负荷较低时，增压风机27停运，烟气通过新增设的旁路烟道28进入吸收塔6反应，在高负荷时，仍然使用增压风机27。旁路烟道28的旁路挡板29主要起控制烟道的开启与闭合的作用，而原烟气烟道上的挡板则是在脱硫装置故障时开启，使烟气从原烟气烟道排出，减少由于故障导致机组事故停机的概率。
[0068]如图6、图7所示，本发明中的喷淋装置9包括:布水器10和布水管11，布水器10与喷淋水管道8固定连接，布水管11设于布水器10上；所述的布水器10包括:喷淋淋头12和多层金属网格14，所述的金属网格14设于喷淋淋头12与喷淋水管道8之间；喷淋淋头12的顶端设有多个喷孔15 ;所述的布水器10还包括吸水层16，所述的吸水层16设于金属网格14与喷淋水管道8之间。为了布水均匀，需要选择合理的喷淋孔径，本发明通过在布水器10上采用多层金属网格14实现二次或多次布水效果，通过金属网格14控制实际孔径的大小。因考虑网格间存在重叠现象，金属网格14的目数做偏大选择，二次布水网格是由两部分组成((网格类似金属机构AB型排列重叠使用)。其中，金属网格14的作用是:将水滴分散成粒径不同的细小水滴，在自下而上的气体作用下附着在平板壁面，起到均匀布水的作用(避免液滴集中成水流)，使得网格间液滴与气流之间的热质交换增强对流传热传质的效果、均流作用。此外，为了控制流速，本发明将布水器10上金属网格14的形状，制成波纹状，一方面可以增加布水面积，控制布水管11截面积为各喷孔15截面积之和的3倍，从而可以保证正常流量均匀；另一方面制成波纹状增加布水面积的同时，孔径的数目增加，孔的数量增加，布水密度增加，流速增加进而脱硫效率增加。喷淋装置9对烟气进行处理，除去烟气中的二氧化硫后，接着，烟气再经筛网18，降低烟气中的粉尘浓度，最后，烟气经出气口 17排出。
[0069]如图9所示，在本发明的脱硫系统方案中，应用的控制系统为分布式控制系统(DCS)，整个脱硫控制系统在逻辑上按双层结构设计:现场控制级、过程监控与管理级，中间采用通讯系统连接；其中，现场控制级(如图8所示)采用各类仪表采集现场压力、温度、流量等现场生产数据，通过PLC和执行机构(电动调节阀等)控制生产过程。过程监控与管理级包括工程师站和操作员站，工程师站用来完成系统组态、修改及下装，包括:数据库、图形、控制算法及过程I/O模块配置组态；操作员站用来进行生产现场监视与管理，工艺流程图显示，日志、报警记录和管理，报表打印等功能。过程控制级与监控级之间采用Profibus-DP现场总线与I/O模块及设备连接，系统网络采用10Mbps冗余工业以太网，应用HSIE通讯协议，用于现场控制站和系统服务器的连接，完成数据下达。图8中，具体的说，本发明在供应池32和吸收塔6中均设有SO2检测仪42和温度检测装置43，供应池32和吸收塔6的入口处的管道上均设有电动调节阀44和流量检测装置45，所述的流量检测装置45设于供应池32或吸收塔6与电动调节阀44之间，所述的反馈控制器46分别与502检测仪42、温度检测装置43和可编程逻辑控制器48连接，所述的可编程逻辑控制器48分别与前馈控制器47和电动调节阀44连接。以吸收塔6为例，吸收塔6内的烟气含硫量主要由送入吸收塔6的海水流量来进行调节与控制的，其控制目的是保证预期的302脱除率。在脱硫装置运行中，烟气量以及烟气中SO2浓度及海水供给量是引起海水中含硫量变化或波动的主要因素，而这些参数也就是监测参数。如图8所示为吸收塔6内海水流量的复合控制系统，SO2检测仪42和温度检测装置43检测吸收塔6中的SO2浓度和温度，发送至反馈控制器46，反馈控制器46将设定的SO2浓度及温度与海水中SO2浓度及温度进行比较，得到两者差值信号并发送至可编程逻辑控制器48，前馈控制器47用来克服烟气量及烟气SO2浓度和海水温度变化引起的海水流量的变化，并发送调节信号至可编程逻辑控制器48，可编程逻辑控制器48根据反馈控制器46和前馈控制器47的信号产生一个调节信号，从而控制供应池32的供给阀门(即电动调节阀44)开度，同时流量检测装置45实时监测流入吸收塔6的海水流量，最终使吸收塔内的含硫量保持在预先设定的值。
【主权项】
1.一种海水脱硫辅机系统，其特征在于，包括:除尘装置(I)、空气分离装置(2)、氮压缩机(3)、GLS海水换热器(4)、虹吸井(5)和吸收塔￠)，所述的空气分离装置(2)分别与氮压缩机(3)、除尘装置(I)和GLS海水换热器(4)连接，GLS海水换热器(4)分别与吸收塔(6)和虹吸井(5)连接。
2.根据权利要求1所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的吸收塔(6)包括:多个超声波发生装置(7)，所述的多个超声波发生装置(7)均匀的设置于吸收塔(6)的内壁上。
