淺議燒結(jié)煙氣活性炭脫硫脫硝工程電氣及自動化應(yīng)用

楊明華

摘要：活性炭脫硫脫硝是燒結(jié)煙氣活性污染治理的一種高效方式。確保其治理過程電氣系統(tǒng)的自動化控制，對于燒結(jié)煙氣中硫硝物質(zhì)凈化效率和質(zhì)量的提升具有重大影響。本文在闡述活性炭脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用原理的基礎(chǔ)上，就燒結(jié)煙氣活性炭脫硫脫硝工程中的電氣自動化控制過程進(jìn)行分析。以期有利于其電氣系統(tǒng)自動化控制水平的提升，進(jìn)而在推動煙氣凈化工程發(fā)展的同時，實現(xiàn)生活環(huán)境的有效改善。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)煙氣凈化;活性炭;脫FIE脫硝;電氣自動化

隨著工業(yè)化建設(shè)的不斷深入，環(huán)境污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重，就工業(yè)生產(chǎn)燒結(jié)煙氣而言，其中含有大量的硫硝物質(zhì)，其不僅會造成嚴(yán)重的大氣污染和水污染現(xiàn)象，更會對人們的身體健康造成一定損害。新時期，通過活性炭脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)煙氣凈化己成為當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的主要措施。社會生產(chǎn)中，電氣自動化是燒結(jié)煙氣活性炭脫硫脫硝工程發(fā)展的主要趨勢，本文對其電氣系統(tǒng)的自動化應(yīng)用展開分析。

一、活性炭脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用原理

活性炭聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)是當(dāng)前燒結(jié)煙氣凈化的一種典型形態(tài)。具體而言，活性炭脫硫脫硝技術(shù)裝置包含了煙氣系統(tǒng)、吸附系統(tǒng)、解析系統(tǒng)、活性炭輸送系統(tǒng)和生產(chǎn)輔助設(shè)施等具體內(nèi)容[1]。煙氣通過活性炭凈化塔，污染物被活性炭吸附凈化，處理后煙氣排放。吸附SO達(dá)到飽和的活性炭通過機(jī)械輸送設(shè)備送至再生（解析）系統(tǒng)加熱再生（解析）。再生（解析）過程中回收的高濃度SO混合氣體送入硫酸制備系統(tǒng)。再生（解析）后的活性炭經(jīng)篩分設(shè)備處理后由輸送設(shè)備送入凈化塔再次進(jìn)行吸附，活性炭得到循環(huán)利用。同時根據(jù)損耗情況，定期補(bǔ)充適量的新活性炭。而吸附硫硝的活性炭會在解析系統(tǒng)的支撐下進(jìn)行結(jié)構(gòu)解析，并實現(xiàn)再次循環(huán)利用。一般情況下，在凈化塔應(yīng)用過程中，為實現(xiàn)脫硝的同步、高效進(jìn)行，工作人員需在其中加入適量得NH，然后在活性炭催化作用下，將NO還原成N和HO。

二、活性炭脫硫脫硝工程電氣系統(tǒng)的自動化控制

（一）煙氣系統(tǒng)自動化控制

由于燒結(jié)煙氣不穩(wěn)定，對系統(tǒng)的溫度運(yùn)行影響很大，需要采取降溫措施，將溫度控制在一定范圍內(nèi)，約120度左右。在此采用了冷卻水降溫和在增壓風(fēng)機(jī)入口配備冷風(fēng)閥，采用電氣自動化控制，PID調(diào)節(jié)方法，可將溫度設(shè)置在允許范圍。增壓風(fēng)機(jī)采用軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行，西門子變頻器+旁路直接啟動的控制方案，保證重要設(shè)備安全節(jié)能可靠運(yùn)行的需要。

（二）吸附系統(tǒng)自動化控制

凈化塔是活性炭脫硫脫硝技術(shù)實現(xiàn)的核心裝置[2]。一般情況下，SO、NO、二噁英、重金屬及粉塵等污染物吸附全部在凈化塔內(nèi)完成。凈化塔吸附系統(tǒng)應(yīng)用過程中，活性炭一煙氣逆流集成凈化技術(shù)是其電氣自動化實現(xiàn)的主要支撐。需要注意的是，吸附系統(tǒng)應(yīng)用過程中，凈化塔內(nèi)溫度、氣流速度等都是其控制的重要內(nèi)容，在逆流裝置應(yīng)用下，通過溫度測點的均勻布置，其塔內(nèi)溫度可控制在120℃。

凈化塔內(nèi)溫度或壓力異常的控制有以下幾點：

a）煙氣出凈化塔溫度達(dá)報警值約145℃;

b）凈化塔內(nèi)所有溫度點中任一點達(dá)報警值約145℃;

c）煙氣進(jìn)凈化塔前壓力達(dá)報警值約4000Pa;

d）煙氣進(jìn)凈化塔前溫度達(dá)報警值約135℃;

e）凈化塔頂置料倉活性炭溫度達(dá)報警值約120℃;

