基于s7200的脱硫顺序控制系统应用设计本科毕业论文.doc

四川xx学院毕业设计（论文） 基于S7-200 的脱硫顺序控制系统应用设计学 生：学 号：专 业：自动化班 级：指导教师： 四川学院自动化与电子信息学院 - II -四川理工学院本科毕业（设计）论文摘 要针对石灰石湿法脱硫工艺，按生产工艺要求设计的一个顺序控制系统。该系统采用S7-200实现，同时对石灰石湿法脱硫压力、流量、液位、PH值等检测参数PLC检测。该设计能够实现对生产流程的自动化控制，而且压力、流量、液位、PH是一般热工化工生产过程的重要参数，人们依靠这些参数对烟气排放流程进行监督和控制，这对降低烟气含硫量，保障环境安全将有着重要意义，同时，可以产生副产品石膏，是一种既环保又经济的技术手段。关键词：湿法脱硫；降低烟气含硫量；参数检测；顺序控制ABSTRACTThis design is for limestone wet desulfurization process, according to production requirement of process design of a sequence control system. The system adopts the S7-200 to realize, at the same time for wet limestone flue gas desulpherization pressure, flow, liquid level, PH value inspection parameters such as PLC detection.This design can realize the automatic control of the production process, and pressure, flow, liquid level, PH is generally thermal chemical production process of the important parameters, and people rely on these parameters on the flue gas emissions monitor and control the process, to reduce the sulphur content in flue gas, security environment safety will has important significance, meanwhile, can produce by-product plaster, is a kind of both economic and environmental protection technology.Key words:Wet Desulfurization；Reduce the sulphur content in flue gas；Parameter examination；Sequence controlI目录摘 要IABSTRACTII第1章 引 言11.1 烟气脱硫的现状与意义11.1.1 烟气脱硫控制技术的概述与选择11.2 烟气脱硫控制技术的前景与发展2第2章 湿法脱硫顺序控制的系统分析42.1 工作原理42.1.1工艺系统组成42.1.2 整体工艺介绍42.2 系统方案的介绍72.3本设计主要任务82.3.1主要要求82.3.2脱硫顺序控制系统设计9第3章 系统硬件设计193.1 PLC硬件的选型193.1.1 可编程序逻辑控制器（PLC）介绍193.1.2 CPU与I/O扩展模块的选型203.2 参数检测的选择203.2.1 压力测量203.2.2 流量测量213.2.3 液位测量213.2.4 PH计22第4章 系统软件设计244.1软件设计介绍244.2 主程序244.3功能模块程序244.4 在编程软件中设置通信参数34第5章 结束语355.1 本文的结论355.1 本文的说明355.3对本课题的展望35致 谢36参考文献37附 录3869范映梅：基于S7-200的脱硫顺序控制系统应用设计第1章 引 言1.1 烟气脱硫的现状与意义我国是燃煤大国，约80%的电力能源、70%的工业燃料大气污染、80%的化工原料、80%的供热和民用燃料都来自煤。