PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术应用与测试

朱 烁，韩会杰，魏亚楠（.河北省环境应急与重污染天气预警中心，河北石家庄，050037；.河北省环境监测中心站，河北石家庄，050037）



PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术应用与测试

朱 烁1，韩会杰2，魏亚楠1
（1.河北省环境应急与重污染天气预警中心，河北石家庄，050037；2.河北省环境监测中心站，河北石家庄，050037）

摘要：综合我国燃煤工业炉窑烟气主要治理方式及特点，研究开发出一种新型的湿法干法联合脱硫除尘技术。利用现代环境监测技术对该技术实例工程进行了性能测试，测试结果表明，该技术脱硫除尘效率高，是针对燃煤工业炉窑排放烟气的一项新治理技术，该技术运行维护费用低，社会效益好，适用于治理燃煤工业炉窑排放的高温或高湿含硫含尘烟气。

关键词：环境工程；脱硫；除尘；PLC；效率高

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，对环境质量的要求也在不断提高。特别是随着我国“节能减排”工作的开展和深入，降低污染物排放总量，实现环境达标，是我国一项长期任务。对工业企业产生的废气进行综合治理，使之达标排放，最大限度地降低排放总量，对提高环境空气质量是十分必要的。

长期以来，工业炉窑排放烟气的治理一直是我国环保工作的重中之重，针对工业炉窑烟气的治理技术研究一直受到我国政府的大力支持，在我国“国家鼓励发展的环境保护技术目录”中明确在列。

本题目探讨一种“PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术”的应用。这种技术是针对燃煤工业炉窑排放烟气的一项新治理技术，重点治理燃煤工业炉窑排放的高温或高湿含硫含尘烟气。该技术是在炉窑治理实际过程中，不断实验、创新、探索，开发出来的一项新技术，目前已在当地的建材、冶金、化工等行业十余家企业的炉窑治理中进行了试应用。

表1 我国燃煤工业炉窑烟气主要治理方式及特点

1 工业炉窑烟气治理方式及特点

目前我国燃煤工业炉窑烟气治理技术一般分为干法、湿法、半干法、干湿联合法等。其各自特点见下表1。

上述几种治理方法中，脱硫除尘效果好的是“半干法”和“干湿联合法”。由于“半干法”的设备需频繁更换大量填料，维护量大，运行费用高，应用相对较少。“干湿联合法”应用较为广泛，但易出现烟气带水，对烟道和风机损耗大等情况。因而，两者均不适用于高湿烟气。

2 PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术

“PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术”采用了“先湿后干”方式，以及PLC自动控制等新技术。

2.1 湿式脱硫除尘器

窑炉烟气经风机进入湿式脱硫除尘器，并加碱液对烟气进行脱硫。湿式脱硫除尘器兼有除尘和脱硫功效。该脱硫除尘废水建有二级沉淀池进行处理，废水经两级沉淀后通过溢流进入清水池。废水经沉淀处理后循环回用，不外排。烟气经湿式脱硫除尘后进入烟气调配室。

2.2 烟气调配室

先通过电预热将调配室温度加热至一定温度，温度达到后通过风机将部分窑炉废气作为热源抽入烟气调配室，对湿式脱硫除尘后的烟气进行烘干。烟气调配室通过PLC 调控系统对烟气温湿度进行调节。烟气调配室出口烟气经风机进入布袋除尘。

2.3 布袋除尘

所用除尘器为气箱脉冲袋式除尘器，在过滤含尘气体一定的时间后，清灰控制器会自动发出信号，关闭阀门，利用压缩空气冲入净气室，反吹清除滤袋上的粉尘；之后，阀门重新打开，使这个箱室重新进行过滤工作。气箱脉冲袋式除尘器是采用分箱室清灰的，逐箱隔离，轮流进行。气箱脉冲袋式除尘器不仅能处理一般浓度的含尘废气，且能处理高浓度含尘废气。烟气最终经烟囱高空排放。

2.4 PLC调控系统

PLC调控系统的设计是本项目的关键技术之一。炉窑烟道内的烟尘温度在窑炉升温初期，烟尘温度较低，还含有大量的水分，尤其是在北方地区，冬季温度很低，极易发生结露。若将烟道内的烟气不经过烟气调配室的调控，布袋除尘器的布袋极易阻塞，若温度过高，极易烧损布袋除尘器。经系统调控后的烟气不会因湿度过大而阻塞布袋，也不会因温度高而烧损布袋，满足了布袋除尘的温、湿度要求，并且有效解决了设备磨损、腐蚀、结垢以及风机带水问题，真正实现了干湿联合除尘。另外，用窑炉废气的余热作为调配室的热源也节约了能源，变废为宝。

2.5 设备的主要技术特点

设备的主要技术特点有：①除尘效果好：除尘效果可达到99%以上；②脱硫效率高，可达到80%以上（循环水pH:10）；③智能自动控制，操作方便，技术容易掌握；④可根据生产需要灵活调控脱硫除尘的有关指标；⑤能耗低，经久耐用，使用寿命长，运行、维护费用低。

3 工程实例测试

本项目试用于多个工业炉窑的烟气治理，均取得了良好效果。

项目科学技术研究组对平山县某矿业有限公司和石家庄某科技有限公司试用的“PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘”装置进行了现场测试。

实例测试结果表明，该技术产品的环保性能指标，除尘效率达99%以上，脱硫效率达80%以上（循环水pH：10）；治理后，烟粉尘浓度小于15 mg/m3，二氧化硫浓度小于177 mg/m3（循环水pH：10），烟气黑度小于1级。

某耐火材料有限公司烘干烧制窑采用该技术治理后烟尘排放浓度下降到18mg/m3，年排放量减少11.5吨；SO2排放浓度降至250mg/m3，年排放量减少38吨，大大低于《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078）。治理效果达到了当地环保部门要求。治理回收的烟粉尘可作为生产原料直接利用，目前经济效益可达50万元，产生了明显的环境效益、社会效益和经济效益。

4 结论

PLC智能控制湿干法联合脱硫除尘技术是针对燃煤工业炉窑排放烟气的一项新治理技术，适用于治理燃煤工业炉窑排放的高温或高湿含硫含尘烟气。

参考文献

［1］中华人民共和国国家环保部2012年 第39号令， 2012年国家鼓励发展的环境保护技术目录［z］，2012；

［2］GB/T16157-1996，固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法［S］.

［3］GB9078-1996，工业炉窑大气污染物排放标准［S］.

THE APPLICATIONS AND TESTING OF PLC INTELLIGENT CONTROL WETDRY JOINT DESULPHURIZATION AND DUST REMOVAL TECHNOLOGY

Zhu Shuo，Han Huijie，Wei Yanan
（1.Hebei province Environmental Emergency and Heavy Pollution Weather Forewarning Center，Shijiazhuang City， Hebei Province050037；2.Hebei Province Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang City， Hebei Province，050037）

Abstract：The new joint desulphurization and dust removal technology is based on synthesizing China's coal-fired industrial furnace flue gas treatment and characteristics.This technology can increase the desulphurization and dust removal efficiency and lower the operation and maintenance costs，which is a new control technology for emissions of the flue gas from coal-fired industrial furnaces，and can be applied to harness the emissions of sour gas containing dust in high temperature or high humidity from coal-fired industrial furnaces.

Keywords：Environmental Engineering；Desulfurization；Dust removal；PLC；high efficiency

作者简介

朱烁（1988-），男，本科，助理工程师，环境应急与监测。