3.根据权利要求1或2所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的吸收塔(6)还包括:喷淋水管道(8)和喷淋装置(9)，其中，喷淋水管道(8)固定于吸收塔￠)的内壁上；喷淋装置(9)包括:布水器(10)和布水管(11)，布水器(10)与喷淋水管道(8)固定连接，布水管(11)设于布水器(10)上；所述的布水器(10)包括:喷淋淋头(12)和多层金属网格(14)，所述的金属网格(14)设于喷淋淋头(12)与喷淋水管道(8)之间；喷淋淋头(12)的顶端设有多个喷孔(15);所述的布水器(10)还包括吸水层(16)，所述的吸水层(16)设于金属网格(14)与喷淋水管道(8)之间。
4.根据权利要求3所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的金属网格(14)的网格形状为波纹状，且布水管(11)的截面积大于等于各喷孔(15)截面积之和的3倍。
5.根据权利要求3所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的吸收塔(6)还包括:出气口(17)和筛网(18)，所述的筛网(18)设于出气口(17)的下方并与吸收塔(6)的内壁固定连接。
6.根据权利要求5所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的筛网(18)为酚醛树脂类纳米级筛网，筛网(18)的孔径为10?lOOnm。
7.根据权利要求1、4或6所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的GLS海水换热器(4)包括:换热管(19)、固定端管板(20)、折流板(21)、钩圈(22)、浮头管板(23)、浮头端盖(24)和壳体(25)，其中，换热管(19)的一端固定于固定端管板(20)上，另一端固定于浮头管板(23)上，浮头管板(23)设置于浮头端盖(24)与钩圈(22)之间，折流板(21)与换热管(19)垂直设置，并且折流板(21)的一端固定于壳体(25)上，另一端固定于换热管(19)上。
8.根据权利要求7所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，所述的GLS海水换热器(4)与吸收塔(6)之间还设有引风机(26)和增压风机(27)，引风机(26)分别与GLS海水换热器(4)和增压风机(27)连接，增压风机(27)与吸收塔(6)连接；增压风机(27)的两端还设有旁路烟道(28)和旁路挡板(29)。
9.根据权利要求5或6所述的海水脱硫辅机系统，其特征在于，还包括:供应池(32)、SO2检测仪(42)、温度检测装置(43)、电动调节阀(44)、流量检测装置(45)、反馈控制器(46)、前馈控制器(47)和可编程逻辑控制器(48)，所述的供应池(32)与吸收塔(6)连接；所述的供应池(32)、吸收塔(6)中均设有SO2检测仪(42)和温度检测装置(43)，供应池(32)、吸收塔(6)的入口处均设有电动调节阀(44)和流量检测装置(45)，所述的流量检测装置(45)设于供应池(32)、吸收塔(6)与电动调节阀(44)之间，所述的反馈控制器(46)分别与SO2检测仪(42)、温度检测装置(43)和可编程逻辑控制器(48)连接，所述的可编程逻辑控制器(48)分别与前馈控制器(47)和电动调节阀(44)连接。
10.采用权利要求1?9任一所述系统进行海水脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤:烟气进入除尘装置(I)进行除尘处理；除尘后的烟气进入空气分离装置(2)，将烟气中的氮气分离出去；分离氮气后的烟气进入GLS海水换热器(4)，利用虹吸井(5)中的海水进行换热，换热后的烟气进入吸收塔￠)中进行脱硫处理；其中，空气分离装置(2)采用膜分离法进行氮气分离，并且以PPESK/PEI共混聚合物为膜材料，同时使得膜两边的压降大于.0.05MPa.
【专利摘要】本发明公开了一种海水脱硫辅机系统及脱硫方法，所述系统包括除尘装置1、空气分离装置2、氮压缩机3、GLS海水换热器4、虹吸井5和吸收塔6，所述的空气分离装置2分别与氮压缩机3、除尘装置1和GLS海水换热器4连接，GLS海水换热器4分别与吸收塔6和虹吸井5连接。本发明通过利用空气分离装置和氮压缩机，将大部分的氮气富集起来，一方面富集的氮气可以用于其他用途，实现了海水的综合利用；另一方面降低了烟气内压，实现了烟气流速的准确控制，随后再利用本发明的GLS海水换热器，将烟气与进入换热装置内的循环海水进行热交换，将烟气温度控制在最佳吸收温度，从而提高了脱硫效率，缩短了脱硫时间，同时节省了运行电耗。
【IPC分类】B01D53-50, B01D50-00, B01D53-78, B01D46-02
【公开号】CN104785087
【申请号】CN201510150278
【发明人】王晓强, 姚庆达, 蔡文默, 王一笑, 范思岑, 颜成岩
【申请人】东北大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月1日