我国的原煤中灰分、硫含量较高，硫含量在0.1%10%不等。我国的耗煤大户是燃煤电厂，其SO2排放量占据工业总排量55%左右。因此，削减和控制燃煤特别是火电厂燃煤二氧化硫污染，是当前我国大气污染控制领域最紧迫的任务之一。目前，控制燃煤SO2污染技术有煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后烟气脱硫。烧前脱硫是通过各种方法对煤进行净化从而达到去除原煤中所含的硫分等杂质，但这种方法不能脱除煤中的有机硫。燃烧中脱硫指在燃烧过程中加入石灰石或白云石粉作脱硫剂，CaCO、MgCO受热分解生成CaO、MgO，与烟气中SO2反应生成硫酸盐，随灰分排出。燃烧后烟气脱硫是唯一大规模商业化运作的脱硫技术。按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿状态，烟气又可分为干法，半干法和湿法的三类。1本文所要研究探讨的正是燃烧后烟气脱硫法中的湿法脱硫。1.1.1 烟气脱硫控制技术的概述与选择 烟气脱硫技术(Flue Gas Desulfurization，简称FGD)又可分为湿法、干法、半湿法。表1-1 常用脱硫方法特点比较表工艺碱原料副产品脱硫率湿法石灰-石膏法CaCO3石膏8595%石膏法CaO石膏8595%干法亚硫酸回收法NaOHNa2SO49095%半干法石灰炉内脱硫+水喷射法CaCO3水泥原料等7085%湿法脱硫是国际脱硫领域的主流，占全世界现有烟气脱硫装置总量的85% 左右，在电厂、冶金、化工行业一直占据中国大约80%的江山。目前，已经开发和推广的湿法烟气脱硫技术，主要有石灰石/石膏洗涤法、双碱法、氨吸收法、海水脱硫法等。石灰石/石膏法应用最广，占整个湿法烟气脱硫技术的36.7%2，在脱硫市场占有份额最大，工艺成熟，适合各类煤种，脱硫效率高，系统可运行的可靠性高。湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的，经过近三十年的发展，目前它已成为世界上技术最成熟，实用业绩最多，运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫率在90%以上。该方法脱硫的基本原理是用石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后亚硫酸钙被氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程，副产品石膏可回收利用，亦可抛弃处置。采用石灰石-石膏湿法脱硫的优点：技术成熟可靠，脱硫效率高达95%以上，有利于地区和电厂实行总量控制；单塔处理烟气量大，SO2脱除量大；适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫；物质传递能力的增强，可一定程度地降低了系统的成本，标准设计烟气流速达到4.0m/s；对锅炉负荷变化的适应性强（30%100%BMCR）；设备布置紧凑减少了场地需求；处理后的烟气含尘量大大减少；吸收剂(石灰石)资源丰富，价廉易得；脱硫副产物（石膏）便于综合利用，经济效益显著6。1.2 烟气脱硫控制技术的前景与发展我国目前二氧化硫的排放量居世界第一，能耗量居世界第二，同时我国正处于工业化和城镇化快速发展阶段，工业的增长、居民消费结构的升级，对能源的需求更加迫切，能源对国家的发展起到非常关键的作用。在多种形势齐压的情况下，我国“十一五”环保规划目标确定，总二氧化硫排放量和化学需氧量排放量指标削减10%。随着十一五以来的节能减排政策和环境保护政策的不断实施以及国家有关控制SO2排放的行政法令政策与标准日趋严格且逐步完善，加大行政政策指导作用，带动政府、企业及生产工业联合行动 12。在出台的电力行业标准火力发电厂烟气脱硫设计技术规程中，统一和规范了火力发电厂烟气脱硫装置的设计和建设标准。