环保工程中电气控制的应用探讨张小曼

张小曼

摘要：在全世界进入信息化的时代，互联网技术、电子技术、计算机技术已经成为普及型的技术，这些技术与电气控制技术结合到一起，使得电气控制如虎添翼。电气控制技术在各个行业里都得到了普及，在环保工程中，电气控制更是以其独特的技术优势获得了良好的表现。在我国现阶段的环保工程中，火力发电厂和大型钢铁厂的脱硫工程是个重点工程。火力发电厂和大型钢铁厂等企业为了履行国家排放规定标准，减少对环境的污染，必须要对烟气进行脱硫处理。在整个脱硫工程中，有众多的水泵、风机等设备需要控制，若是单纯使用人工去控制这些设备的运行，不仅耗时费力，影响烟气脱硫效果，而且对工作人员的健康也有不良影响。建立一整套电气控制系统，实行自动化控制，可以提高的环保脱硫工程的运行水准和安全稳定性。本文就以脱硫工程为例，对环保工程中的电气控制应用做一个积极探讨。

关键词：环保工程；电气控制；应用

1电气控制概述

1.1电气控制系统的主要功能

在环保工程当中要想有效地监视和控制整个环保工艺过程，电气控制系统就必须要具备下面的几项功能:

(1)保护功能:在运行过程中的电气设备必然会出现一些故障，这样将这类故障信号检测到之后必须要具备相应的保护动作，比如及时断开切换电气设备或线路等。

(2)监视功能:由于无法用肉眼观测到电气设备是否运行正常以及是否带电，因此将监视设备安装在控制系统当中可以使操作员能够对线路的运行状况进行直观和及时的监测。

(3)测量功能:要想实时控制线路或者电动机，就可以在处理器当中送入更多的参数进行判别和分析，然后将动作反应作出，这就需要将各类测量元器件安装在控制系统当中。

(4)自动控制功能:断路器往往具有比较大的体积，所以需要耗费大量的人工对其开关进行断合，而且其在反应的时候也很难做到便捷、快速以及及时，这时候就需要选择操作系统控制电气设备。

1.2电气控制系统的主要组成

(1)自锁及闭锁回路。在松开启动按钮之后，自锁回路能够与线圈电路通过接触器的动合触点进行串联，从而能够线路进行通电，这样就可以使电气设备继续进行工作。通常在两台及以上的电气装置当中运用闭锁回路，要想使设备的安全可靠运行得到保障或者使工艺要求和节约能源的要求得到满足，一般只要启动一台或者部分电机，这时候就需要利用两个接触器的动断触点与其他线圈电路进行分别串联。

(2)制动停车回路:制动停车回路可以将电动机回路的供电电源切断掉，同时还可以启动一些制动措施，能够使电动机实现快速停车。主要的制动方式包括再生发电制动、倒拉反接制动、电源反接制动以及能耗制动。

(3)自动与手动回路:在环保工程当中一些电气设备往往具有较多的数量以及较远的布置距离，所以要想实现节能增效的效果，就必须要针对自动控制环节进行设置。为了能够在处理紧急事故、调试以及安装的过程中实现更加的便捷和灵活，通常会将手动控制装置安装在控制线路当中，随后利用转换开关等来转换手动方式与自动方式。

2环保工程中电气控制系统的应用

2.1设计的步骤

在环保工程中，电气控制系统的设计主要有以下步骤：第一，制定设计任务计划：任务书中包括设计目标、设计任务以及相关要求，并按照环保工程的施工要求、使用需求等具体情况签订设计技术协议。第二，按照具体工艺要求合理选择传输路线以及硬件设施。第三，按照工艺要求以及电动机工作要求确定电力拖动方案，其中启动方式由电机负载特性以及容量决定，并结合电动机工作制考虑设置相应的保护动作。然后根据电动机的调节、启停、保护以及工艺要求等选择合适的控制方式，主要有DCS分散控制、PLC控制、计算机网络控制以及继电器接触控制等控制方式。再按照工艺要求设置过电压电流保护、位置保护、短路保护等必要的保护措施。第四，设计电气设备施工图，并编写电气控制系统设计说明书以及使用说明书。

