本申请涉及脱硫工艺领域，尤其涉及一种鼓风机控制方法、设备以及系统。
背景技术：
火电厂在发电中，燃烧的煤会产生大量含有硫和硝废气，这些废气排入大气会产生污染形成酸雨，则需要通过脱硫脱硝设备来处理这些含有大量硫和硝废气。其中，脱硫设备使用的脱硫工艺多为烟气脱硫，是目前燃煤电厂控制二氧化硫排放最有效和应用最广的技术。
在烟气脱硫的过程中，通过对火电厂工作时的废气中加入氧化钙使得与二氧化硫发生化学反应，使得生成硫酸钙固体，以达到脱硫的目的。然而在化学反应的过程中，会有二氧化硫到硫酸钙之间的中间态亚硫酸钙产生，若亚硫酸钙在烟气中浓度过高，可能会导致设备产生结垢或堵塞等情况发生，因此，需要在氧化风机房内设置氧化风机，用于为化学反应提供充分的氧气含量，使得进行较为充分的化学反应，以减少脱硫的过程中亚硫酸盐的浓度。一般使用常规工频电机作为氧化风机，在运行期间，一直保持相同的转速，使得提供相同大小的空气量。
但是由于亚硫酸盐的浓度在动态变化中，因此需要的氧气含量也在动态变化中。若亚硝酸盐的浓度已经远低于标准，需要氧气含量也非常低，而氧化风机若保持强大的空气量，由于氧化风机在火电厂脱硫系统中需要消耗非常多的电能，这会造成巨大的电力浪费。
技术实现要素：
本申请实施例提供了一种鼓风机控制方法、设备以及系统，用于检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度，并根据该亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速。
本申请实施例第一方面提供了一种鼓风机控制方法，用于火电厂烟气脱硫，包括：
检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度；
根据所述亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速；
将所述转速发送给所述变频鼓风机，以使得所述变频鼓风机基于所述转速进行工作。
在一些可行的实施例中，所述根据所述亚硫酸盐浓度确定变频鼓风机的转速之前，还包括：
获取所述脱硫反应罐中二氧化硫的浓度和所述脱硫反应罐的锅炉负荷。
在一些可行的实施例中，所述根据所述亚硫酸盐浓度确定变频鼓风机的转速具体包括：
根据所述亚硫酸盐的浓度、所述二氧化硫的浓度和所述锅炉负荷计算需要的空气量，其中，所述空气量和所述亚硫酸盐的浓度的大小程正相关；
根据所述空气量和所述变频鼓风机的性能确定所述转速。
在一些可行的实施例中，所述亚硫酸盐包括亚硫酸钙。
本申请实施例第二方面提供了一种鼓风机控制设备，用于火电厂烟气脱硫，包括：
检测模块，用于检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度；
计算模块，用于根据所述亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速；
收发模块，用于将所述转速发送给所述变频鼓风机，以使得所述变频鼓风机基于所述转速进行工作。
在一些可行的实施例中，所述收发模块，还用于获取所述脱硫反应罐中二氧化硫的浓度和所述脱硫反应罐的锅炉负荷。
在一些可行的实施例中，所述计算模块包括：
空气量计算子模块，用于根据所述亚硫酸盐的浓度、所述二氧化硫的浓度和所述锅炉负荷计算需要的空气量，其中，所述空气量和所述亚硫酸盐的浓度的大小程正相关；
转速计算子模块，用于根据所述空气量和所述变频鼓风机的性能确定所述转速。
本申请实施例第三方面提供了一种鼓风机控制系统，包括：
鼓风机控制器、变频鼓风机、导管和数据线；
所述鼓风机控制器与所述变频鼓风机通过所述数据线连接，所述鼓风机控制器与所述导管连通；
所述导管，连接脱硫反应罐和鼓风机控制器，用于通导所述脱硫反应罐中的浆液到所述鼓风机控制器；
所述鼓风机控制器，用于检测所述浆液中的亚硫酸盐的浓度，根据所述亚硫酸盐的浓度确定所述变频鼓风机的转速，并将所述转速通过所述数据线发送给所述变频鼓风机；
所述变频鼓风机，用于基于所述转速进行工作。
在一些可行的实施例中，所述鼓风机控制器包括：
亚硫酸盐检测仪，处理器和总线；
所述亚硫酸盐检测仪和所述处理器通过所述总线连接；
所述亚硫酸盐检测仪，用于检测所述浆液中的所述亚硫酸盐的浓度；
所述处理器，用于根据所述亚硫酸盐的浓度确定所述变频鼓风机的转速。
在一些可行的实施例中，所述鼓风机控制器还包括：
通信接口，用于接收工作指令，以及向所述变频鼓风机发送所述转速。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