根据火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点、关于加快火电厂烟气脱硫产业化发展的若干意见，燃用含硫量=2%或大容量机组(=200MW)电厂建设脱硫装置时必须配备烟气脱硫系统。随着经济社会的快速发展，以煤炭为主的能源消耗毫无疑问将大幅攀升，由此可见，电厂烟气脱硫技术在国内有着广泛的应用前景。20世纪中后期，主要的工业发达国家颁布了防治大气污染的法规和标准，大大推动了烟气脱硫技术的发展。当今世界，无论烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization，简称FGD）装置发展的速度、数量和容量，还是技术装备的水平，日本美国和德国均属于世界领先地位。迄今日本拥有FGD装备1800余套，总容量超过50000MW，其中石灰石湿法占95%以上；美国的烟气脱硫从20世纪70年代中期开始进入一个持续的快速发展时期，目前美国的FGD装机容量已超过150000MW，其中石灰石湿法占92%以上；欧洲的FGD技术以德国发展最为迅速，50MW以上的燃煤锅炉全部安装了FGD装置，德国90%以上的FGD装置采用石灰石-石膏法3。中国有50多家脱硫公司先后引进了德国、美国、日本等国的烟气脱硫技术装备，绝大部分是FGD石灰石-石膏法。国内已经实施和正在实施的大型火电发电机的烟气脱硫几乎都采用了国外的核心工艺包技术3。范映梅：基于S7-200的脱硫顺序控制系统应用设计第2章 湿法脱硫顺序控制的系统分析2.1 工作原理石灰石/石膏湿法脱硫采用价廉的石灰石做脱硫的吸收剂，石灰石经磨细成粉状后与水混合成为浆液，在吸收塔内与烟气充分接触，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行反应被脱除，最终反应产物为石膏。2.1.1工艺系统组成典型石灰石/石膏湿法烟气脱硫装置主要由下列系统构成：由石灰石粉料仓和石灰石研磨及测量站构成的石灰石浆液制备系统；由增压风机、回转式烟气-烟气换热器和烟气挡板门等构成的烟气系统；由吸收塔、除雾器、循环浆液泵和氧化风机等设备构成的SO吸收系统；由水力旋流分离器、真空过滤皮带机和废水旋流站等组成的石膏脱水系统；由工艺水、事故排放和压缩空气系统构成的公用系统；控制系统；电气系统。2.1.2 整体工艺介绍 该工艺的主要原理是：锅炉引风机出来的烟气经增压风机升压后进入烟气换热器（GGH）热烟侧，与GGH冷烟侧的净烟气进行换热降温，降温后的烟气进入吸收塔下部。吸收塔中的吸收剂石灰石浆液由塔的上部向下喷淋与向上流动的烟气逆流混合，烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液反应生成亚硫酸钙同时进一步被鼓入的空气中的氧气(O2)氧化成硫酸钙(CaSO4)即石膏；脱硫后的洁净饱和烟气依次经过除雾器除去雾滴、气气换热器加热升温后，由脱硫风机经烟囱排入大气。反应产生的石膏浆液送至水力旋流器站，进行石膏初级脱水后，送至真空皮带过滤机进一步脱水，产生脱硫副产品石膏。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。脱硫过程主要反应有吸收反应、中和反应和氧化反应：SO2 + H2O H2SO3 (2-1)CaCO3 + H2SO3 CaSO3 + CO2 + H2O (2-2)CaSO3 + 1/2 O2 CaSO4 (2-3)CaSO3 + 1/2 H2O CaSO31/2 H2O 结晶 (2-4)CaSO4 + 2H2O CaSO42H2O 结晶 (2-5)CaSO3 + H2SO3 Ca (HSO3)2 (2-6)石灰/石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下，1.烟气中二氧化硫溶解于水中生成亚硫酸并离解成H氢离子和HSO离子；2.烟气中的氧(由氧化风机送入的空气)溶解在水中，将HSO3氧化成SO4 2-；3. 吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于水中生成Ca2+离子。