一种湿法脱硫水平衡控制系统及控制方法与流程

[0001]
本发明涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种湿法脱硫水平衡控制系统及控制方法。


背景技术：

[0002]
石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是目前世界上燃煤电厂烟气脱硫应用最广泛的方法。国内烟气处理过程中，通常在湿电除尘器前端设置低温省煤器，一方面能回收烟气余热，一方面降低除尘器的飞灰比电阻，利于除尘。但是，安装低温省煤器后的脱硫系统在实际运行过程中，烟气温度往往会出现低于90℃的情况。由于烟气温度过低，吸收塔内水蒸发量减少，系统实际耗水量减少。然而在设计条件一定时，系统耗水量基本上是不能改变的，所以当系统补水量远超过了系统耗水量，此时脱硫系统的水平衡会无法保证。
[0003]
在湿法烟气脱硫系统中，水平衡数据是系统设计的重要依据，也是运行管理的重要参数。湿法脱硫系统的耗水点主要有：烟气以气态形式带入到大气中的水(即塔内蒸发水)，烟气以液态水的形式带入到大气中的水，石膏排出时的附着水和结晶水以及fgd系统排出的脱硫废水。
[0004]
为了维持系统的正常运行，必须要补充系统消耗的同等水量。这主要通过除雾器的冲洗水来实现，除雾器冲洗水不仅冲洗烟气经过除雾器时残留的浆液保证除雾器的正常运行，还起着调节吸收塔液位平衡的作用。这部分冲洗水的用量较大，约占整个fgd系统总用水量的58％～68％，同时除雾器的冲洗水作为fgd系统补充水进入吸收塔浆液池中，起到调节吸收塔液位平衡的作用。因此当系统耗水量减少时，如仍然采用干净工业水作为除雾器冲洗水源，补充水量会超过fgd系统消耗的水量，造成水平衡失衡，此时需要优化系统流程，重新建立系统的水平衡。


技术实现要素：

[0005]
本发明解决的问题是：现有技术中在入口烟温较低时，脱硫塔内水平衡难以控制，提供一种湿法脱硫水平衡控制系统及控制方法。
[0006]
本发明通过如下技术方案予以实现，一种湿法脱硫水平衡控制系统包括吸收塔、除雾塔、第一旋流器、带反冲洗的悬浮过滤器、除雾器冲洗水箱、除雾器冲洗水泵、地坑、工艺水箱、工艺水泵；
[0007]
所述吸收塔和除雾塔烟气均为下进上出，之间由烟道串联；所述吸收塔包括氧化区、吸收区、一级除雾区；所述除雾塔包括持液区和二级除雾区；
[0008]
所述持液区与旋流器给料泵入口通过管道连接，所述旋流器给料泵出口与第一旋流器通过管道连接，所述旋流器上出口通过管道依次串联悬浮过滤器、除雾器冲洗水箱，所述旋流器下出口通过管道连接至地坑，所述地坑旁设有地坑泵，所述地坑、地坑泵、吸收塔通过管道依次连接；
[0009]
所述一级除雾区和二级除雾区均设有除雾器冲洗水管道，所述除雾器冲洗水管道
与除雾器冲洗水泵连接，所述除雾器冲洗水泵入口管道以并联形式分别所述除雾器冲洗水箱和工艺水箱连接，由阀门切换管路，所述工艺水箱、工艺水泵、吸收塔依次通过管道连接；将除雾器通过除雾塔串联的形式从吸收塔中独立出来，将除雾塔中的除雾器冲洗水过滤后再利用，成为独立于吸收塔之外的一个内循环系统，可以避免除雾器冲洗水直接完全落入吸收塔中，导致吸收塔液位不可控的增高，本发明可以根据吸收塔实时液位值进行适量的工艺水补充。
[0010]
所述吸收塔、除雾塔、除雾器冲洗水箱、工艺水箱、地坑均设有液位计，方便水平衡的调节。
