一种湿法脱硫控制方法及装置与流程

1.本技术涉及火力发电机组控制技术领域，更具体地，涉及一种湿法脱硫控制方法及装置。


背景技术：

2.近些年来，我国火力发电一直以煤炭作为主要能源，随着环境污染问题日益受到国际普遍关注。作为大气污染物的主要来源之一，火力发电机组所排放的二氧化硫占据全国二氧化硫总排放量的40％，因此控制火电机组的二氧化硫排放已成为控制我国二氧化硫总排放量的关键。
3.火电机组的脱硫工艺较为复杂多样，整体涵盖干法、半干法、湿法三大类。目前，湿法脱硫工艺是当前应用最广泛、技术最成熟的脱硫工艺，其脱硫效率高达90％以上，市场覆盖率达到85％。二氧化硫浓度控制的困难来自于多个方面：一是脱硫系统本身较为复杂、有多层喷淋结构，需要合理的内部协调；二是常规浆液泵启停的开环控制不能保证吸收塔出口二氧化硫较为精确的控制，从而不得不将二氧化硫设定值调低，以避免瞬时浓度超标的情况发生；三是脱硫效率受到浆液质量(ph值、氯离子含量、密度)等因素影响大；四是从浆液制备过程、脱硫塔实际尺寸和机组宽负荷运行等特点，可以看出吸收塔浆液ph值控制系统是一个时变、大时延、大惯性的非线性对象。由于ph值的反馈比烟气量的变化速率要慢的多，依靠ph值控制可能会引起过调。
4.因此，如何确保吸收塔浆液ph值进行稳定调节进而控制吸收塔出口二氧化硫浓度，是目前有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供一种湿法脱硫控制方法，用以解决现有技术中无法确保吸收塔浆液ph值进行稳定调节进而无法有效控制吸收塔出口二氧化硫浓度的技术问题，所述方法包括：
6.实时获取吸收塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；
7.在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值；
8.根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。
9.优选的，在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值，具体为：
10.当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值；
11.当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。
12.优选的，根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量，具体为：
13.当所述ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流
量；
14.当所述ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量；
15.其中，石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
16.优选的，还包括：
17.当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，增加所述石灰石浆液泵并降低所述ph设定值。
18.相应地，本发明还提出了一种湿法脱硫控制装置，所述装置包括：
19.获取模块：用于实时获取吸收塔浆液ph运行值以及吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；
20.调整模块：用于在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值；
21.确定模块：用于根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。
22.优选的，所述调整模块具体用于：
23.当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值；
24.当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。
25.优选的，所述确定模块具体用于：
26.当所述ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流量；
27.当所述ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量；
28.其中，石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
29.优选的，还包括：
30.增加模块：用于当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，增加所述石灰石浆液泵并降低所述ph设定值。
31.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
32.本发明公开了一种湿法脱硫控制方法及装置，该方法包括：实时获取吸收塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值；根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。从而实现吸收塔浆液ph值的稳定调节，通过吸收塔浆液ph值与吸收塔石灰石浆液流量的协同控制确保吸收塔出口二氧化硫浓度达到排放标准。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1示出了本发明实施例提出的一种湿法脱硫控制方法的流程示意图；
35.图2示出了本发明实施例提出的一种ph值控制系统的结构示意图。
36.图3示出了本发明实施例提出的一种湿法脱硫控制装置的结构示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
38.如背景技术所述，目前现有技术虽然在湿法脱硫过程中能够依靠ph控制二氧化硫浓度，但是现有的一些方法存在不能保证对吸收塔出口烟气二氧化硫进行精确控制等问题。
39.为解决上述问题，本技术实施例提出了一种湿法脱硫控制方法及装置，所述方法包括：实时获取吸收塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值；根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。从而实现吸收塔浆液ph值的稳定调节，通过吸收塔浆液ph值与吸收塔石灰石浆液流量的协同控制确保对吸收塔出口二氧化硫浓度进行精确控制。
40.如图1所示本发明实施例提出的一种湿法脱硫控制方法的流程示意图，该方法包括：
41.s101，实时获取吸收塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度。
42.具体的，从整体反应过程来看，湿法脱硫过程可以简化为一个酸碱中和反应。因此，过程控制中的浆液ph值、石灰石浆液流量是两个重要的监控指标，对二氧化硫的排放量具有决定性的影响。作为wfgd重要的过程操作参数，通常认为吸收塔浆液的ph值应在5.5～6.2之间。常规浆液泵启停的开环控制不能保证吸收塔出口烟气二氧化硫较为精确的控制，从而需将二氧化硫设定值调低，以避免瞬时浓度超标的情况发生。实时获取塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度，根据获取到的数据对二氧化硫浓度进行精确控制。
43.s102，在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值。
44.具体的，由运行人员进行脱硫吸收塔浆液ph初始值的设定，一般把吸收塔浆液ph值设在5～6左右。在此调整范围内根据所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度调整所述ph设定值。
45.为了对二氧化硫浓度进行精确控制，在本方案的优选实施例中，在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值，具体为：
46.当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值；