在吸收塔内，溶解的二氧化硫、碳酸钙及氧发生化学反应生成石膏(CaSO4*2H2O)。由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入，吸收塔下部浆池中的邢化一或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或者硫酸盐，最后在CaSO4达到一定过饱和度后结晶形成石膏CaSO4*2H2O，石膏可根据需要进行综合利用或者抛弃处理。同时烟气中的HCl、HF与CaCO3的反应，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制，一般pH值在5.56.2之间。石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统的任务是为脱硫系统提供足够数量和符合质量要求的石灰石浆液，包括石灰石卸料及储存、石灰石浆液磨制、石灰石浆液输送和石灰石浆液供应等。一般石灰石的运输采用汽车运输，自卸汽车将粒度10mm的石灰石块导入卸料斗后，由振动给料机给送到刮板输送机，然后经斗式提升机和刮板输送机送至石灰石仓。石灰石仓在顶部设有进料口，底部设有出料口，每个出料口各配一个振动给料斗。每个振动给料斗与输送皮带配套，将石灰石经皮带称重给料机送往湿式球磨机进行研磨。来自石灰石储仓的石灰石经称重给料机计量后进入湿式球磨机，同时湿式球磨机内部按比例加入来自石膏脱水系统的滤液，研磨后湿式球磨机的溢流自流到湿磨浆液罐，然后由湿磨浆液泵输送到石灰石浆旋流分级站，含有粗颗粒石灰石的旋流分级底流返回湿式球磨机入口，而旋流分级后的溢流责作为产品流入石灰石浆液中间槽。经过磨制后的石灰石浓度约为25%，粒度为325目石灰石浆液约占90%以上。烟气系统烟气系统按一套机组配备一套脱硫设备设计，由烟风道、脱硫增压风机、挡板门及其辅助设备组成。烟气从原钢结构烟道引出，经烟道进口挡板进入增压风机，经增压风机升压后，进入吸收塔。烟气在吸收塔内与自上而下的循环石灰石/石膏浆液逆流充分接触后，烟气中的SO2溶解于石灰石/石膏浆液，并被吸收，大部分烟尘被截流，进入石灰石/石膏浆液。洗涤后的烟气通过除雾器排出吸收塔，经烟道出口挡板返回到钢烟道净烟气接口，并通过烟囱排放。SO2吸收系统SO2吸收系统是石灰石/石膏湿式脱硫装置的核心部分。其主要由五大部分组成：吸收区域、浆液循环泵、持液槽、除雾器和氧化系统。 吸收区域。喷淋塔是湿法脱硫工艺的主流塔型，多采用逆流方式布置，烟气从喷淋区下部进入吸收塔，与均匀喷出的吸收浆液逆流接触。 浆液循环泵30%（质量百分比）的石灰石浆液用泵打入吸收塔底部的持液槽，与槽中浆液一起经循环泵向上输送到吸收塔中，通过喷嘴进行雾化，可使气体和液体得到充分接触，以除去SO2。 吸收塔底部是持液槽，其功能是接受和存储脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化CaSO3,结晶生成石膏。在持液槽中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由氧化风机提供，其主要作用是将亚硫酸钙就地氧化成石膏。单回路吸收塔内持液槽的PH值通过注入石灰石浆液来控制。一般PH值维持在5.55.8。PH值太高，吸收塔可能会结垢，PH值太低，影响脱硫效率和石膏的品质。 除雾器。经过净化处理的烟气流经除雾器，将其中所携带的浆液微滴除去，使冷烟气中残余水分一般不超过100mg/m，否则会玷污气热交换器、烟道等。 氧化系统。氧化空气罗茨风机用以向吸收塔持液槽提供足够的氧气，以便于石膏的形成。这是因为烟气中的氧气不能够满足氧化需要。如果氧化空气不足会导致脱硫效率的降低，并在吸收塔中产生结垢。氧化空气通过喷管布置在搅拌器附近，以便于氧化空气分布最优。石膏脱水系统在吸收塔持液槽中石膏不断产生，为了保持浆液密度在一定范围内，将石膏浆液（15%20%固含量）通过浆液泵将其打入石膏旋流器脱水站。