循環流化床鍋爐是一種環保型鍋爐，但隨著環境治理要求的進一步加深，其SO2排放量仍無法達標。石家莊東方熱電股份有限公司熱電三廠為保護環境，減少SO2對大氣的污染，決定對#4(75t/h)、#5(135t/h)循環流化床鍋爐建設爐內噴鈣脫硫系統，采用三菱FX2N型PLC作為操作控制系統。
一 系統工藝流程
對于循環流化床鍋爐進行脫硫處理，目前一種普遍采用的方法是將脫硫劑(石灰石粉：粒徑0～2mm，比重約1.4t/m3)通過送粉管道從爐前二次風口送入鍋爐爐膛中與煤一起燃燒，通過化學反應生成CaSO4，達到脫硫目的。系統工藝流程路線如下：
(1)石灰石粉→粉倉→粉倉插板閥→粉倉旋轉給料閥→緩沖罐→緩沖罐插板閥→緩沖罐旋轉給料閥→噴料泵→送粉管路→爐前檢修隔斷門→爐膛；
(2)空氣→羅茨風機→電動蝶閥→噴射泵→送粉管路(另一路送氣化風)→爐前檢修隔斷門→爐膛；
(3)氣化風→空氣加熱器(有旁路閥)→氣化風環管→氣化板→粉倉→布袋除塵器。
該系統設計采用雙路聯調送粉方式，每臺爐由兩路送粉設備裝置及管路將石灰石粉送入爐膛。送粉量由PLC根據每臺爐SO2監測裝置所提供的信號對該爐的旋轉給料閥實行變頻聯動調節。
二 控制系統設計實施
整個控制系統由一臺中控室內的監控計算機(操作員/工程師站)、一臺現場控制站 FX2N型PLC-128MR、并配以4個 FX2N-4A/D數據采集模塊、一個 FX2N-4D/A模擬數據輸出模塊和4臺變頻給粉裝置組成。監控計算機主要負責實時監控煙氣監測系統檢測的SO2參數值和對系統進行操作和故障監測，現場控制站根據SO2含量對送粉量進行自動或手動操作，并與上位機采用RS-485進行實時通信。
現場控制站配置見附圖。
1. FX2N-128MR現場控制站
FX2N-128MR現場控制站是整個控制系統的核心，其運算處理速度：基本指令0.08µs/指令，應用指令1.52～100µs/指令，輸入輸出總點數256點，最大存儲容量16k步，內置存儲器容量8k步，順控指令27條，步進梯形圖指令2條，應用指令128種，298個。 FX2N-4A/D數據采集模塊：接受4～20mA電流信號轉換成數字信號輸送給PLC。 FX2N-4D/A模擬數據輸出模塊：將PLC發出的控制量數值轉化為4～20mA電流信號輸入到變頻器控制旋轉給料閥。
2. 噴鈣脫硫系統的啟動和控制
噴鈣脫硫系統可采用三種方式進行啟動。
(1)方式一：自動啟動
將各就地設備的控制箱切換至“遠方”位置，在顯示器屏上點擊“全自動啟動”按鈕，系統將按下列順序啟動設備。
(a)啟動羅茨風機延時12s，開始下一步，否則報警；
(b)自動打開風機后電動蝶閥開到預定位置時，開始下一步，否則12s后報警；
(c)此時空氣母管壓力下降至運行I值(調試確定)。啟動緩沖罐下旋轉給料閥緩慢升速至第一設定轉速(調試確定)運行l 2s；
(d)啟動緩沖罐上粉倉旋轉給料閥，并接通緩沖罐料位控制回路；
(e)接通SO2監測控制系統回路，通過PLC控制緩沖罐下旋轉給料閥轉速，使SO2測量值達設定標準值(<1200mg／m3)，此時空氣母管的壓力要上升至運行II值；
(f)啟動電加熱器，并將溫度調至設定值。
(2)方式二：遠方操作啟動
各就地設備控制箱的切換開關切至“遠方”位置。設備啟動順序與方式與上述完全相同，只不過是由設備操作人員在主控室CRT前利用鼠標按程序提示框逐一進行啟動操作。
(3)方式三：就地操作啟動
各就地設備控制箱的切換開關切至“就地”位置，此時設備的啟動順序不受限制，由操作人員任意啟動，但若不是特殊情況，不采用此工作方式，因為該方式即使啟動設備也不會實現PLC聯調，達不到系統的使用目的。
