1引言

　　銅冶煉爐排出的煙氣視銅礦的硫（s）成份的不同含有不同的so2氣體，這種含有有害氣體的煙氣排放大氣中，造成自然環(huán)境的嚴重污染忿墅，對周圍的生態(tài)造成非常嚴重的威脅。這與可持續(xù)發(fā)展的國策棍潜、高品質的生態(tài)環(huán)境保護要求是格格不入的恭吊。隨著科技進步和環(huán)保的嚴格要求，新老銅冶煉企業(yè)改造建設成為無公害工廠——綠色工廠已日顯其迫切性和必要性针如。銅冶煉轉爐煙氣制酸不單是煙氣污染環(huán)境的治理仓判，而且能充分利用煙氣的硫氧化物，生產工農業(yè)都需要的硫酸產品艇泡，成為銅冶煉工廠的非常重要的附產品蜘体。

　　本文所涉及的煙氣制酸工藝采用了先進的二段動力波洗滌煙氣和二轉二吸等新技術，達到生產高品的硫酸產品广狂，消除污染逮百，保護環(huán)境的雙重目的。伴隨著動力波煙氣洗滌凈化和so2轉化吸收技術在國內的應用和推廣镀翁，工藝流的檢測與監(jiān)控技術也日益發(fā)展和完善氯北，從常規(guī)儀表的測控系統(tǒng)已發(fā)展到普遍采用dcs集散控制系統(tǒng)階段。從儀表卸悼、電力分兩個專業(yè)各自進行傳統(tǒng)模式的控制到現(xiàn)今儀電一體化綜合監(jiān)控系統(tǒng)框全。

2 系統(tǒng)結構

　　針對項目生產工藝特點，dcs系統(tǒng)采用abb industrial itfreelance控制系統(tǒng)干签。該系統(tǒng)是面向工業(yè)自動化的新一代開放式dcs系統(tǒng)津辩，全面支持現(xiàn)場總線技術，系統(tǒng)采用全局數據庫技術容劳，實現(xiàn)全局一體化編程喘沿。系統(tǒng)通信為標準以太網，系統(tǒng)結構具有較強擴展能力竭贩，系統(tǒng)編程采用國際化標準⊙劣。現(xiàn)場控制站采用符合技術要求的遠程i/oabb s800并通過profibus總線與控制站進行數據通信。

　　dcs系統(tǒng)的控制器采用冗余控制器留量，通過profibus總線與現(xiàn)場設備連接窄赋，通過以太網與操作站、工程師站和網關連接楼熄∫浯拢控制器內部電源采用冗余結構浩峡，柜外i/o通訊網絡采用光纖環(huán)網結構。結構如圖1所示律馏。

　　dcs系統(tǒng)用于硫酸四系列的整個生產過程的控制村钧，其包括凈化系統(tǒng)、轉化系統(tǒng)腥浪、干吸系統(tǒng)及與硫酸四系列相關的整個過程臊骂。本dcs系統(tǒng)與工廠原有dcs系統(tǒng)和現(xiàn)有廠區(qū)管控網相聯(lián)并實現(xiàn)數據通訊。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　3.1凈化系統(tǒng)