该站包括一个水力旋流器及浆液分配器，将石膏将夜中的部分水分予以脱除，使得底流石膏固体含量达到50%。底流直接进入真空皮带脱水机进行过滤冲洗，得到主要副产物石膏饼，石膏饼送入石膏仓库存放。溢流被送往废水旋流站进一步处理，再次旋流分离后，得到含3%的溢流进入废水箱，10%的底流最终返回FGD系统循环使用。FGD公用系统在FGD装置中，水的损耗主要用于石膏附带水分和结晶水以及蒸发水，需要通过新鲜工艺水来补充。工艺水系统还提供用于除雾器进行中的冲洗、浆液道（设备）停运后的清洗以及转动机械的冷却密封用水。2.2 系统方案的介绍图2-1 工艺流程图石灰石湿法烟气脱硫工艺流程如上图2-1所示。图中脱硫风机布置在系统进口，湿式烟气脱硫(FGD)装置正压运行。系统中设置换热器，由除尘器来的烟气经脱硫风机增压后，进入换热器与来自吸收塔的净烟气进行热交换，一方面将含有较高二氧化硫浓度的高温烟气降温，以利于石灰石浆液吸收二氧化硫；另一方面，将来自吸收塔的净烟气加热，以利于烟气抬升和污染物的运输及扩散。降温后的烟气进入吸收塔。由制浆系统制成满足工艺需要的石灰石浆液，由石灰石浆液泵输送至吸收塔。在吸收塔内石灰石浆液与烟气中的二氧化硫发生一系列复杂的物理化学反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。净化后的烟气再经换热器排出脱硫装置。由于亚硫酸钙不稳定，需进一步经氧化系统氧化成稳定的硫酸钙。硫酸钙结晶生成石膏。石膏浆液经石膏脱水系统制成石膏产品。这工艺流程应用最为广泛。目前，在我国燃煤电站石灰石湿法脱硫（FGD）装置中均采用3。2.3本设计主要任务2.3.1主要要求针对石灰石湿法脱硫工艺，按生产工艺要求设计一个顺序运行控制系统，该系统采用S7-200PLC实现。同时，要求能实现对石灰石湿法脱硫压力、流量、液位、PH等参数检测。检测信息及顺序控制的动作信息能通过通信方式上传给操作站。设计中需完成S7-200PLC模块选型及梯形图等设计工作。设计图纸需采用AUTOCAD出图，PLC软件需在STEP7下完成。石灰石湿法脱硫工艺参数如下：表2-1 石灰石湿法脱硫工艺参数表2.3.2脱硫顺序控制系统设计根据脱硫顺序控制逻辑，设计该顺序运行控制系统。它包括了25个依次进行的不同部分，以及各部分内部的顺序控制。详细罗列如下：一、 石灰石系统1. 石灰石仓顶收尘系统启停控制石灰石仓顶收尘系统允许启动后，如果刮板输送机下卸料电动阀门有开到位反馈，则可以由中控发出仓顶收尘系统中控启动指令。2. 石灰石加料系统启动程序当石灰石仓料位低于3m时，手动开启该石灰石仓入口电动阀，然后启动刮板输送机，之后按一下逻辑启动石灰石加料系统。 刮板机运行反馈后空载运行2min。启动斗式提升机。提升机运行反馈后空载运行2min。启动振动给料机。振动给料机运行反馈后空载运行2min。手动打开石灰石卸料斗的电动阀门。石灰石卸料车往石灰石卸料斗加料（运行人员现场操作）。3. 石灰石加料系统停止程序人工监视石灰石卸料斗内物料卸空以后，按照以下逻辑停止石灰石加料系统。 手动关闭石灰石卸料斗电动阀门。 石灰石卸料斗电动阀门关到位反馈后延时5min停止石灰石加料系统，首先停止振动给料机。 振动给料机停止反馈后延时5min停止刮板机。 刮板机停止反馈后延时5min停止斗式提升机。 斗式提升机停止反馈后延时5min手动关闭石灰石仓入口电动阀门。二、 湿式球磨机系统1. 球磨机给料系统启动程序手动启动球磨机系统，按照以下逻辑启动球磨机给料系统。 球磨机系统运行反馈后，延时2min启动称重给料机。 称重给料机运行反馈后，延时2min启动带式输送机。 带式输送机运行反馈后，延时2min启动振动给料机。2. 球磨机给料系统停止程序振动给料机可以手动或根据石灰仓料位（低于2m）自动停止，按照以下逻辑停止球磨机给料系统。 系统收到振动给料机停止并反馈后，延时5min停止带式输送机。 带式输送机停止反馈后，延时5min停止称重给料机。 称重给料机停止反馈后，延时5min停止球磨机系统。三、 湿磨浆液罐1. 石灰石湿磨浆液罐搅拌器启动停止条件石灰石湿磨浆液罐搅拌器在1.2m启动，在1.0m停止。2. 