西門子PLC在煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、    西門子plc在煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用    陳樂+楊光摘 要：plc控制系統(tǒng)的使用越來越廣泛，由于它可以顯著地提高工作效率，使得生產(chǎn)和運行更加精細化，并在一定程度上提高了生產(chǎn)過程的安全性，所以在各類工業(yè)生產(chǎn)過程中都得到了應(yīng)用。其中西門子plc開放的語言環(huán)境，方便的人機交互，非常便于生產(chǎn)操作、在線修改、過程維護。文章主要介紹西門子plc在煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：plc控制系統(tǒng)；脫硫脫硝；應(yīng)用：x701.3 文獻標志碼：a ：2095-2945（2017）24-0145-031 工藝簡介在煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)中，一共分為三個主要系統(tǒng)流程：1.

2、1 脫硝系統(tǒng)脫硝技術(shù)采用選擇性催化還原法（scr），scr是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如nh3或尿素等）“有選擇性”地與煙氣中的nox反應(yīng)，并生成無毒無污染的n2和h2o。選擇性催化還原系統(tǒng)中，一般由還原劑儲存系統(tǒng)、還原劑蒸發(fā)系統(tǒng)、混合氣體噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)等組成。11.2 余熱回收系統(tǒng)煙道余熱利用目前在國內(nèi)已是成熟技術(shù)，具體方案為：從脫硝反應(yīng)器來的廢熱煙氣，通過引風(fēng)機的作用，將煙氣引至余熱鍋爐，同時將軟水引入進水側(cè)，通過熱交換，產(chǎn)生蒸汽并入管網(wǎng)。余熱系統(tǒng)由地下總煙道、地上鋼制煙道、余熱鍋爐系統(tǒng)、引風(fēng)機等組成。21.3 脫硫系統(tǒng)采用鎂法煙氣脫硫技術(shù)，吸收塔的結(jié)構(gòu)為逆流噴淋

3、洗滌塔。排煙經(jīng)過除塵器后，通過引風(fēng)機送入脫硝系統(tǒng)除去煙氣中的氮氧化物，再通過余熱回收系統(tǒng)，將煙氣溫度降低至150左右，煙氣再通過脫硫塔吸收段下部進入吸收塔內(nèi)洗滌，凈煙氣由塔頂煙囪排入大氣中。煙氣進入吸收塔后首先經(jīng)過三層噴淋系統(tǒng)進行洗滌吸收，由于洗滌液被特制的空心錐噴嘴霧化成比表面積極大的霧滴，可以同煙氣進行充分的傳質(zhì)、吸收、洗滌煙塵等過程，噴淋吸收液由吸收塔循環(huán)泵供給。經(jīng)過噴霧吸收洗滌的煙氣中夾帶著一定的水滴，在進入煙囪前必須進行除霧，為此在脫硫塔內(nèi)設(shè)置了除霧段，除霧后的煙氣通過煙囪直接排放。2 plc控制系統(tǒng)2.1 plc技術(shù)的優(yōu)點2.1.1 功能性強plc控制技術(shù)不僅具有記錄數(shù)據(jù)、對順序進

4、行控制、進行邏輯運算等功能，還能夠運用模擬量或者是數(shù)字量的方式進行對外的數(shù)據(jù)的輸出和輸入，并且在程序中可以編制工藝過程的安全聯(lián)鎖，報警設(shè)定。2.1.2 容易進行安裝和操作一般可以進行編碼程序的控制器體積都比較小、質(zhì)量也比較輕，連接十分的簡單和方便，并且能夠?qū)崿F(xiàn)即插即用，且能夠簡單易行的與設(shè)備內(nèi)部相連，使得機電一體化能夠輕易的實現(xiàn)。2.1.3 對環(huán)境的適應(yīng)能力較強plc的模擬量和數(shù)字量模塊都使用了光電隔離技術(shù)，與現(xiàn)場設(shè)備連接的各個模塊通道都相互隔離，使得plc硬件系統(tǒng)有極強的抗干擾能力。此外其還有較好的抗粉塵能力和抵抗沖擊的能力，可靠性高。2.1.4 簡單易學(xué)，維護方便plc的接口十分簡單容易配

5、置，編程中的梯形圖語言通過圖形和符號就能夠理解其中的邏輯關(guān)系，學(xué)習(xí)起來非常的容易。而系統(tǒng)的硬件種類較少，即使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要改造，所需要的備件數(shù)量也會較少，所以維護系統(tǒng)也很便捷。32.2 硬件配置在此系統(tǒng)中，plc的硬件配置主要采用西門子s7-400+et200m分布式總線io形式。由西門子s7-400作為主機架，擴展機架及遠程io柜由s7-300的io模塊組成，io模塊包括熱電阻、熱電偶模擬量輸入模塊、常規(guī)模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊等。plc系統(tǒng)硬件通過profibus dp網(wǎng)絡(luò)連接，再經(jīng)過以太網(wǎng)交換機，通過以太網(wǎng)連接至工控機。2.3 軟件配置在此系統(tǒng)中，采用