[0011]
进一步地，吸收塔还设有石膏排出泵、第二旋流器，通过管道依次串联，所述第二旋流器上出口通过管道连接至真空皮带脱水机进料口，所述第二旋流器下出口通过管道与地坑连接，所述真空皮带脱水机的滤液水通过管道流入地坑，所述地坑泵的出口管道还设有连通至制浆池的支路管道，所述工艺水泵出口管道设有连通至制浆池的支路管道，所述制浆池设有石灰石浆液给料泵，制浆池、石灰石浆液给料泵、吸收塔依次通过管道连接；所述地坑设有废水给料泵，通过管道与废水系统连接，将石膏脱水系统的过程浆液均回收至地坑中，一部分用来制浆，另一部分返回吸收塔内，使整个系统中除了废水外排、石膏带水，均处于大的内循环中，减少额外工艺水的补充，防止增加水平衡负担。
[0012]
进一步地，所述工艺水泵出口管道设有一支路，用于各泵的机封冷却水、氧化风机冷却水、真空泵工作液，该支路工艺水通过管道收集至回用水箱，所述回用水箱通过回用水泵输送至除雾器冲洗水箱，减少系统中工艺水补充，提高了水平衡的调节能力。
[0013]
进一步地，所述回用水泵出口设有通往的滤布冲洗水箱的支路管道，用于真空皮带脱水机的冲洗。
[0014]
进一步地，所述一级除雾区为管式除雾器或折流板式除雾器，具有初效除雾的作用，且不易结垢。
[0015]
进一步地，所述二级除雾区为管束式除雾器或多级折流板式除雾器，或二者的组合，对烟气中的雾滴进一步捕捉，保证除雾效率。
[0016]
本发明的另一个方面，提供了一种湿法脱硫水平衡控制方法，在脱硫塔后串联除雾塔，将大部分除雾设备安装在除雾塔的二级除雾区中，仅在脱硫塔中保留具有初效除雾的一级除雾区，定时开启除雾器冲洗水泵，对一级除雾区、二级除雾区顺序分区冲洗，一级除雾区的冲洗水落入吸收塔底部作为补水，二级除雾区的冲洗水被除雾塔收集，通过旋流器给料泵将收集的冲洗水输送至第一旋流器中进行除杂，低杂质的冲洗水流入带反冲洗的悬浮过滤器中，经过过滤的水进入除雾器冲洗水箱中，由除雾器冲洗水泵进行二次利用冲洗，经过第一旋流器分离的高杂质冲洗水流入到地坑中，由地坑泵返回到吸收塔中。
[0017]
进一步地，所述吸收塔、除雾塔、除雾器冲洗水箱、工艺水箱、地坑均设有液位计；除雾塔、地坑始终保持在低液位；除雾器冲洗水泵入口管道还与工艺水箱连接，除雾器冲洗时，优先由除雾器冲洗水箱供水，当除雾器冲洗水箱液位较低时，由工艺水箱供水，并且在工艺水箱供水时优先给二级除雾区进行冲洗；工艺水箱设有工艺水泵，吸收塔液位低时，由工艺水泵给吸收塔补水。
[0018]
进一步地，通过管道将各泵的机封冷却水、氧化风机冷却水、真空泵工作液收集至回用水箱，并通过回用水泵将回用水输送至除雾器冲洗水箱或真空皮带脱水系统中的滤布
冲洗水箱中进行二次利用。
[0019]
进一步地，将用于石膏脱水的石膏旋流器、真空皮带脱水机等设备流出的过程浆液均收集至地坑中，地坑中的浆液除了返回吸收塔中外，还输送至制浆池中用于浆液制备。
[0020]
本发明的有益效果是：
[0021]
1、本发明将除雾器通过除雾塔串联的形式从吸收塔中独立出来，将除雾塔中的除雾器冲洗水过滤后再利用，成为独立于吸收塔之外的一个内循环系统，可以避免除雾器冲洗水直接完全落入吸收塔中，导致吸收塔液位不可控的增高，本发明可以根据吸收塔实时液位值进行适量的工艺水补充。
[0022]