湿磨浆液泵启动条件当湿磨浆液罐液位达到1.5m时湿磨浆液泵允许启动。3. 湿磨浆液泵启动4. 湿磨浆液泵停止，停止反馈后打开湿磨浆液泵放空阀。四、 石灰石浆液输送泵1. 石灰石浆液中间槽搅拌器启动停止条件石灰石浆液中间槽液位高于2.0m时启动，低于1.8m时停止。2. 石灰石浆液输送泵的启动条件石灰石浆液槽液位低于2m且石灰石浆液中间槽液位高于2m；石灰石浆液中间槽液位高于3.5m且石灰石浆液槽低于4.5m。3. 程序自动启动石灰石浆液输送泵4. 石灰石浆液输送泵停止条件石灰石浆液槽液位达到7.0m或石灰石浆液中间槽低于2.0m。5. 程序自动停止石灰石浆液输送泵，停止反馈后，打开石灰石浆液输送泵放空阀；放空阀开到位反馈后，延时5s开启石灰石浆液输送泵冲洗阀；冲洗阀开到位反馈后，延时10s关闭石灰石浆液输送泵冲洗阀；冲洗阀关到位反馈后，延时5s关闭石灰石浆液输送泵放空阀。五、混合液泵1. 混合液槽搅拌器启动停止条件混合液槽液位高于2.0m时启动，低于1.8m时停止。2. 混合液泵启动停止条件混合液槽液位高于5.5m时启动，低于2.0m时停止。3. 混合液槽液位低于3.0m且混合液中间槽液位低于2.0m时开启工业水至混合液槽补水阀门。4. 程序自动停止混合液泵，停止反馈后，打开混合液泵放空阀；混合液泵放空阀开到位反馈后，延时60s关闭混合液泵放空阀。六、 石灰石浆液地坑泵1. 石灰石浆液系统地坑搅拌器启动停止条件石灰石浆液系统地坑液位高于1.0m时启动，低于0.8m时停止。2. 石灰石浆液系统地坑泵启动停止条件石灰石浆液系统地坑液位高于2.5m时启动，低于1.6m时停止。七、 FGD系统石灰石供浆系统1. 石灰石浆液槽搅拌器启动停止条件石灰石浆液槽液位高于1.5m时启动，低于1.2m时停止。2. 石灰石浆液泵启动条件石灰石浆液槽液位高于2m。3. 石灰石浆液泵停止，停止反馈后，打开石灰石浆液泵放空阀；放空阀开到位反馈后，开启石灰石浆液泵冲洗阀；冲洗阀开到位反馈后，延时5s关闭石灰石浆液泵冲洗阀；冲洗阀关到位反馈后，延时60s关闭石灰石浆液泵放空阀。八、 FGD系统石膏排放系统1. 石膏排放系统启动条件 石膏浆液排出泵入口阀门开到位。 石膏浆液排出泵出口阀门、冲洗阀门、放空阀门关到位。 石膏旋流器入口电动阀门开到位。 石膏浆液排出泵至事故浆液槽电动阀门开到位。 石膏浆液排出泵返回吸收塔电动阀门开到位。 石膏旋流器溢流返回吸收塔电动阀门开到位。以上条件全部具备石膏浆液排出泵可以启动。2. 石膏排放系统停止条件 吸收塔液位低于8.5m。 石膏浆液排出泵入口阀门关到位。 石膏浆液排出泵放空阀门关到位。 石膏旋流器入口电动阀门、石膏浆液排出泵至事故浆液槽电动阀门和石膏浆液排出泵返回吸收塔电动阀门全部关到位。 石膏旋流器入口电动阀门开到位、石膏浆液排出泵至事故浆液槽电动阀门关到位、石膏浆液排出泵返回吸收塔电动阀门关到位、石膏旋流器溢流返回吸收塔电动阀门关到位。3. 停止石膏浆液排出泵，停止反馈后，打开石膏浆液排出泵放空阀；放空阀开到位反馈后，开启石膏浆液排出泵冲洗阀；冲洗阀开到位反馈后，延时5s关闭石膏浆液排出泵冲洗阀；冲洗阀关到位反馈后，延时60s关闭石膏浆液排出泵放空阀。九、 FGD系统石膏旋流底流系统1. 石膏旋流器底流槽搅拌器启动停止条件石膏旋流器底流槽液位高于1.2m启动，低于1.0m停止。2. 石膏底流泵启动停止条件石膏旋流器底流槽液位高于2.6m启动，低于1.2m停止。3. 停止石膏底流泵，停止反馈后，延时2s打开石膏底流放空阀；放空阀开到位反馈后，延时5s开启石膏底流泵冲洗阀；冲洗阀关到位反馈后，延时60s关闭石膏底流泵放空阀。十、 FGD系统石膏事故浆液系统当系统发生故障需要长时间停车时，把吸收塔内浆液按下面程序通过石膏浆液排出泵排至事故浆池：首先打开石膏浆液排放泵到事故浆液槽的电动阀，然后关闭石膏旋流器入口阀门以及石膏浆液排放泵至吸收塔的电动阀。当事故浆液槽液位达到2m时，搅拌器自动启动。当系统故障排除后，启动事故浆液系统程控启动按钮，自动打开事故浆液泵入口阀，事故浆液入口阀开到位反馈后，延时5s启动事故浆液泵，事故浆液泵运行反馈后，延时1s打开事故泵出口阀。