（三）解析系統(tǒng)自動化控制

再生解析塔是活性炭再生應(yīng)用的重要設(shè)施，一般情況下，活性炭脫硫脫硝工程中，污染物質(zhì)析段、冷卻段及篩分等工藝都在解析塔進(jìn)行。就解析塔應(yīng)用過程而言，在電氣自動化控制下，其使得吸附了污染物質(zhì)的活性炭在解析塔上部被加熱到400℃以上，并在不小于1小時的控制下，實現(xiàn)了活性炭吸附SOz的有效釋放，并在SRG氣體生成的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了98%濃硫酸的制備。再生塔壓力的控制，再生塔中部壓力靠聯(lián)鎖調(diào)整再生氣抽氣閥開度來實現(xiàn)，再生塔再生氣出口調(diào)節(jié)閥為電動調(diào)節(jié)閥，其開度PID調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)撞块L軸卸料器運(yùn)行，再生氣出口調(diào)節(jié)閥門開度跟蹤再生塔中部壓力所示壓力值，使其值保持在-150～-350Pa左右;當(dāng)再生塔底部長軸卸料器停止時，自動調(diào)節(jié)再生氣出口調(diào)節(jié)閥門開度使其保持在20～100Pa左右。

（四）活性炭輸送系統(tǒng)自動化控制

當(dāng)前環(huán)境下，Z字型鏈斗輸送機(jī)是其應(yīng)用的主要形態(tài)，在其控制下，凈化塔與再生塔之間倒料得以高效實現(xiàn)。在其自動控制過程中，活性炭輸送機(jī)的應(yīng)用需注重以下要求滿足：其一，注重其傳輸系統(tǒng)的規(guī)范，輸送機(jī)應(yīng)避免采用斗提或皮帶進(jìn)行傳輸。其二，進(jìn)行輸送機(jī)輸送規(guī)格的把控，一般情況下，其最大輸送量應(yīng)保持在巧噸左右。其三，注重輸送機(jī)使用壽命的保證，確保其能進(jìn)行三年以上的工程應(yīng)用。物料從再生塔至凈化塔的順序控制：再生塔底部長軸卸料器→雙閥芯卸料器→振動篩→2#鏈斗機(jī)→凈化塔塔頂給料機(jī)→凈化塔頂部雙閥芯卸料器。物料從凈化塔至再生塔的順序控制：凈化塔底部長軸卸料器→雙閥芯卸料器→1#鏈斗機(jī)→再生塔頂部雙閥芯卸料器。

（五）熱風(fēng)爐的自動化控制

設(shè)備的自動控制點主要有以下方面：

a）助燃空氣和高爐煤氣按空燃比自動調(diào)節(jié);

b）高爐煤氣總管低壓報警，自動切斷高爐煤氣;

c）空氣低壓報警，自動切斷高爐煤氣;

d）爐膛火焰自動監(jiān)測裝置一套，火焰熄滅，高爐煤氣事故切斷閥聯(lián)鎖;

e）廢氣放散調(diào)節(jié)控制，調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力。爐壓應(yīng)控制在-2～-1kPa左右，正常生產(chǎn)時，高溫?fù)Q熱風(fēng)機(jī)的開度在調(diào)到一定階段時，盡量保持不變，通過調(diào)節(jié)放散調(diào)節(jié)閥來控制爐內(nèi)壓力;當(dāng)放散閥開度為100%時，爐壓大于1kPa，則切斷高爐煤氣。

f）熱風(fēng)爐出口煙氣空氣流量與溫度調(diào)節(jié)聯(lián)鎖，熱風(fēng)爐需要控制出氣溫度的溫度在460～500℃之間;

g）助燃風(fēng)機(jī)空氣量的控制

三、結(jié)論

活性炭脫硫脫硝工程的電氣自動化控制對于燒結(jié)煙氣凈化水平提升具有重大影響。實踐過程中，工程建設(shè)人員只有充分認(rèn)識到活性炭脫硫脫硝電氣自動化控制的必要性，并在掌控其技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行規(guī)范化的自動化控制技術(shù)應(yīng)用，才能確保電氣系統(tǒng)自動化控制水平的提升，進(jìn)而在推動煙氣凈化工程發(fā)展的同時，實現(xiàn)生活環(huán)境的有效改善。

參考文獻(xiàn)：

[1]金呈虎，趙鐵男.活性炭脫硫脫硝一體化技術(shù)的工程應(yīng)用[J].一重技術(shù)，2017（4）：45-47.

[2]黃沖.電氣自動化系統(tǒng)在CFB煙氣脫硫工藝中的運(yùn)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（18）：82-83.