一种湿法脱硫系统自动控制供浆调门，实现二氧化硫达标排放的算法策略应用

刘卿

新疆圣雄能源股份有限公司 新疆吐鲁番  838100

   摘要：脱硫吸收塔控制电石渣浆液的进入量，来调整塔内循环浆液的PH值，循环喷淋的浆液与烟气反应（二氧化硫与石灰石反应生成无害石膏）降低烟气中二氧化硫到合格排放标准。脱硫工艺自动化控制中，石灰石浆液流量、PH值、二氧化硫是最重要的工艺控制指标。实现自动化控制，可提高工艺控制品质，减轻人员频繁操作疲劳度，避免因人员操作失误而导致的环保超标事故。

关键字：三种模式、浆液流量范围、趋势算法判断、浆液PH值、二氧化硫排放达标

1、概述

脱硫超低排放改造后，二氧化硫控制指标范围更窄，控制要求提高，连续性供浆可实现对二氧化硫超低排放的自动控制，供浆调节门连续性调节主要控制浆液的PH值稳定在一个经济指标值内。从而间接使浆液与烟气中二氧化硫反应比较经济（加浆太多，浆液ph值偏高，二氧化硫浓度值趋近于零，不太经济；加浆太少，浆液ph值偏低，二氧化硫浓度值超标高于35mg/m3）。最终使吸收塔系统平稳可靠地控制烟气中二氧化硫的超低经济排放。

2.湿法脱硫系统自动控制供浆调门实现二氧化硫排放达标的算法策略尝试设计应用

新疆圣雄能源股份有限公司热电厂#1#2脱硫吸收塔超低排放改造后，生产领导提出了二氧化硫烟气排放控制投入自控的需求，脱硫工艺并不繁琐，但工况恶劣，系统常出现扰动，比如浆液品质恶化，原烟气浓度不稳定，阀门流量特性非规律性等。设计传统的单闭环控制或者串级控制，甚至复合的前馈加串级的冲量控制，效果不理想。

如下图：

这种模式解决了单一调整PH值的滞后性，并能根据浆液流量的大小反馈快速调整调门的开度，二氧化硫的浓度变化超过25mg/m3，调整二氧化硫的调节器输出作为前馈叠加到串级调节输出上，增加供浆量，理论上按照这样的控制逻辑去调试，会通过前馈的快速反应能力，及时抑制二氧化硫浓度增高的趋势。实际应用中这种传统的控制模式，无法适应工况不稳定的湿法脱硫系统，时长因工况变化，流量控制范围需要出现上下幅度的适应变化，但上述算法常常无法自动适应，阀门曲线变化幅度较大，导致浆液PH值变化在震荡波动，SO2值时不时变为零，或者达到超标零界范围。是否可以让运行操作人员根据实际工况，参与供浆调门自动控制，实践摸索中，控制供浆流量在稳定的范围，至关重要。

3. 湿法脱硫系统自动控制供浆调门实现二氧化硫排放达标的算法策略实践应用分析

经过3年长期实践，调节系统稳定必须保证调节介质（电石浆液）流量稳定在实时的工况要求范围内，不能供浆太慢，也不能波动太大，单纯整定P、I、D参数不能二者兼顾。需要优化算法，必须突破传统思维。良好的过程控制策略需要多种手段。在传统的控制框架算法架构上，加入多种参数的控制策略。现在设计并调试效果良好的控制策略有三种模式：

1.一种基本模式，当前二氧化硫值判断没有快速上升并突破设定报警阈值的趋势（算法判断可以代替操作人员监盘判断），当流量在控制范围内，控制策略是控制浆液PH值跟踪设定值。

2.第二种模式，当前二氧化硫值判断有快速上升的趋势并突破报警阈值的时候，算法直接递增控制阀门输出，直至算法判断二氧化硫无快速上升的趋势，当然这种控制权限仍然不能超越流量上下设限。

3.第三种模式，当被控介质流量超越上下限，算法通过递减递增控制阀门的方式首当控制流量回到限值范围内，当判断流量增速或降速趋势变缓或流量回到限值内，算法回到第一种基本模式。

附图：

 

5、结语

该种算法设计，作者认为当前我国热电厂没有在湿法脱硫上应用如此算法策略来自动控制供浆调门，实现二氧化硫排放达标的工程，除了新疆圣雄能源股份有限公司热电厂。目前该方案在我厂湿法脱硫系统上应用控制效果良好，操盘人员可根据自己手动调整好的稳定工况模式下，投入自控，算法可保证在这种工况下，稳定投入运行，并保证二氧化硫参数不超标、浆液PH值稳定在工艺控制指标内，这套算法可适应多种工况，保证长时投入，减轻运行人员操盘压力；自动算法控制，可避免人为失误导致的环保超标事件发生。提升电厂自动化控制水平，为将来打造智慧电厂迈出一小步。