3. 噴鈣脫硫控制系統的運行
(1)系統運行時顯示的狀態參數有：粉倉料位、羅茨風機運行狀態、電動蝶閥狀態、下旋轉給料閥轉速、上旋轉給料閥運行狀態(停止、運行交替顯示)、緩沖罐料位、煙氣SO2值、空氣加熱后溫度、PLC運行狀態指示、噴鈣量。
(2)系統運行時可將各設備的運行狀態及SO2值實現采集、存儲、通信打印、圖形顯示等功能，各項功能可在CRT人機界面上利用菜單命令來實現。
(a)數據采集：通過畫面中的按鈕設定數據，通過PLC的A/D模塊進行數據采集；
(b)結果顯示：將通過PLC的A/D模塊采集到的數據顯示到畫面中；
(c)狀態顯示：通過PLC與組態的通信將結果狀態在畫面中顯示；
(d)故障報警：當出現故障時，報警畫面自動彈出，查看出現故障的地方；
(e)數據存儲：通過設定后，設定的數據將自動存儲到系統中去；
(f)生成報表：可用工具欄中的按鈕查看報表；
(g)圖形顯示：加上運行狗(watch-dog)之后，啟動系統就可顯示圖形畫畫，從而從畫面中監視整個系統；
(h)打印：選擇需要打印的內容點擊工具欄上的打印按鈕就可打印；
(i)內部通信：通過SC09通信電纜完成PLC與電腦的組態通信。
(3)系統運行時的聯鎖保護邏輯關系
La當運行羅茨風機因故停運時，自動投入備用風機，否則3s后自動執行事故停機程序；
Lb當某套送粉裝置的下旋轉給料閥停運時，自動解列聯調方式變為單調方式，并停止該套送粉裝置；
Lc當送粉裝置的下旋轉給料閥轉速超設定值，但SO2的值不能滿足排放標準時，報警；
Ld當某套送粉裝置的上旋給料閥停運時，直至下料位報警延時12s后停止下旋給料閥并自動解列聯調方式變為單調方式；
Le當風機電動蝶閥誤關時，3s內應啟動設備用羅茨風機并打開備用羅茨風機后的電動蝶閥，并停止本風機運行，否則進入事故停機程序；
Lf空氣電加熱器的啟動、停止，只需實現遠方就地操作和溫度顯示以及故障停運報警即可，不必加入聯鎖；
Lg當空氣分支管壓力值超過高值(調試時定)報警并延時3s停下旋轉給料閥，然后進入邏輯Lb程序；
Lh當空氣分支管壓力值低于低壓值(調試時定)時，執行邏輯La程序；
Li當下旋轉給料機轉速升至第二設定轉速(調試時確定)時報警。
4. 噴鈣脫硫控制系統的停止
(1)正常停止
當鍋爐機組按計劃停機時要先將脫硫系統停止運行。若需#4、#5爐都停的話，后停的脫硫系統要將粉倉內的石灰粉用完，然后再停止運行，可采用微機自動停止和人工控制停止兩種辦法，其順序是一致的。其步驟如下：
(a)停止某臺爐兩套送粉裝置緩沖罐的上旋轉給料閥運行，不再向緩沖罐送料；
(b)緩沖罐內料位降至低料位報警值后，讓其依靠聯鎖自動動作停止下旋轉給料閥的運行；
(c)關閉運行羅茨風機出口管路的電動蝶閥；
(d)切斷運行羅茨風機與備用羅茨風機的聯鎖回路，將運行的羅茨風機停止運行；
(e)就地關閉該爐系統裝置的手動插板，手動檢修隔斷門。
(2)事故停止
當系統設備在運行當中出現前面 La、Le所提及的故障情況時，系統要轉入事故停機程序，各臺設備順序停機之間需要延時，停機步驟如下：
(a)停止該爐兩套送粉裝置的下旋轉給料閥運行。
(b)停止該爐兩套送粉裝置的上旋轉給料閥運行。
(c)解列運行及備用風機間的聯鎖，停止運行的羅茨風機。
三 應用體會
東方熱電三廠脫硫PLC控制系統自投運以來，性能可靠，運行平穩，經過2年多運行，從未出現過故障，基本不需要維護。 FX2N型PLC小型化、高性能，適合此種環保控制系統的應用改造。隨著對供熱鍋爐環保要求的不斷提高，該系統將擁有良好的開發前景。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