6、西門子step 7作為下位機編程軟件，采用wincc作為上位機組態(tài)軟件。3 主要功能的實現(xiàn)3.1 模擬量轉(zhuǎn)換（如圖1）其中，調(diào)用了原先編好的模擬量轉(zhuǎn)換程序塊fc10 “scale-adjust”，將從現(xiàn)場接收到模塊地址的piw528 420ma信號，轉(zhuǎn)換為-30kpa的壓力，通過db10.dbd8上傳入上位機畫面顯示，m100.2為設(shè)備斷線信號。該應(yīng)用可以實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)中儲氨罐液位、液氨蒸發(fā)器溫度壓力、煙氣溫度壓力等，余熱回收系統(tǒng)中汽包液位、蒸汽溫度壓力、給水泵出口壓力等，脫硫系統(tǒng)中漿液的ph值、煙氣的溫度壓力，吸收劑漿液密度等儀表設(shè)備的顯示和報警功能，并且模擬量的實時信號可以參與到其他設(shè)備的連

7、鎖條件中。3.2 調(diào)節(jié)閥控制（如圖2）其中通過fb41功能塊控制調(diào)節(jié)閥，m615.1為閥門的手動/自動，db11.dbd8為閥門控制的模擬量，在畫面通過程序的背景數(shù)據(jù)塊設(shè)置閥門自動調(diào)節(jié)時的p、i、d值，最后通過mw682輸出到pqw274，從模擬量輸出模塊上的端子輸出420ma控制閥門。該應(yīng)用可以實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)中氨氣/空氣流量調(diào)節(jié)閥等，余熱回收系統(tǒng)中汽包液位調(diào)節(jié)閥、蒸汽調(diào)節(jié)閥等，脫硫系統(tǒng)中循環(huán)槽吹氧調(diào)節(jié)閥、吸收劑漿液總管壓力調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的壓力、流量、液位的連續(xù)、穩(wěn)定控制功能。3.3 典型電機控制（如圖3）這是一個典型的油泵的啟停程序，如果收到設(shè)備上電信號和遠程操作信號，可以通過畫面進行手動或者自

8、動啟停。手動啟停可以通過畫面上“啟動”、“停止”按鈕來操作，自動啟動則需要根據(jù)pt351_1的壓力值低報警信號（通過畫面設(shè)定）延時3秒后啟動，如果pt351_1壓力大于18kpa，延時3秒自動停止油泵運行。在運行過程中，如果收到油泵故障報警，也會給油泵發(fā)出停止命令。該應(yīng)用可以實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)中卸料壓縮機等，余熱回收系統(tǒng)中除氧給水泵、引風(fēng)機等，脫硫系統(tǒng)中煙氣擋板門、mgo漿液箱攪拌機、吸收塔攪拌器等設(shè)備在連鎖狀態(tài)或者維護狀態(tài)中的啟停功能。3.4 油泵、水泵或風(fēng)機等設(shè)備互為備用程序（如圖4）這個程序段是作為兩個設(shè)備一用一備或三個設(shè)備兩用一備編制的fb功能塊，可以在設(shè)備控制fc功能塊中調(diào)用，調(diào)用示例如圖

9、5。當兩臺設(shè)備投入一用一備自動運行時，在編程時需要在“n”管腳填上數(shù)字“2”（“3”代表采用兩用一備的模式自動運行），當鼠標在畫面上點擊m511.4地址對應(yīng)的“備用”按鈕，則系統(tǒng)認為第一臺設(shè)備為備用設(shè)備。當?shù)诙_設(shè)備沒有現(xiàn)場得到電信號或設(shè)備運行信號，或程序接收到第二臺設(shè)備的故障信號的話，程序就會觸發(fā)m511.5地址對應(yīng)的程序，第一臺設(shè)備就會自動啟動。同理，第二臺設(shè)備在畫面上選擇備用時，也會根據(jù)第一臺設(shè)備的情況自動啟動。該應(yīng)用可以實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)中液氨供應(yīng)泵、稀釋風(fēng)機，余熱回收系統(tǒng)中給水泵，脫硫系統(tǒng)中密封風(fēng)機、漿液輸送泵、除霧器沖洗水泵等設(shè)備的一用一備操作功能。還可以實現(xiàn)脫硫系統(tǒng)中吸收塔循環(huán)泵、機封冷卻水泵等設(shè)備的兩用一備操作功能。4 結(jié)束語在plc系統(tǒng)廣泛流行的當今，曾經(jīng)的dcs系統(tǒng)逐漸可以被plc系統(tǒng)取代，plc系統(tǒng)的運用不僅可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率，完善的連鎖程序也可以避免設(shè)備故障的頻繁發(fā)生，同時也提高了自動化控制的程度，減輕了企業(yè)員工的勞動強度。其中，西門子plc系統(tǒng)作為當今最主流的plc系統(tǒng)，它以其更簡潔的系統(tǒng)構(gòu)建、更方便的系統(tǒng)維護、更人性化的操作流程越來越被廣泛使用。參考文獻：1鄒凌云，孫普.燒結(jié)