十一、 FGD系统吸收塔地坑系统1. 吸收塔地坑搅拌器启动停止条件吸收塔液位高于1.0m时启动，低于0.8m时停止。2. 吸收塔地坑泵启动停止条件吸收塔地坑液位高于1.7m时启动，低于1.2m时停止。十二、 FGD系统工艺水系统工艺水系统重要用于吸收塔除雾器冲洗、吸收塔工艺补水、设备及管道冲洗、设备密封水等。1. 工艺水箱补水阀打开关闭条件工艺水箱液位达到3.5m时打开进水阀，液位达到5.0m时，关闭进水阀。2. 按钮控制启动工艺水泵3. 按钮控制停止工艺水泵，停止反馈后，打开工艺水泵放空阀；放空阀开到位反馈后，延时60s关闭放空阀。4. 工艺水地坑泵启动停止条件工艺水地坑液位高于1.5m时启动，低于0.8m时停止。5. 除雾器冲洗水泵启动条件工艺水箱液位高于3.0m。6. 除雾器冲洗水泵停止条件除雾器冲洗水泵出口压力高。除雾器冲洗水泵放空阀开到位。除雾器冲洗程序完成。8. 除雾器冲洗水泵停止，停止反馈后，开启除雾器冲洗水泵放空阀；放空阀开到位反馈后，延时30s关闭除雾器冲洗水泵放空阀。十三、 FGD系统吸收塔搅拌器吸收塔搅拌器启动停止条件：吸收塔液位高于4.5m时启动搅拌器，液位低于4.0m时停止搅拌器。十四、 FGD浆液循环泵系统1. 浆液循环泵启动条件浆液循环泵入口阀门开到位反馈且延时5s。吸收塔液位高于5m。循环泵放空阀关到位。循环泵冲洗阀关到位。2. 循环泵停止条件烟气入口挡板关到位反馈。烟气出口挡板关到位反馈。3. 停止循环泵，停止反馈后，延时15s打开循环泵放空阀；放空阀开到位后，延时1s开启循环泵冲洗阀；冲洗阀开到位反馈后，延时30s关闭循环泵冲洗阀，延时5min关闭循环泵放空阀。十五、 FGD系统旁路挡板1. 旁路挡板联锁开启条件当出现下列任一情况时，烟气旁路挡板联锁开启：增压风机入口压力600Pa。增压风机入口压力160。烟气入口挡板关闭反馈。烟气出口挡板关闭反馈。2. 旁路挡板关闭条件烟气旁路挡板只能手动关闭。十六、 FGD系统增压风机1. 增压风机启动条件只有全部具备以下条件时，增压风机才能启动。增压风机润滑油泵运行2h。增压风机冷却风机运行反馈。烟气出口挡板开到位反馈。烟气入口挡板关到位反馈。烟气旁路挡板开到位反馈。增压风机润滑油油量高于3L/min。增压风机液压油油压高于2.5MPa。增压风机润滑油油温高于25。增压风机轴承温度低于80。增压风机电机轴承温度低于85。增压风机电机定子温度低于110。2. 增压风机故障停止条件当出现下列任一条件时，增压风机故障停止：增压风机轴承温度90。增压风机电机轴承温度95。增压风机电机定子温度115.增压风机振动10mm/s。3. 增压风机润滑油加热器启动停止条件润滑油温度35，加热器断路。4. 增压风机启动操作顺序增压风机启动条件满足后，接通主电机，开启入口挡板。5. 增压风机停止操作顺序增压风机主电机断路，延时60s关闭入口挡板，再延时10min润滑油泵断路。十七、 FGD系统氧化风机系统1. 氧化风机启动条件氧化风机必须全部具备下列条件后，才能启动：吸收塔液位6m。氧化风机放空阀开到位。氧化风机电机定子温度135。氧化风机电机轴承温度155。氧化风机电机轴承温度95。氧化风机出口温度130。氧化风机出口压力160kPa。4. 停止氧化风机后反馈后，关闭吸收塔氧化空气入口电动阀和氧化空气冷却水电动阀。十八、 FGD系统密封风机M31和加热器系统1. 密封风机启动条件烟气入口挡板关到位反馈。烟气出口挡板关到位反馈。烟气旁路挡板关到位赶快。2. 密封风机停止条件入口挡板、出口挡板、旁路挡板密封空气进气阀全部关闭或故障。3. 密封空气加热器启动条件密封风机运行则启动密封空气加热器。4. 密封空气加热器停止条件烟气入口挡板、烟气出口挡板、烟气旁路挡板均处于开到位状态。密封风机停止。5. 密封空气系统停止程序先切断密封空气加热器，延时5min停止密封风机。十九、 石膏脱水给料系统1. 真空脱水给料槽搅拌器启动停止条件真空脱水给料槽液位高于2.0m启动，低于1.8m停止。2. 真空脱水给料泵系统启动停止条件真空脱水给料槽液位大于4.0m时自动启动，当液位低于2.0m时停止。