难控制的变量之一，其主要原因在于：

a)过程本身具有严重的非线性，中和点附近的斜率极大，两端的斜率急剧变小。

b)  pH传感器的动态特性易受外界环境(如温度、压力、电极的清洁度等)变化的影响，其实际反应大多发生在容器和循环管路中，反应过程中还存在混合、测量等滞后因素，系统存在较大时延，增加了pH值控制的难度。由于pH值变化过程的高度非线性、时变性、时延性以及各种不确定性，常规比例-积分-微分(proportional  integration differential， PID)控制采用线性调节，很难使pH值稳定在要求的范围内，解决PH值控制的关键在于有良好的控制策略。

3.2.1 石灰浆液供给量的控制

石灰浆液给浆量应随SO2负荷变化而变化，其结果影响到吸收塔循环浆液pH值及脱硫装置的脱硫效率，系统设计通过改变石灰石供浆阀的开度来调节给浆量，具体如下：

a)  SO2负荷。原烟气流量信号经压力、温度、湿度信号补偿，转换为标准状态下的干烟气流量。将此干烟气流量信号与原烟气SO2的体积分数信号相乘，然后再乘以钙硫物质的量比，最后得出实际石灰浆液控制指令。

b)石灰浆液供应量的测量。石灰浆液的质量流量由石灰浆液的体积流量与浆液密度相乘得出，同时考虑浆液固体物的质量浓度。石灰浆液控制指令与实测的石灰浆液量进行比较，其差值通过副环PID控制器，得到石灰石浆液的前馈信号，进行石灰石浆液给料调节。

3.2.2 吸收塔pH值的控制

测得的pH值与设定值进行比较，若实际值超出了设定范围，则将差值通过主环PID控制器，得到石灰石浆控制指令的修正信号，再经过副环PID控制器，调节石灰石浆液给料控制阀，控制石灰石浆液给料量。由于吸收塔浆液进行化学反应时有死区大、迟延时间长、非线性强的特点，使pH值自动调节系统变得很难控制。而通过对控制系统进行优化和整定，便可以很好地把pH值控制在接近设定值的范围内。

3.3 脱水系统自动调节存在的问题及解决方案

脱水系统通过改变真空皮带机的转速来控制石膏厚度。理论上这是个简单的控制系统，可以用单冲量控制方法。但是，不少电厂脱硫系统的脱水调节都没有投入自动。主要原因是厚度测量值波动很大。经试验，可以对测量信号加滤波和设置调节死区，以改善脱水系统的调节效果。

4 结束语

要让这些脱硫设备能够正常地投入运行，真正达到火电厂减排的目的，评估投产脱硫系统的性能，解决脱硫系统中存在的问题，优化脱硫控制系统是一项必要的工作。本文提出的控制方案已经在一些企业中得到实际应用，并取得很好的控制效果，对其他脱硫系统的优化工作有一定的借鉴作用。