一、前言
根據國家政策和相關法律法規，國家鼓勵電廠脫硫設施的建設、運行、維護及日常管理交由專業化脫硫公司承擔，隨著脫硫、脫硝產業的發展，越來越多的電廠將廢氣治理設施委托專業化公司運營。
專業化公司運營的同時導致運營公司的項目愈加分散，不利于集中管理，運營公司難于掌控各個運行項目的實際情況，并進行相應的對比分析。在這樣的情況下要求脫硫運營公司建立集中地設施運行監控系統，便于對各個項目的集中管控。
二、脫硫工藝簡述
煙氣脫硫(Flue Gas Desulphurization)，英語簡寫為FGD，是目前應用最廣，降低SO2排放量最直接、最經濟、最有效的方法，也是目前唯一大規模商業應用的技術。目前，世界各國對煙氣脫硫都非常重視，已開發了數十種行之有效的脫硫技術。根據脫硫過程是否有水參與及脫流產物的干濕狀態可以分為濕法、半干法和干法煙氣脫硫。另外還有氨法、鎂法、鈉法、海水脫硫、電予柬輻射法等。
煙氣脫硫系統主要由以下各子系統組成：石灰石漿液制備系統、煙氣系統、二氧化硫吸收系統(包括漿液循環及氧化)、石膏脫水系統、工藝水系統、廢水處理系統。
圖1所示為典型干法及半干法煙氣脫硫工藝圖。
圖1 典型干法及半干法煙氣脫硫工藝圖
1.化灰系統流程：
石灰粉→石灰儲罐→化漿罐→漿液儲罐。可以實時監控石灰儲倉料位、化灰系統工作狀態、化漿罐液位、漿液儲罐液位等。
2.吸收塔工作流程：
鍋爐煙氣經過除塵器除去大部分的粉塵后，經引風機加壓進入脫硫系統。煙氣與從上而下的、由噴嘴充分霧化的脫硫液逆向對流接觸，脫硫液充分吸收煙氣中的SO2后進入除霧器除霧，凈化并除霧之后的煙氣，由煙道引至煙囪排放。
3.氧化出渣系統工作流程：
脫硫液在吸收塔內和SO2充分反應后，經漿液排出泵進入氧化塔酸化氧化，氧化塔內同時鼓入氧化風和酸化煙氣，酸化煙氣將剩余的脫硫漿液充分反應后生成亞硫酸鈣，然后與氧化風反應生成硫酸鈣，經過真空帶式過濾機過濾，得到成品石膏。
三、實時監控系統設計
作為整個FGD系統的重要組成部分，紫金橋SCADA軟件負責匯總系統中各種電流、電壓、溫度、流量以及熱工、電氣開關量等運行信息，實現對系統運行狀態等主要指標的實時監視與控制，并把這些運行信息用圖形方式提供給管理人員，幫助管理人員監視和控制系統的運行。同時，從系統運行的安全性和經濟性出發，對運行的主要參數進行分析、管理，還可根據運行參數生成各種報表，為系統運行提供有效的管理。
上位機監控組態軟件根據工藝流程設計監控畫面，具有數據采集顯示、數據存儲管理、報警輸出、歷史數據存儲及報表生成等功能，并連接網絡打印機，方便生產過程中需要生成各種報表文件。
整套系統采用無線網方式通信，圖2所示為系統架構示意圖。
圖2 系統架構示意圖
四、監控系統主要功能
4.1模擬系統圖顯示
模擬系統圖顯示包括三個方面的內容：現場設備及其系統模擬圖屏幕顯示，通過改變顏色進行設備運行狀態的顯示，設備的運行參數實時顯示。對FGD監控系統來說，模擬系統圖是以各個分系統的全彩色位圖形式來顯示的，例如：FGD系統模擬系統圖就由吸收塔系統圖、升壓風機系統圖、電氣系統圖等構成的。
根據系統工藝需求，紫金橋實時監控設計了豐富的畫面顯示，形象動態地顯示化灰系統、脫硫系統、氧化出渣系統及工藝水系統等流程，并采用不同顏色的顯示來反映各設備的運行狀態。圖3、圖4所示為脫硫及硫吸收塔紫金橋顯示流程圖。
圖3 脫硫實時流程圖
圖4 脫硫實時流程圖
圖5 脫硫系統設備控制紫金橋實時畫面
4.2實時／歷史趨勢曲線顯示
在屏幕上以曲線的形式實時跟蹤模擬量參數隨時間的變化，或者將數據庫中的歷史數據以曲線的形式再現出來，直觀的表示了重要參數隨時閫變化的趨勢，便于系統性能的分析和歷史數據的查詢和檢索。
圖6 脫硫系統曲線實例圖
4.3報表、報警功能
紫金橋自由報表開發工具提供豐富的報表操作函數集、支持復雜腳本控制，包括：腳本調用和事件腳本，比如利用報表函數可以在報表上同時顯示實時數據和任意時刻的歷史數據，并加以統計處理，例如取行平均、列平均，統計出最大最小值。以表格的形式成組地顯示運行參數和相關參數。列表顯示可依據用戶需要很方便地在列表顯示的每頁中配置自己所要監視的參數，其特點是：一、可以分組顯示參數如常用參數列表、模擬量參數列表、計算量參數列表、開關量參數列表等等，便于對試驗過程的監視；二、可以分類顯示相關參數如溫度、壓力、二氧化硫量等，便于分析相關參數間的相互影響關系。
圖7 脫硫系統報表
五、總結
本系統具有完善的監控功能，提高了脫硫生產自動化水平，保證了機組的正常穩定運行。通過工程長時間運行的情況看，控制系統、設備運行穩定，維護、檢修工作量減少。通過監控系統，工作人員能準確了解脫硫系統運行狀態，提高脫硫系統各設備的運行效率，降低了設備的損耗及能源的浪費，保證了整個系統按工藝要求正常運行，為電廠安全、穩定、環保運行提供了有力的保證。
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