由于检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度，并根据该亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速，然后将该转速发送给该变频鼓风机，以使得该变频鼓风机基于该转速进行工作，以使得该变频鼓风机的转速可以动态满足工作的需要，而不会浪费过多的电耗。
附图说明
图1为本申请的一种鼓风机控制方法的实施例示意图；
图2为本申请的一种鼓风机控制设备的实施例示意图；
图3为本申请的一种鼓风机控制系统的实施例示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种鼓风机控制方法、设备以及系统，用于检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度，并根据该亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请实施例方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
火力发电厂简称火电厂，是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂。火电厂的基本生产过程是通过燃料在燃烧时加热水生成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，其原动机通常是蒸汽机或燃气轮机，在一些较小的电站，也有可能会使用内燃机。
虽然在中国已有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场。火力发电是现代社会电力发展的主力军，在循环经济发展的背景下，我们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响。
火电厂在发电的过程中，其燃烧的煤会产生大量含有硫和硝的废气，这些废气一旦进入大气，会产生污染，可能从而形成酸雨。因此，从环保的角度看，需要对这些废气进行脱硫脱硝处理。
其中，脱硫设备使用的脱硫工艺多为烟气脱硫，目前是燃煤电厂控制二氧化硫排放最有效和应用最广的技术。在烟气脱硫的过程中，通过对火电厂工作时的废气中加入氧化钙使得与二氧化硫发生化学反应，使得生成硫酸钙固体，以达到脱硫的目的。
然而在脱硫的化学反应的过程中，会有二氧化硫到硫酸钙之间的中间态亚硫酸钙产生，若亚硫酸钙在烟气中浓度过高，可能会导致设备产生结垢或堵塞等情况发生，因此，需要在氧化风机房内设置氧化风机，用于为化学反应提供充分的氧气含量，使得进行较为充分的化学反应，以减少脱硫的过程中亚硫酸盐的浓度。通常，可以使用常规工频电机作为氧化风机，在运行期间，一直保持相同的转速，使得提供相同大小的空气量。
但是由于亚硫酸盐的浓度在动态变化中，需要的氧气含量也在动态变化中，若亚硝酸盐的浓度已经远低于标准，需要氧气含量也非常低，而氧化风机若还保持高功率运转，氧化风机在火电厂脱硫系统中需要消耗非常多的电能，这将造成巨大的电力浪费。
本申请通过检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度，并根据该亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速，然后将该转速发送给该变频鼓风机，以使得该变频鼓风机基于该转速进行工作，以使得该变频鼓风机的转速可以动态满足工作的需要，而不会浪费过多的电耗。
为便于理解，下面对本申请实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本申请实施例提供的一种鼓风机控制方法，用于火电厂烟气脱硫，包括：
101、检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度。
在本申请实施例中，当火力厂工作时，产生的烟气可以通过浆液循环泵实现除硫。浆液循环泵是热电厂脱硫系统设备中非常重要的设备之一，主要的功能是将吸收塔中的浆液不断的循环，使烟气中的二氧化硫完全被吸收。
在本申请实施例中，浆液循环泵包括脱硫反应罐和吸收塔，其中，脱硫反应罐用于吸纳烟气，对烟气加入化学物质，以使得与其中的二氧化硫进行化学反应，得到固体物质，在吸收塔上吸收固体物质，以达到除硫的效果。
在本申请实施例中，在浆液循环泵的工作中，可以通过石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺进行脱硫吸收反应：当烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后水化生成副产品-石膏(Ca(HSO3)2)，以俘获二氧化硫(SO2)。