47.当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。
48.具体的，由于石灰石浆液泵缺少对二氧化硫浓度的连续调整能力，而浆液ph值对脱硫效率影响较大，ph值升高会提高脱硫效率但会增加石灰石消耗，因此根据检测到的二氧化硫浓度，在调节范围内通过ph设定值的自动调整，对二氧化硫浓度进行调整。当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值，当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。通过此种方式，保证吸收塔出口烟气二氧化硫浓度在可控范围内。
49.需要说明的是，以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方案，基于本技术的构思，本领域技术人员根据实际需要对ph设定值进行调整，均属于本技术的保护范围。
50.为了对ph值进行稳定调节，在本方案的优选实施例中，还包括：
51.当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，增加所述石灰石浆液泵并降低所述ph设定值。
52.具体的，从环保岛工艺流程与吸收塔烟气流程可知，吸收塔内部烟气自底部折流向上流动并与喷淋浆液接触与反应。而在常规运行工况下，根据负荷区间普遍开启2～3台浆液泵，特殊情况下需增开1台浆液泵。当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，说明此时二氧化硫浓度偏高，此时需要推送通知要求运行人员增加一台浆液泵，当二氧化硫浓度降下来后，此时降低所述ph设定值。
53.s103，根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。
54.具体的，根据ph运行值与调整后的ph设定值确定吸收塔石灰石浆液流量。
55.为了对二氧化硫浓度进行精确控制，在本方案的优选实施例中，根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量，具体为：
56.当所述ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流量；
57.当所述ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量；
58.其中，石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
59.具体的，如果ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流量，即增加石灰石浆液输送泵频率，适当增大实际cac03质量需要；如果ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量，即减小石灰石浆液进吸收塔石灰石浆液输送泵频率，适当减少实际cac03质量需要。在石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
60.为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
61.从浆液制备过程、脱硫塔实际尺寸和机组宽负荷运行等特点，可以看出吸收塔浆
液ph值控制系统是一个时变、大时延、大惯性的非线性对象。由于ph值的反馈比烟气量的变化速率要慢的多，依靠ph值控制可能会引起过调。如图2所示为一种ph值控制系统结构示意图，通过加入流量控制回路的串级加ph值前馈控制系统，具有超前调节作用，克服了系统延时问题，增强了系统的自适应性，加快了调节过程，从而有效提升了控制性能。同时因负荷改变对ph值的前馈具有较大的延迟，前馈作用加入时间不合理将导致ph值调节波动，可以根据负荷自动调整前馈作用的加入时间和作用大小，从而达到ph值调节的稳定。
62.湿法脱硫过程可以简化为一个酸碱中和反应。因此，过程控制中的浆液ph值、石灰石浆液流量是两个重要的监控指标，对二氧化硫的排放量具有决定性的影响。通常认为吸收塔浆液的ph值应在5.5～6.2之间。常规浆液泵启停的开环控制不能保证吸收塔出口烟气二氧化硫较为精确的控制，从而需将二氧化硫设定值调低，以避免瞬时浓度超标的情况发生。实时获取塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度，根据获取到的数据对二氧化硫浓度进行精确控制。
63.由于石灰石浆液泵缺少对二氧化硫浓度的连续调整能力，而浆液ph值对脱硫效率影响较大，ph值升高会提高脱硫效率但会增加石灰石消耗，因此根据检测到的二氧化硫浓度，在调节范围内通过ph设定值的自动调整，对二氧化硫浓度进行调整。当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值，当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。通过此种方式，保证吸收塔出口烟气二氧化硫浓度在可控范围内。如果ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流量，即增加石灰石浆液输送泵频率，适当增大实际cac03质量需要；如果ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量，即减小石灰石浆液进吸收塔石灰石浆液输送泵频率，适当减少实际cac03质量需要。在石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
64.从环保岛工艺流程与吸收塔烟气流程可知，吸收塔内部烟气自底部折流向上流动并与喷淋浆液接触与反应。而在常规运行工况下，根据负荷区间普遍开启2～3台浆液泵，特殊情况下需增开1台浆液泵。当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，说明此时二氧化硫浓度偏高，此时需要推送通知要求运行人员增加一台浆液泵，当二氧化硫浓度降下来后，此时降低所述ph设定值。
65.通过应用以上技术方案，本发明公开了一种本发明公开了一种湿法脱硫控制方法，该方法包括：实时获取吸收塔浆液ph运行值以及所述吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述ph设定值；根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。从而实现吸收塔浆液ph值的稳定调节，通过吸收塔浆液ph值与吸收塔石灰石浆液流量的协同控制确保对吸收塔出口二氧化硫浓度进行精确控制。
66.为了达到以上技术目的，本技术实施例还提出了一种湿法脱硫控制装置，如图3所示，所述装置包括：
67.获取模块201：用于实时获取吸收塔浆液ph运行值以及吸收塔出口烟气二氧化硫浓度；
68.调整模块202：用于在预设ph设定值调整范围内根据所述二氧化硫浓度调整所述
ph设定值；
69.确定模块203：用于根据所述ph运行值与调整后的所述ph设定值确定所述吸收塔石灰石浆液流量。
70.在具体的应用场景中，所述调整模块具体用于：
71.当检测出所述二氧化硫浓度大于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内提高所述ph设定值；
72.当检测出所述二氧化硫浓度小于预设二氧化硫浓度时，则在所述预设ph设定值调整范围内降低所述ph设定值。
73.在具体的应用场景中，所述确定模块具体用于：
74.当所述ph运行值小于调整后的所述ph设定值时，增加所述吸收塔石灰石浆液流量；
75.当所述ph运行值大于调整后的所述ph设定值时，减小所述吸收塔石灰石浆液流量；
76.其中，石灰石浆液泵与所述吸收塔之间的管道上设置有电磁流量计，用于检测所述石灰石浆液流量。
77.在具体的应用场景中，所述装置还包括：
78.增加模块：用于当所述ph设定值达到预设最高ph设定值时，增加所述石灰石浆液泵并降低所述ph设定值。
79.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。