PLC在钢厂烧结烟气脱硫系统设计中的应用

　　酸雨是环境的主要污染源之一，“十一·五”期间，减排SO。成为中国环境保护的重点。钢厂烧结烟气脱硫作为保护环境及对大型污染源的排放进行控制的一项重要措施，对减少S02排放、提高人们生活质量有着重要意义。笔者针对二氧化硫总量削减目标中2006年必须开工建设的重点项目——河北省某钢厂二烧50 m2机头烟气脱硫项目，结合密相干塔烟气脱硫方法，采用西门子S7—300系列PLC为主站，对控制系统的硬件和软件进行了设计。

　　1 工艺简介

　　从钢铁生产的工艺流程分析，钢铁生产过程产生的SO2主要来源于烧结工序。烧结工序外排SO2所占比例在50%左右。国外在20世纪70年代就开始对烧结烟气进行脱硫，但我国钢铁企业有烧结机烟气脱硫设备和脱硫措施的还很少。密相塔烟气脱硫方法是一种新型的半干法脱硫工艺，该法具有耗水量低、投资运行费用低、无腐蚀、无废水产生、对不同S02浓度的烟气及负荷变化的适应能力强等优点，适用于烧结脱硫。该脱硫系统主要由脱硫塔、增压风机、加湿器、循环系统等组成，其原理如图1所示。

　　图1中，干粉状的钙基脱硫剂与塔下部、布袋除尘器收集的大量循环灰一起进入加湿器内进行增湿活化，然后进入塔内与含二氧化硫的烟气进行反应，从而达到脱硫的目的。反应塔内设有的搅拌器能够起到搅拌、破碎作用。处理后的洁净烟气通过增压风机由烟囱排出。脱硫剂可以不断循环利用，脱硫效率可达95%。针对该工艺，我们进行了监控系统的设计。

　　2 监控系统的硬件构成

　　监控系统选用西门子公司的SIMATICS7—300系列PLC产品，包括：CPU 315—2DP中央处理单元模板，SM 321数字量输入模板，SM 322数字量输出模板，SM 331模拟量输入模板，SM 332模拟量输出模板，接口模板，电源模板等。脱硫系统主站通过多点接口MPI子网与安装CP5611卡的上位机(操作员站、工程师站)通讯，同时通过PROFIBUS现场总线与从站通讯。系统的上位机选用研华工控机，完成系统的组态、监控画面、数据存储等功能。

　　烟气分析选用BK孓3000型烟气在线监测系统(CEMS)，采用抽取式伴热采样方式分析烟气成分，检测点分别设在脱硫装置的进口和出口烟道上，通过PROFIBUS现场总线与脱硫主站联网，为实现闭环控制和性能考核提供数据。CEMS系统主要包括GSP-3000型烟气采样器、KSP-I-1000D型颗粒物分析仪、KPv-2000型温压流分析仪、MGA-3000型多组分气体分析仪以及吹扫气过滤系统、伴热温控系统等装置。采样探头具有吹扫和自清洁装置，并具有耐高温、抗腐蚀的性能，末端的过滤器采用陶瓷材料，避免杂质渗入到样气系统中。流量监测探头使用耐酸不锈钢材料，热电阻采用不锈钢套管，以保证在高温和腐蚀性环境中的连续工作。