2、本发明通过液位计进行水平衡调节；通过各个泵的输送，除雾塔、地坑始终保持在低液位；除雾器冲洗水泵入口管道还与工艺水箱连接，除雾器冲洗时，优先由除雾器冲洗水箱供水，当除雾器冲洗水箱液位较低时，由工艺水箱供水，并且在工艺水箱供水时优先给二级除雾区进行冲洗；工艺水箱设有工艺水泵，吸收塔液位低时，由工艺水泵给吸收塔补水，本发明将利用回收水作为首选项，向吸收塔内添加工艺水作用末位旋向，能够灵活保证脱硫系统的水平衡问题。
[0023]
3、本发明能够充分利用地坑内收集的浆液，用来制备浆液，减少脱硫系统总的工艺水补给量，提高系统水平衡调节能力。
[0024]
4、本发明对机封冷却水、氧化风机冷却水、真空泵工作液完全回收，并用于除雾器冲洗水或滤布冲洗水，减少了工艺水的补充，减少了进入脱硫系统总的工艺水补给量，提高系统水平衡调节能力。
附图说明
[0025]
图1为本发明所述的一种湿法脱硫水平衡控制系统工艺流程图(实施例一)；
[0026]
图2为本发明所述的一种湿法脱硫水平衡控制系统工艺流程图(实施例二)；
[0027]
图中：
[0028]
1吸收塔；1-1一级除雾区；2除雾塔；2-1二级除雾区；3旋流器给料泵；4第一旋流器；5悬浮过滤器；6除雾器冲洗水箱；7除雾器冲洗水泵；8地坑；9工艺水箱；10工艺水泵；11地坑泵；12石膏排出泵；13第二旋流器；14真空皮带脱水机；15制浆池；16石灰石浆液给料泵；17废水给料泵；18废水系统；19回用水箱；20回用水泵；21滤布冲洗水箱。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
实施例一，如图1所示，一种湿法脱硫水平衡控制系统，包括吸收塔1、除雾塔2、第一旋流器4、带反冲洗的悬浮过滤器5、除雾器冲洗水箱6、除雾器冲洗水泵7、地坑8、工艺水箱9、工艺水泵10；
[0031]
所述吸收塔1和除雾塔2烟气均为下进上出，之间由烟道串联；所述吸收塔1包括氧化区、吸收区、一级除雾区1-1；所述除雾塔2包括持液区和二级除雾区2-1；
[0032]
所述持液区与旋流器给料泵3入口通过管道连接，所述旋流器给料泵3出口与第一旋流器4通过管道连接，所述旋流器上出口通过管道依次串联悬浮过滤器5、除雾器冲洗水箱6，所述旋流器下出口通过管道连接至地坑8，所述地坑8旁设有地坑泵11，所述地坑8、地坑泵11、吸收塔1通过管道依次连接；
[0033]
所述一级除雾区1-1和二级除雾区2-1均设有除雾器冲洗水管道，所述除雾器冲洗水管道与除雾器冲洗水泵7连接，所述除雾器冲洗水泵7入口管道以并联形式分别所述除雾器冲洗水箱6和工艺水箱9连接，由阀门切换管路，所述工艺水箱9、工艺水泵10、吸收塔1依次通过管道连接；将除雾器通过除雾塔2串联的形式从吸收塔1中独立出来，将除雾塔2中的除雾器冲洗水过滤后再利用，成为独立于吸收塔1之外的一个内循环系统，可以避免除雾器冲洗水直接完全落入吸收塔中，导致吸收塔液位不可控的增高，本发明可以根据吸收塔实时液位值进行适量的工艺水补充。
[0034]
所述吸收塔1、除雾塔2、除雾器冲洗水箱6、工艺水箱9、地坑8均设有液位计，方便水平衡的调节。
[0035]