3. 真空脱水给料泵停止，停止反馈后，打开真空脱水给料泵放空阀；放空阀开到位后，打开真空脱水给料泵冲洗阀；冲洗阀开到位反馈后，延时15s关闭真空脱水给料泵冲洗阀；冲洗阀关到位后，延时60s关闭真空脱水给料泵放空阀。二十、真空脱水给料机系统1. 真空皮带脱水机系统开启程序汽水分离器至滤液槽阀门保持开启状态才能启动真空皮带脱水机系统。打开工艺水电动阀门，开启滤布冲洗水。延时10s，关闭滤饼冲洗水箱放水阀门。延时2s，打开真空盒密封水阀门。延时5s，启动皮带脱水机。延时3s，打开真空泵入口密封水阀门。延时10s，启动真空泵，启动滤饼冲洗水泵。延时5s，打开真空脱水给料泵至真空皮带脱水机入料阀，同时启动真空脱水给料泵。延时10min，滤饼测厚仪投入自动工作，真空皮带脱水机启动成功。2. 真空皮带脱水机系统停止程序断开滤饼测厚仪。关闭真空脱水给料泵至真空皮带脱水机入料阀门，同时停止真空脱水给料泵。延时20s，关闭滤饼冲洗水泵，开启滤饼冲洗水箱放空阀。延时4min停止真空泵，关闭真空泵入口工艺水阀门。延时4min停止真空皮带机，关闭真空盒密封水阀门，停止皮带机滤布冲洗水，真空皮带脱水机系统停车结束。二十一、滤液系统1. 滤液泵停止条件滤液槽液位大于3.5m启动，低于0.8m停止。2. 滤液泵系统停止顺序，停止反馈后，再打开滤液泵放空阀PD38；延时60s后关闭滤液泵放空阀。二十二、混合液输送系统1. 混合液中间槽搅拌器启动停止条件混合液中间槽液位高于1.5m时启动，低于1.2m时停止。2. 混合液输送泵启动条件混合液中间槽液位高于4.5m且混合液槽液位低于4.5m时启动。3. 混合液输送泵停止条件混合液中间槽液位低于2.0m。4. 混合液输送泵停止，停止反馈后，开启混合液输送泵放空阀；放空阀开到位反馈后，延时60s关闭混合液输送泵放空阀。二十三、真空水泵1. 真空水泵启动条件真空水收集箱的液位到达1m，启动真空水泵。2. 停止真空水泵，停止反馈后，打开真空水泵放空阀；延时60s后关闭故障泵放空阀。二十四、公用系统水泵1. 公用系统水箱进水阀打开关闭条件公用系统水箱液位达到2.5m时打开进水阀，达到4.0m时关闭进水阀。二十五、石膏卸料系统1. 石膏卸料系统启动程序首先启动石膏上仓皮带输送机。石膏上仓皮带输送机运行反馈后，延时2min启动螺旋输送机。螺旋输送机运行反馈后，延时2min启动斗式提升机。2. 石膏卸料系统停车程序系统收到真空皮带脱水机停止的信号后，延时2min停止皮带输送机；皮带输送机停止反馈后，延时2min停止螺旋输送机。螺旋输送机停止反馈后，延时2min停止斗式提升机。3. 石膏脱水系统地坑搅拌器启动停止条件石膏脱水系统地坑液位在1.2m时启动，在1.0m时停止。4. 石膏脱水系统地坑液泵启动停止条件石膏脱水系统地坑液位高于2.5m时启动，低于1.2m时停止。以上二十五个系统组成的湿法脱硫顺序控制逻辑包括了对不同功能块下的共82个电机、阀门、各种挡板的控制。针对具体的信号，如反馈、延时、液位、压力、流量等信号接收并处理后作出相应的动作。部分编号如表2-2所示：表2-2 湿法脱硫顺序控制对象及信号编号表第3章 系统硬件设计3.1 PLC硬件的选型3.1.1 可编程序逻辑控制器（PLC）介绍可编程序逻辑控制器在早期是一种开关逻辑控制装置，简称PLC (Programmable Logic Controller)。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。1. PLC的应用领域：数字量逻辑控制；运动控制；闭环过程控制；数据处理；通信联网。2. S7-200系列PLC：功能强；有5种CPU模块，最多可扩展7个扩展模块等。先进的程序结构；灵活方便的寻址方式；功能强大、使用方便的编程软件；简化复杂编程任务的向导功能；强大的通信功能；品种丰富的配套人机界面；有竞争力的价格；完善的网上技术支持。3.1.2 CPU与I/O扩展模块的选型西门子的S7-200系列PLC有5种CPU模块，针对湿法脱硫顺序控制的控制要求及复杂程度，选择14输入/10输出的CPU 224，因为它是具有较强控制功能的控