摘要：随着经济的发展和科技的进步，DCS的应用范围日益广泛。发电厂通过燃煤进行发电，在这一过程中会产生大量的二氧化硫等有害气体，如果不加以处理就进行排放将对大气造成严重的污染，诱发酸雨等自然灾害。文章对DCS在某发电厂脱硫系统实际应用中的相关问题进行了探讨。
关键词：DCS；发电厂；脱硫系统；应用
1 电厂脱硫技术概述
电厂在我国现阶段的电力行业中仍然占据主要的地位，如何在保证发电效率的前提下提高其对环境的利好性也是业内的研究重点。烟气脱硫是世界范围内应用最广的火电厂废气脱硫处理方式，其中又以石灰石-石膏湿法脱硫技术最为常见。与其他烟气脱硫技术相比，石灰石-石膏湿法脱硫所需要的材料较为容易获得，脱硫的成本更低，有利于保证火电厂的经济效益。此外，由于该技术目前的发展和应用已经较为成熟，因而系统运行较为稳定，脱硫的效果也可以得到保证，而且实现了废弃物零排放。脱硫过程中所产生的副产品还可以作为建筑材料，有利于发电厂综合效益的提升。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫的环保性和技术成熟程度已经得到了国内外众多权威部门和学术专家的认可。结合我国实际的经济发展状况以及电力行业发展情形来看，石灰石-石膏脱硫技术无疑是比较合理的火电厂脱硫技术选择。目前，我国脱硫技术的自主能力还有待提升，近些年来，从发达国家引进了大量的硬件设备，并对国外先进的火电厂脱硫系统设计思想和理念进行了借鉴。在现代化电力生产过程中，自动化控制系统的应用范围愈加广泛，DCS和PLC作为两大主流控制系统，在发电厂石灰石-石膏脱硫自动化控制系统中均有所应用且各有优势，本文主要针对脱硫分散控制系统DCS进行了较为深入的研究。
2 主流脱硫控制系统对比
2.1 PLC控制系统
即可编程控制器控制系统，近些年来PLC技术发展迅速，凭借其强大的数字逻辑运算能力和程序存储控制能力可以对多种类型的生产过程进行自动化的控制，也正是因为如此其应用范围十分广泛。为了适应市场的需求和工业的发展，PLC的处理速度必须要加快，因而未来的数据存储容量将更大，此外为了提高其适应性，超大型或者超小型的PLC也将出现。目前PLC的可靠性还有待加强，编程语言也较为单一，对不同控制系统的适应性还存在进步的空间，这些问题的解决也将是PLC重要的发展趋势。
2.2 DCS控制系统
控制功能的分散和现实操作的集中是分散控制系统的基本含义。DCS最初是为了对控制系统中的回路进行计算而产生的，然而随着生产复杂化的提高，传统仪表控制无法适应社会经济发展的需求，此时DCS得到了进一步的发展以模拟反馈量为主，模拟开关量和开关量顺序控制为辅的新型DCS产品出现，模拟量控制作为DCS技术的核心也是其在自动化控制系统竞争中的主要优势所在。我国的DCS自主研发目前也已经进入管控一体化的新阶段，且朝着开放化、智能化、综合化的计算机集成生产控制发展。
2.3 其他控制系统
随着工业生产的进步和发展，近些年来还涌现出了一些新兴的系统控制技术。FCS即现场总线控制系统，总线协议不同其对应的控制系统也不同，总线标准是FCS的核心技术，现场智能化是FCS系统运行的基础，与传统控制系统相比，现场总线控制系统的可靠性和信息集成能力都得到了提升，且更加易于维护，应用成本也更低。PCBCS控制系统的出现时间更晚，该系统通过对计算机的加固实现了控制系统的软件和硬件充分结合，该系统兼具控制实施、操作显示和通信的功能，集合了PLC和DCS系统的优点，将操作集中在计算机平台上，摆脱了信号电缆的束缚，PCBCS系统的开放性也是传统控制系统发展的主要方向。
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3 DCS在电厂烟气脱硫系统电气自动化工程中的应用
DCS控制系统在技术应用的过程中，其使用功能主要表现为数据采集和处理，模拟量控制、开关量顺序的控制这几个方面
3.1 数据采集系统
在烟气脱硫系统运行的过程中，人们可以采用DCS控制系统来对相关的数据信息进行收集处理，并且在根据人们的相关需求，来对这些信息数据计量在数据库当中，这样不仅有利于人们对脱硫系统的运行状况有着一定的了解，还能对烟气脱硫系统中存在的故障问题进行及时的处理，以确保烟气脱硫系统的正常运行。
3.2 模拟量控制系统
对模拟量的控制管理是DCS控制系统运行过程中重要的功能之一，它可以对脱硫控制中的闭环回路、增压风机入口的压力、吸收塔液位以及石灰石浆液的流量等进行有效的调节，从而使得烟气脱硫效果得到进一步的提高。
3.2.1 增压风机入口压力应用
对增压风机入口的压力应用，主要是保障引风机的压力环境处于一个稳定的状态，以确保引风机在正常使用的过程中，避免烟气脱硫系统在运行的过程中出现一定的偏差，进而导致脱硫系统的效果受到极大的影响，从而对生态环境起到一个很好的保护作用。
3.2.2 吸收塔液位自动应用
除雾器是按一定的顺序轮流开关，两个工艺相邻阀门之间的开启间隔时间则是依据吸收塔液位来进行调节。根据热力学原理，由进入吸收塔内的烟气流量及其在塔内的热量交换可以计算出蒸发与饱和作用带走的水量率。
3.2.3 石灰石供浆流量应用
石灰石供浆流量在于调节吸收塔内的pH值，使烟气与石灰石浆液在最适合的pH值下发生化学反应，这是保证脱硫质量的关键之处。
3.2.4 滤饼厚度应用
滤饼厚度调节是通过测量滤饼的厚度与工艺设定值做比较，进行偏差抑制的PID运算，得到的输出作用在真空皮带的变频器上，以达到运行的期望。
3.2.5 顺序控制系统
顺序控制系统能完成大量设备的高度智能化控制，它将设备按功能相关原则分组，划分为功能组和功能子组，减少了操作人员的手动介入，降低了操作人员的劳动强度和误操作风险。比如反冲洗过程中逐个开关各个反冲洗电动阀对除雾器进行重启，由于过程比较繁琐，在这里采用了DCS中的步序功能块（step功能块：用于组级和子组级顺序逻辑控制的实现）实现了反冲洗电动阀的顺序冲洗。
结语
从本套系统投运后的实际运行效果看，大大降低工作人员的劳动强度，提高系统运行的可靠性和持续性，取得了良好的社会效果。脱硫后的烟气排放完全符合设计要求和国家环保标准，脱硫效率可达95％。
参考文献
[1]郭东明.脱硫工程技术与设备，学工业出版社，郭东明，2017-05-01.
[2]曾庭华，杨华，廖永进，郭斌.湿法烟气脱硫系统的调试、试验及运行，中国电力出版社，2010-02-01.
[3]宋全轩.DCS监控系统在电厂的应用及改进[J].河南科技：能源技术版，2016，8（2）.
[4]章素华.关于DCS创新研发和拓展应用的研究[J].世界仪表与自动化，2015，11（3）.
论文作者:韩亚凤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：控制系统论文; 烟气论文; 系统论文; 石灰石论文; 技术论文; 过程中论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第30期论文;