　　從冶煉爐來的so2煙氣中含有金屬質的煙氣伸四、酸霧云拔、水蒸汽及其它從原料礦中來的雜質。這些雜質必須清除淡班。煙氣的溫度高足曹，也必須冷卻。冷卻和高效去除氣態(tài)葵伟、液態(tài)林品、固態(tài)雜質由凈化系統(tǒng)來完成词惭。這一系統(tǒng)由一級動力波洗滌器夕谬、氣體冷卻塔和二級動力波洗滌器構成。每臺洗滌器都包含有一跟著一洗滌器分離槽的逆向噴嘴扣墩。煙氣首先進入一級動力波洗滌器哲银，一組3個噴嘴逆向噴射的稀酸將其急速冷卻和洗滌。絕大部分的煙氣呻惕、固體和霧粒從煙氣中分離荆责，并且煙氣也因絕熱飽和（水分的蒸汽）而冷卻。因而亚脆，出口氣體的濕體積大大于進口做院。氣體混合物從一級動力波洗滌器進入洗滌器分離槽，洗滌液從煙氣中分離濒持，并聚集在槽的底部键耕，槽進口的側壁及分離器，有助于煙氣進入冷卻塔和二級動力波前脫離細小霧和其他粒子柑营。一級動力波分離槽的液位由氣體冷卻塔系統(tǒng)屈雄、二級動力波分離槽的串入量和電除霧系統(tǒng)的外排液量維持。并有一個自動閥門控制液位官套。稀酸通過一級動力波洗滌器循環(huán)泵打往3個噴嘴和溢流堰酒奶，泵靠重力從一級動力波分離槽吸液體。溢流堰的稀酸流量帶高奶赔、低和低-低報警監(jiān)控纪孔。這個流量要求在低-低流量時連鎖開啟事故水閥門眠亿。噴嘴得稀酸壓力在低-低壓力時連鎖開啟事故水閥門。當一級動力波循環(huán)泵被停的時候孝尺，主風機也連鎖停車陵租。控制如圖2所示洼宪。

　　3.2轉換系統(tǒng)

　　so2轉化成so3是氧化放熱反應育床，在高溫和氧化釩催化劑作用下進行，該反應消耗o2绒霹，生成so3松浆，并升高氣體溫度直至達到平衡狀態(tài)，在平衡點反應終止擅啸。通過使反應在連續(xù)的催化劑層中進行并在層間進行冷卻旧晴，可以提高反應程度（轉化效率）。

　　自動控制用于維持最適宜的轉化層進口溫度碎领，第一層進口溫度控制冷熱交換器（四換）氣體旁路遮尚，第二層氣體進口溫度通過熱交換（一換）氣體旁路控制，第三層進口溫度控制中間交換氣體旁路挡毅，第四層進口溫度控制冷卻交換器a和b氣體旁路蒜撮。自動溫度控制也用于第二層出口溫度，通過轉化器系統(tǒng)的旁路部分圍繞著第一層和熱熱交換器殼程（一換）輸送氣體跪呈。必須轉移一部分反應熱量到第二層該控制主要需要低氣體溫度段磨，因此離開一吸塔的氣體在返回轉化器之前被充分預熱。一層進口溫度控制耗绿、二層進口溫度控制和二層出口溫度控制流程如圖3所示苹支。

　　3.3干吸系統(tǒng)

　　從傳化器第三層來的煙氣在冷中間交換器a和b中冷卻，然后流過一吸塔误阻。在此三層轉化的so3被第一次吸收到循環(huán)的98.5%硫酸中债蜜，然后煙氣經過一個高效除霧器流出，在冷中間熱交換器a和b及熱中間熱交換器被重新加熱究反，然后返回轉化器的第四層進行二次轉化寻定。煙氣在進入二吸塔之前在冷熱交換器和so3冷卻器中被冷卻。二吸塔中奴紧，第四層轉化形成的so3被吸收到循環(huán)的98.5%硫酸中特姐。煙氣經過一個碰撞型除霧器后流出塔，進入煙囪排放冬蝶，基本上沒有so2和酸霧裁鸦。通過一組在兩系統(tǒng)中允許自動控制酸濃和泵槽液位的串酸管線，它與用于干燥塔的濃酸系統(tǒng)連通瘟气。

　　一吸塔上塔流量控制肮脱，通過調節(jié)在共用一吸/二吸塔酸冷器酸旁路管線上的閥門档改。上塔的酸溫控制，通過調節(jié)從共用酸冷器到一吸塔的流出管線上閥門夜痊。

　　二吸塔上塔流量控制谅囚，通過調節(jié)在共用酸冷器酸旁路管線上的閥門。上塔的酸溫控制淆捆，通過調節(jié)在從一吸/二吸塔酸冷器到埂吸塔的流出管線上的閥門雄防。控制如圖4所示暑懊。