2.2吸收塔溢流实际应用

当吸收塔正常溢流口并没有浆液流出时（正常运行时，所有疏水门全部打开），针对这种情况，我们进行了深入分析：

根据FGD工作原理，在FGD系统正常运行情况下吸收塔内浆液经循环泵、喷淋层、喷嘴喷出，在重力和循环泵压力的作用下有向四周扩散的趋势，此时由于增压风机给它一个向上和向吸收塔内部的作用力，形成一个动力平衡。在增压风机的作用下进入烟气的动力与浆液的重力是平衡的，浆液不能进入烟道。只有在烟道壁附近流体附着层有少量液体流入烟道。溢流时增压风机并没有启动且三台浆液循环泵全部启动，这样就造成吸收塔内压力升高，有数据为证，每启动一台循泵，增压风机入口压力就有一定上升，启动3台循泵后增压风机入口压力由-20Pa一直持续上升到160Pa，塔内压力更高，此时的问题不是有没有打破吸收塔内动力平衡的问题，而是吸收塔内根本就没有形成一个动力平衡场。由于没有形成动力平衡浆液表面张力增加，循环浆液喷淋下的浆液并没有被烟气托浮，而是在重力和压力作用下向烟道飘散，从而进入原烟气烟道流进增压风机侧。造成原烟气烟道底部溢流，这就是吸收塔溢流口作为比原烟道较低的溢流口并没有溢流的原因。

启动初期注水过程中，底部液位先变化，液位达到中部液位测点安装位置，中部液位开始有变化，但由于安装位置不同，启动初期，中部液位相对偏差更小，底部液位偏差较大，启动初期和正常运行主要区别，浆液密度有较大差异，由于DCS逻辑设计吸收塔液位计的密度补偿值为1200（脱硫正常运行时浆液密度），而启动初期吸收塔浆液实际密度不到1050，根据公式P=ρgh计算，因此液位计显示存在一定偏差，在FGD启动初期吸收塔内部实际液位应比理论值现实偏高（经上网查询，由于运行工况变化，这种偏差普遍存在，运行人员在FGD投运过程中应考虑这种偏差）。

3电气控制技术发展趋势

第一，朝智能化方向发展，以人工智能技术为基础的遗传算法、神经网络等技术目前已普遍应用于电力系统中，并且不断推广以及优化以满足各领域生产需求。神经网络属于非线性映射，能够解决难度较高的、无法通过列方程解决的线性问题，而且利用神经网络技术还能够对系统每一个运行环节进行有效的监控，能够及时发现系统运行存在的问题并及时采取处理措施，确保系统运行的稳定、可靠及安全。此外，其他智能技术同样能够应用于电气控制技术中，可用于解决生产系统运行中存在的问题。因此电气控制技术在不断地朝智能化方向发展，不仅能够减少人力成本，还能够提高生产的效率和质量。第二，朝开放化方向发展：随着单片机技术的发展进步，电气控制系统无论在软件设计还是硬件设计方面都获得了有力的技术支持，同时也不断朝着开放化方向发展。

总之，电气控制具有简便、可靠、安全、快速以及节能等多种优点，将其应用于环保工程中可以有效提高生产效率，提高人员操作安全性以及系统运行的可靠性，而且还可以降低工程成本的投入以及后期系统运行管理、维修等管理成本。电气控制应用于环保工程中需要具备测量、监视、保护以及自动控制等基本功能，在系统设计环节需要遵守相应的原则并按照一定的步骤进行，在系统投入使用后还要加强管理。

参考文献：

[1]刘广耀.环保工程中电气控制的应用探讨[J].化工设计通讯，2017，43(07):250-251.

[2]王静.环保工程中的电气控制应用探讨[J].建材与装饰，2016(40):90-91.