近年來(lái)，隨著(zhù)燃煤電廠(chǎng)脫硫廢水零排放技術(shù)的不斷發(fā)展，已逐漸形成了以簡(jiǎn)單預處理+高溫旁路煙道蒸發(fā)固化為基礎的工藝路線(xiàn)。在此工藝路線(xiàn)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應用尤為重要，有助于隨時(shí)將蒸發(fā)結晶器隔離于主機系統外，并提高脫硫廢水處理效率和脫硫廢水系統的穩定性、降低勞動(dòng)力成本和噸水能耗。

1、電氣自動(dòng)化技術(shù)的概況和特點(diǎn)

1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)的概況

電氣自動(dòng)化技術(shù)是對電氣設備完成監測、診斷和控制的技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)在脫硫廢水處理行業(yè)的應用中，首先體現在脫硫廢水處理系統運行的自動(dòng)化控制中，在保證水處理系統穩定運行的前提下，大大提高了生產(chǎn)效率，可以實(shí)現在監控多個(gè)設備運行情況的同時(shí)，對水量、水質(zhì)的變化做出快速響應。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1 有利于提高設備的穩定運行

電氣自動(dòng)化技術(shù)的綜合性功能體現在可以實(shí)現在線(xiàn)檢測和診斷?？梢詫⑾到y中的每臺電氣設備都載入DCS系統中，并通過(guò)DCS系統對電氣設備進(jìn)行集中控制。當單一設備出現事故故障，可以通過(guò)DCS系統迅速將該設備從主機中隔離，從而保證主機穩定運行，減小故障覆蓋程度。

1.2.2 有利于提高經(jīng)濟效益

電氣自動(dòng)化技術(shù)集成化程度高，通過(guò)對電氣設備的集成化控制，從而減少了電氣控制設備的體積，節約空間，大大減少了電氣控制設備的占地面積。電氣自動(dòng)化技術(shù)在脫硫廢水應用中，可以實(shí)現無(wú)人操作完成廢水處理，降低了人力成本。通過(guò)對脫硫廢水處理與鍋爐主機負荷的聯(lián)動(dòng)控制，避免在脫硫廢水處理中抽取過(guò)多熱量，從而降低了脫硫廢水噸水能耗，提高了經(jīng)濟效益。

1.2.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)的依賴(lài)性

電氣自動(dòng)化技術(shù)對電子和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展具有一定的依賴(lài)性。在建立DCS系統時(shí)，需要將壓力、溫度等傳感器信號和控制器信號利用電子和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)展現在DCS操作系統中。

2、電氣自動(dòng)化技術(shù)在脫硫廢水處理領(lǐng)域的應用實(shí)踐

蒸發(fā)結晶器采取高溫煙氣與脫硫廢水直接接觸換熱的方式實(shí)現廢水的蒸發(fā)完全。其中高溫煙氣的來(lái)源取自空預器前端的2%~5%的煙氣量，溫度為320℃~350℃。為提高煙氣與脫硫廢水的蒸發(fā)效率，使脫硫廢水迅速蒸發(fā)完全，實(shí)現固-液分離，將脫硫廢水引入雙流體噴槍中。雙流體噴槍可以將脫硫廢水霧化為平均粒徑30um~50um的液體顆粒。脫硫廢水蒸發(fā)后的水分進(jìn)入煙氣中，可以進(jìn)入脫硫塔內補充脫硫系統用水。脫硫廢水蒸發(fā)后剩余的結晶鹽與煙氣中的粉煤灰在除塵器處排出。

蒸發(fā)結晶器配置底部輸灰系統也可以捕捉掉落的粉煤灰和結晶鹽。高溫旁路煙氣蒸發(fā)系統設置遠程IO柜，DCS卡件必須與原系統保持一致，信號接入集中控制室。蒸發(fā)結晶器控制分為遠程控制和就地控制兩種方式，提供給鍋爐主機主DCS系統的硬接線(xiàn)干接點(diǎn)信號為開(kāi)、關(guān)合閘反饋，故障反饋，電源消失反饋、遠控方式，啟動(dòng)、停止指令。蒸發(fā)結晶器電氣自動(dòng)化系統由風(fēng)煙管及本體系統、廢水輸送系統、壓縮空氣系統、底部輸灰系統和其他配套系統組成。

2.1 蒸發(fā)結晶器風(fēng)煙管及本體系統

蒸發(fā)器風(fēng)煙管道包括煙氣進(jìn)口電動(dòng)插板門(mén)，蒸發(fā)器進(jìn)口電動(dòng)調節閥（蝶閥），蒸發(fā)器出口電動(dòng)擋板門(mén)，氣密封煙氣電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥，排灰電動(dòng)插板等，蒸發(fā)器本體包括蒸發(fā)器本體設備1套，桶體上配置溫度傳感器，料位計，測試桿，人孔門(mén)，噴槍等設備。

目前由于季節和用電需求不同，電廠(chǎng)鍋爐的負荷幾乎每天都在變化。由于鍋爐的負荷與電廠(chǎng)脫硫廢水水量、爐膛出口煙氣量存在正向相關(guān)關(guān)系，所以在蒸發(fā)結晶器實(shí)際運行中應該考慮鍋爐負荷的影響。在DCS系統中將鍋爐負荷以及蒸發(fā)結晶器入口蝶閥開(kāi)度聯(lián)動(dòng)，按照鍋爐負荷的變化來(lái)調節蝶閥開(kāi)度。以某電廠(chǎng)350MW機組為例，通過(guò)調節蝶閥開(kāi)度來(lái)改變抽取主機煙氣量，從而聯(lián)動(dòng)鍋爐的負荷，達到降低噸水能耗的效果。

