陈宇-烟气脱硫技术的研究及配套综合自动化监控系统的设计

毕业设计论文姓名：学号：学院：技术学院专业：电厂热能动力装置题目：烟气脱硫技术的研究及配套综合自动化监控系统的设计指导教师：(姓名)(专业技术职务)2014年6月摘要-I-摘要我国目前电力企业大部分属于火力发电，而这些火力发电企业己经成为我国几大环境污染源之一，电力环保领域中烟尘、粉尘和废水等已经成为我国环保市场的重要开发地带，至今电力行业除尘和废水处理己经基本达标，国内锅炉烟气除尘和工业粉尘除尘机械设备和技术水平己具备一定的竞争力并开始走向国际市场，而烟气脱硫处理则一直是电力行业环保治理的重点和难点，针对火力发电企业进行二氧化硫排放控制的脱硫业务已经成为环保产业主要污染源治理重点之一。本课题是基于烟气脱硫技术的研究及其配套综合自动化监控系统这一科研项目。烟气脱硫技术具有一系列的特点，如能耗低、投资省，不存在废液处理，可有效去除SO2，操作过程简单，因此被认为是有前途的处理有害气体的方法之一。该课题旨在研究新的高效脱硫方法及其在工程中的应用，烟气脱硫技术设备在我国属弱势产业，并且其综合自动化水平较低，本课题意在充分研究烟气脱硫过程的基础之上，开发烟气脱硫综合自动化监控系统。该系统能够根据锅炉烟气含硫以及脱硫系统实际运行情况，调节脱硫系统参数，从而达到提高系统脱硫效率，减少工作人员劳动强度，提高企业自动化水平的目的。关键词：火力发电；烟气脱硫；自动化监控系统ABSTRACT-II-ResearchedonthefluegasdesulfurizationtechnologyandthesystemofintegratedautomationmonitoringAbstractOurcurrentelectricpowerenterprisemostpower,whichbelongstothermalpowerenterprisealreadybecomeoneofourseveralenvironmentpollution,electricpowerenvironmentalprotectionfieldssuchassootanddustandwastewaterhasbecomeanimportantdevelopmentofChina'senvironmentalprotectionmarketsinceelectricpowerindustryarea,dustandwastewatertreatmentfthroughbasicstandards,domesticboilerfluegasdustingandindustrialdustdustremovalequipmentandtechnologyhashaveacertainlevelofcompetitivenessandbegantoentertheinternationalmarket,andfluegasdesulfurizationprocessingpowerindustryhasisthekeyanddifficultpointforenvironmentalgovernanceforcoal-firedpowerenterprises,sulfurdioxideemissionscontrolhasbecomethedesulfurizationbusinessofenvironmentalprotectionindustryisoneofthemainpollutionsourcesgovernancekey.Thistopicisbasedonthefluegasdesulfurizationtechnologyresearchanditssupportingintegratedautomationcontrolsystemtheresearchproject.Fluegasdesulfurizationtechnologyhasaseriesoffeatures,suchaslowenergyconsumption,investmentprovinces,thereisnowasteliquidprocessing,caneffectivelyremoveSO2,operationprocesssimple,thereforeconsideredpromisingtreatmentmethodofharmfulgas.Thesystemcanaccordingtotheboilerfluegasdesulfurizationsystemofsulfurandactualoperation,regulatethedesulphurizationsystemparameters,soastoimprovethesystemdesulfurizationefficiency,reducelaborintensity,improvetheworkingstaff.Thepurposeoftheenterpriseautomationlevel.Keywords:Coal-firedpower;Fluegasdesulfurization;Automaticmonitoringsystem目录目录摘要...........................................................IAbstract........................................................II第1章绪论....................................................11.1问题的提出.................................................11.2国内外研究现状.............................................11.3研究内容与结构.............................................31.4研究思路及方法.............................................3第2章75T/h循环流化床锅炉脱硫系统设计方案......................42.1氨法脱硫设计方案............................................42.1.1氨法脱硫工艺简介......................................42.1.2循环流化床锅炉烟气脱硫系统主要设计内容及其设计原则....62.1.3设计依据与设备及材料选择..............................62.1.4烟气脱硫设计参数......................................72.1.5烟气脱硫系统运行条件..................................72.2烟气脱硫监控系统方案........................................7第3章循环流化床锅炉氨法烟气脱硫系统设备选型设计.................93.1概述........................................................93.2脱硫系统主要设备及实施方案..................................93.2.1测量仪表的选择........................................93.2.2脱硫系统主要设备的选择...............................104循环流化床锅炉烟气脱硫系统综合自动化监控系统设计...............124.1脱硫工艺流程分析...........................................134.2控制对象分析...............................................144.3系统控制原理...............................................144.3.1监控与报警范围.......................................144.3.2脱硫系统工艺监控.....................................154.3.3系统pH值PID的控制................................154.3.4脱硫系统现场设备控制.................................164.4控制系统硬件选型设计.......................................164.5变频器选型.................................................194.6控制系统实现...............................................204.6.1供氨泵控制回路.......................................204.6.2配氨泵控制回路.......................................214.6.3循环泵控制回路.......................................224.6.4卸氨泵控制回路.......................................234.6.5脱硫进烟管闸门控制回路...............................24东北电力大学本科毕业论文4.6.6脱硫旁路闸门控制回路.................................254.6.7脱硫冲洗阀门控制回路.................................264.6.8循环配氨阀门控制回路.................................274.6.9供氨泵切换阀门控制回路...............................284.6.10工业水阀门控制回路..................................29参考文献........................................................32第2章绪论-1-第1章绪论1.1问题的提出我国是燃煤大国，燃煤排放的SO2成为影响我国城市空气质量的主要污染物。因此，锅炉烟气脱硫是减排SO2的重要手段。中小型电站及热源厂等燃煤锅炉的烟气脱硫是适合我国国情的控制大气污染的一个重要方面，但长久以来，该过程的监控一直处于较低的自动化水平，造成人力物力的浪费。努力提高这一过程的自动化水平具有很大的现实意义。岱庄煤矿位于山东省济宁市北郊，南距济宁市约6公里，地理位置优越，交通十分便利。岱庄煤矿是1999年度投产的年产150万吨的现代化矿井，并配有同等规模的选煤厂一座。选煤厂在生产精煤的同时，年产洗矸22.5万吨、洗中煤18万吨、煤泥4.5万吨。岱庄煤矿热电厂紧靠矿区工业场地西北侧，设计规模建设规模为2×12MW，两机组三大主机均为75吨循环流化床锅炉、12MW一级可调抽气式汽轮机、12MW静止可控硅励磁装置发电机。机组性质为热电结合。为贯彻落实国家的清洁生产和保护环境的政策,结合岱庄煤矿电厂循环流化床锅炉管理运行的实际情况，电厂领导决定对使用的75吨循环流化床锅炉进行烟气脱硫技术改造，联合山东科技大学开发设计循环硫化床锅炉烟气脱硫系统综合自动化监控系统，进一步提升岱庄煤矿热电厂的自动化水平。1.2国内外研究现状在日本及欧美发达国家，钢铁工业控制SO2的排放措施是实行源头和末端双重治理。一方面，实行节能降耗，提高