4 監(jiān)控功能

　　4.1流程圖及總貌顯示

　　按照裝置工藝和操作員的專門需要組態(tài)的用以表示工藝過程狀態(tài)的顯示畫面康局，工藝流程畫面顯示當前的過程數據或過程狀態(tài)，用數字或模擬形式進行顯示（如棒圖蜒金。動態(tài)填充或趨勢窗口）蟆盐。畫面顯示中的圖形符號根據過程狀態(tài)進行置換、閃爍遭殉、變色以及位置變化石挂，即進行動態(tài)顯示。而總貌圖則可調出分組顯示险污，用戶流程畫面顯示痹愚、設定曲線顯示、趨勢顯示和sfc順序顯示罗心。

　　4.2快選窗口及分組顯示

　　功能與總貌顯示畫面類似里伯，但它是可在其它顯示上隨意浮動的窗口城瞎，由它調出某一畫面后其自身并不消失而是同時顯示渤闷。為便于更準確的讀數，還同時顯示其物理量綱的數字脖镀。通過顏色的變換和閃爍可迅速檢測出各變量的故障狀態(tài)飒箭。所組態(tài)的報警極限值也能顯示出來。從分組顯示單元中可直接選擇所期望的值蜒灰，它使得操作員能在過程運行中進行快速而適當的干預弦蹂。

　　4.3面板及趨勢顯示和歸檔

　　采用面板窗口顯示技術，可同時獲得總體和詳細的信息蜗原。面板顯示是彈出式窗口瀑红，與標準顯示或自由格式的用戶畫面同時顯示在監(jiān)視器上。它可以隨意拖動嗤锯，不用時可關閉贼扩。所選的過程點隨時可以通過面板來顯示或操作。

　　模擬和數字過程變量隨時間的變化過程可以趨勢畫面進行顯示并歸檔存儲钉栈。

　　4.4消息列表及操作員提示

　　控制器檢測出的過程故障或開關量變化連同其時間標簽（事件發(fā)生時刻）璧酣，將一同被送往操作站作為消息通報具雹。系統(tǒng)提供以下消息類型：系統(tǒng)故障、過程報警扑诈、開關動作和操作員提示衔系。過程消息類型指定五種不同的優(yōu)先級（從0～5），系統(tǒng)故障另分成三個優(yōu)先級（s1～s3）很刃。不同優(yōu)先級的消息以不同的顏色顯示并可選擇不同的確認方法砾褂。此外還顯示過程點的名稱和故障狀態(tài)。所有消息均可以中文顯示昼浦。為觀察更加清晰刹碾，操作員可把某個優(yōu)先級或裝置區(qū)域的消息暫時從屏幕上取消而不顯示。

　　4.5記錄及系統(tǒng)診斷顯示

　　記錄用于記錄來自過程的事件座柱、狀態(tài)和順序迷帜。記錄文件存貯在硬盤上，可在監(jiān)視器上顯示色洞、通過打印機輸出或轉存以備將來評估戏锹。系統(tǒng)硬、軟件的當前狀態(tài)由一個在后臺自動運行的系統(tǒng)診斷程序進行監(jiān)視火诸。系統(tǒng)狀態(tài)顯示（顯示包括操作站锦针、過程站、現(xiàn)場控制器以及系統(tǒng)總線在內的系統(tǒng)結構總貌和狀態(tài)）置蜀、站狀態(tài)顯示奈搜、模件狀態(tài)顯示（顯示與所選模件有關的詳細信息）。

5 結束語

　　abb industrial itfreelance監(jiān)控系統(tǒng)有著高性能盯荤、全開放馋吗、規(guī)模靈活、成本較低的特點秋秤，也是轉爐煙氣制酸流程過程監(jiān)控系統(tǒng)選型的著眼點福咙。該dcs監(jiān)控系統(tǒng)于2003年底完成安裝調試及試運行，現(xiàn)已投入正常運行纷辈。運行實踐表明秋孕，系統(tǒng)能適應硫酸生產中的惡劣環(huán)境，性能穩(wěn)定可靠膛躁，產品質量提高绞胡，年經濟效益達2000多萬元。

　　本文采用了先進的二段動力波洗滌煙氣和二轉二吸等新技術煙氣制酸工藝赢虚，用搞性能abb industrial it freelance監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)了該煙氣制酸流程控制的電儀一體化覆逊，達到生產高品質的硫酸產品，消除污染剧么，保護環(huán)境的雙重目的涵蔓。

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