在主控室出口煙道溫度計設置報警信號，在出口煙道煙溫超過(guò)160℃和低于135℃自動(dòng)報警。出口煙溫過(guò)高說(shuō)明入口煙氣量大，出口煙溫過(guò)低說(shuō)明入口煙氣量小，應該聯(lián)動(dòng)調節蝶閥開(kāi)度。蒸發(fā)結晶器進(jìn)口配置電動(dòng)插板門(mén)，出口配置出口電動(dòng)擋板門(mén)，可以隨時(shí)將蒸發(fā)結晶器與鍋爐主機分割。蒸發(fā)結晶器可自行停機檢修，不用受鍋爐主機停機時(shí)間限制。

2.2 蒸發(fā)結晶器廢水輸送和壓縮空氣系統

廢水輸送配套管路配備了手動(dòng)閥、電動(dòng)閥、電動(dòng)調節閥、流量計和壓力傳感器。壓縮空氣配套管路配備了手動(dòng)閥、電動(dòng)閥、流量計、減壓閥和壓力傳感器部分。

保證脫硫廢水蒸發(fā)效率的關(guān)鍵因素是脫硫廢水霧化液滴的大小，通過(guò)控制蒸發(fā)結晶器噴槍水壓和氣壓的方式來(lái)控制脫硫廢水霧化液滴。在噴槍的進(jìn)水側和進(jìn)氣側分別設置水壓表和氣壓表，并連接主控DCS系統。蒸發(fā)結晶器按照水壓=4.7bar、氣壓=4.8bar設計，其中氣壓微大于水壓，以控制廢水輸送水壓和壓縮空氣氣壓的前提下，才能保證噴霧液滴的D32穩定在48μm，降低噴槍霧化效果及脫硫廢水的蒸發(fā)時(shí)間。當脫硫廢水水壓波動(dòng)時(shí)，保證氣壓微大于水壓，并查詢(xún)表2來(lái)控制脫硫廢水液滴粒徑，從而保證液滴蒸發(fā)并提高蒸發(fā)效率。

2.3 蒸發(fā)結晶器底部輸灰系統

蒸發(fā)結晶器底部輸灰系統輸送物料為粉煤灰，溫度為150℃，堆積比重為0.75t/m3。蒸發(fā)器結晶器料倉下設置1個(gè)下料口，粉煤灰經(jīng)倉泵輸送系統進(jìn)入機組渣倉。閥門(mén)設備采用24V雙電控電磁閥，PLC自動(dòng)控制并預留DCS接口。

蒸發(fā)結晶器內結晶鹽和粉煤灰的混合灰渣到達料位計后，料位計產(chǎn)生信號關(guān)閉進(jìn)料閥和排氣閥門(mén)完成進(jìn)料。壓縮空氣進(jìn)入罐內使罐內的壓力變大，促使灰渣輸送。在灰渣輸送完畢后，罐內的壓力到達原設計壓力后，由壓力表進(jìn)行檢測并釋放信號。罐體在壓縮空氣吹掃后按照信號關(guān)閉依次進(jìn)氣閥和出料閥，再打開(kāi)進(jìn)料閥實(shí)現蒸發(fā)結晶器的底部輸灰功能。

為方便檢修，倉式泵安裝手動(dòng)插板閥。此閥正常工作時(shí)常開(kāi)，檢修時(shí)關(guān)閉?？刂崎y箱（總閥箱）的功能是操控系統完成自動(dòng)化控制，包括手動(dòng)減壓閥、電磁閥、氣動(dòng)三聯(lián)件、二位五通閥、截止閥、單向閥等。

2.4 蒸發(fā)結晶器其他配套系統

蒸發(fā)結晶器還配置了濃水箱、濃水泵、空壓機、前置過(guò)濾器、前置加藥控制系統。其中濃水箱的有效容積應按照停留時(shí)間12~24h設計，濃水泵的過(guò)流部分材質(zhì)應選擇2507不銹鋼，空壓機應該匹配鍋爐主機空壓機余量來(lái)判斷是否配備。前置過(guò)濾器和前置加藥控制系統的作用是為了保證進(jìn)入蒸發(fā)結晶器中廢水的水質(zhì)，防止水質(zhì)中SS和鈣離子含量過(guò)高堵塞噴槍。

3、結論

隨著(zhù)脫硫廢水處理技術(shù)的不斷完善，電氣自動(dòng)化技術(shù)在該技術(shù)領(lǐng)域的應用也愈發(fā)重要。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以保證脫硫廢水處理系統的負荷聯(lián)動(dòng)鍋爐主機負荷、控制蒸發(fā)結晶器的水壓氣壓比，達到降低噸水能耗提高經(jīng)濟效益的目的。電氣自動(dòng)化技術(shù)控制的電動(dòng)插板門(mén)可以保證脫硫廢水系統隨時(shí)從鍋爐主機系統隔離，并實(shí)施監測蒸發(fā)器的輸灰系統，有利于保證設備的穩定運行。（來(lái)源：盛發(fā)環(huán)?？萍?/span>（廈門(mén)）有限公司）