实施例二，如图2所述，与实施例一区别在于：吸收塔1还设有石膏排出泵12、第二旋流器13，通过管道依次串联，所述第二旋流器13上出口通过管道连接至真空皮带脱水机14进料口，所述第二旋流器13下出口通过管道与地坑8连接，所述真空皮带脱水机14的滤液水通过管道流入地坑8，所述地坑泵11的出口管道还设有连通至制浆池15的支路管道，所述工艺水泵10出口管道设有连通至制浆池15的支路管道，所述制浆池15设有石灰石浆液给料泵16，制浆池15、石灰石浆液给料泵16、吸收塔1依次通过管道连接；所述地坑8设有废水给料泵17，通过管道与废水系统18连接，将石膏脱水系统的过程浆液均回收至地坑8中，一部分用来制浆，另一部分返回吸收塔1内，使整个系统中除了废水外排、石膏带水，均处于大的内循环中，减少额外工艺水的补充，防止增加水平衡负担。
[0036]
在实际应用中，所述工艺水泵10出口管道设有一支路，用于各泵的机封冷却水、氧化风机冷却水、真空泵工作液，该支路工艺水通过管道收集至回用水箱19，所述回用水箱19通过回用水泵20输送至除雾器冲洗水箱6，减少系统中工艺水补充，提高了水平衡的调节能力。
[0037]
在实际应用中，所述回用水泵20出口设有通往的滤布冲洗水箱21的支路管道，用于真空皮带脱水机14的冲洗。
[0038]
在实际应用中，所述一级除雾区1-1为管式除雾器或折流板式除雾器，具有初效除雾的作用，且不易结垢。
[0039]
在实际应用中，所述二级除雾区2-1为管束式除雾器或多级折流板式除雾器，或二者的组合，对烟气中的雾滴进一步捕捉，保证除雾效率。
[0040]
本发明的另一个方面，提供了一种湿法脱硫水平衡控制方法：在脱硫塔后串联除雾塔2，将大部分除雾设备安装在除雾塔2的二级除雾区2-1中，仅在脱硫塔中保留具有初效除雾的一级除雾区1-1，定时开启除雾器冲洗水泵7，对一级除雾区1-1、二级除雾区2-1顺序分区冲洗，一级除雾区1-1的冲洗水落入吸收塔1底部作为补水，二级除雾区2-1的冲洗水被除雾塔2收集，通过旋流器给料泵3将收集的冲洗水输送至第一旋流器4中进行除杂，低杂质的冲洗水流入带反冲洗的悬浮过滤器5中，经过过滤的水进入除雾器冲洗水箱6中，由除雾器冲洗水泵7进行二次利用冲洗，经过第一旋流器4分离的高杂质冲洗水流入到地坑8中，由
地坑泵11返回到吸收塔1中。
[0041]
在实际应用中，所述吸收塔1、除雾塔2、除雾器冲洗水箱6、工艺水箱9、地坑8均设有液位计；除雾塔2、地坑8始终保持在低液位；除雾器冲洗水泵7入口管道还与工艺水箱9连接，除雾器冲洗时，优先由除雾器冲洗水箱6供水，当除雾器冲洗水箱6液位较低时，由工艺水箱9供水，并且在工艺水箱9供水时优先给二级除雾区2-1进行冲洗；工艺水箱9设有工艺水泵10，吸收塔1液位低时，由工艺水泵10给吸收塔1补水，根据液位进行弹性补给，更加灵活。
[0042]
在实际应用中，通过管道将各泵的机封冷却水、氧化风机冷却水、真空泵工作液收集至回用水箱19，并通过回用水泵20将回用水输送至除雾器冲洗水箱6或真空皮带脱水系统中的滤布冲洗水箱21中进行二次利用，减少整个脱硫系统中工艺水的消耗量，可以留给吸收塔更大的调节范围。
[0043]
在实际应用中，将用于石膏脱水的石膏旋流器、真空皮带脱水机14等设备流出的过程浆液均收集至地坑8中，地坑8中的浆液除了返回吸收塔1中外，还输送至制浆池15中用于浆液制备，与工艺水直接制浆相比，减少了系统中工艺水总消耗量，可以留给吸收塔更大的调节范围。
[0044]
综上所述，一种湿法脱硫水平衡控制系统能够有效控制进入脱硫系统的总工艺水量，可以留给脱硫塔更大的调节范围，适应低入口烟温的工况。
[0045]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。