具体的，该石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺可以包括气态SO2与吸收浆液混合、溶解；SO2进行反应生成亚硫根和氢离子；氢离子与碳酸钙(可以为碳酸盐，此处以碳酸钙为例进行说明)反应生成钙离子；亚硫根氧化生成硫酸根；硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐(在本申请实施例中，如亚硫酸钙)；硫酸盐结晶并从吸收剂中分离。
具体的，在本申请实施例中，当使用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中气液混合区转化时，其反应简式如下：
CaCO3+2SO2+H2O←→Ca(HSO3)2+CO2 (1)
需要说明的是，含CaCO3的浆液被称为洗涤吸收剂浆液，它从吸收塔的上部喷入到烟气中，当吸收塔中SO2被吸收后，经过多步反应生成Ca(HSO3)2，随即落入吸收塔浆池中，通过鼓入的氧化空气使亚硫酸氢钙在吸收塔浆池中氧化成CaSO4，并进一步发生结晶反应生成石膏：
Ca(HSO3)2+O2+CaCO3+3H2O←→2CaSO4.2H2O+CO2 (2)
需要的说明的是，由于浆液循环使用，浆液中除石灰石外，其余是石膏，当石膏达到过饱和度时(约130％)抽出一部分浆液送往石膏处理站，制成工业石膏，剩余浆液与新加入的石灰石浆液一起循环，这样可以使加入的吸收剂充分被利用，并确保石膏晶体的增长。石膏晶体的正常增长是最终产品处理比较简单的先决条件，新鲜的吸收剂石灰石(CaCO3)浆液根据pH值和分离SO2量按一定比例直接加入吸收塔。
另外，除了SO2外，Cl-、F-也被以很高的效率从烟气中排出，一系列的不溶性组分例如氧化铁、氧化铝、硅酸盐、二氧化硅、细小颗粒等与一级脱水产生的溢流随废水排放出系统，以使那些不需要的杂质在吸收浆液中的浓度维持在允许的范围内。
在本申请实施例中，为了获取浆液中的亚硫酸盐的浓度，可以通过在脱硫反应罐中通导管，该导管用于获取其中的浆液，并将该浆液通向亚硫酸盐检测仪，以使得可以检测浆液中的所述亚硫酸盐的浓度。在一些可行的实施例中，该亚硫酸盐检测仪可以在鼓风机控制器中，通过交互界面接收用户的操作，即当用户进行操作获取浆液时，则该亚硫酸盐检测仪可以通过导管获取浆液。
102、获取该脱硫反应罐中二氧化硫的浓度和该脱硫反应罐的锅炉负荷。
在本申请实施例中，俘获二氧化硫的工艺包括液相化学反应和非均质液相/固相反应。开始时易溶的二氧化硫(SO2)被吸收入水中后，发生如下反应：
SO2+H2O←→H2SO3←→H++HSO3-←→2H++SO32- (3)
这一反应过程是可逆的、与吸收剂浆液的pH值关系密切：在pH值为7.2时，生成亚硫酸根和亚硫酸氢根离子；而pH值为5以下时，只存在亚硫酸氢根离子；当pH值继续下降到4.5以下时，SO2水化物的比例增大，与物理溶解SO2建立平衡；当pH值基本上在5和6之间，溶解的SO2主要以亚硫酸氢根离子HSO3－的形式存在。因此，为了确保持续高效地俘获二氧化硫(SO2)必须采取措施：一方面要将pH值控制在5和6之间；另一方面，应促使反应向有利于生成H++HSO3和2H++SO32-的方向发展。也就是要从式(2-3)左侧中去掉一反应产物物，以保持pH值和反应物浓度梯度。
从上面分析得出的结论可知，气态二氧化硫(SO2)溶入溶液中后生成亚硫酸氢根HSO3－后，吸收反应随后就进入了第二阶段，采取措施从式(3)中去掉一反应产物、消耗氢离子H+，以保持pH值在5和6之间和反应物浓度梯度，就能保持持续高效地俘获二氧化硫(SO2)，在湿法脱硫技术中采用：加入氧化剂使亚硫酸根和HSO3-氧化生成硫酸根，降低亚硫酸根和HSO3-浓度；加入吸收剂(CaCO3)消耗氢离子H+，维持pH值，同时生成Ca2+，Ca2+与硫酸根反应生成硫酸钙，降低了溶液中硫酸根浓度，这样从两个方面降低了反应式(3)右端的浓度，从而促进而SO2继续由气相向液相转移。
在工程实际中，通过引入氧化空气，将亚硫酸氢根氧化成硫酸根，这样就保持SO2溶解时所需要的浓度梯度，化学反应式如下：
HSO3－+1/2O2←→HSO4－←→SO42－+H+ (4)
由于释放了氢离子H+，所以反应将使pH值下降。
研究表明，在有充足氧化剂的条件下，任何可能少量存在的亚硫酸根离子都能直接转化成硫酸根，化学反应式：
SO32－+1/2O2←→SO42－ (5)
以固态形式存在的亚硫酸钙晶体，会由于在这一工艺阶段中SO32－的浓度降低而再次溶解进入溶液，但仍会进一步进行氧化反应形成硫酸盐。
在工程实际中，最终产品石膏中亚硫酸盐的比例分别为0.1-0.11％和0.12-0.18％就说明了这一点。在工程中采用直接向吸收塔浆液池中鼓空气的强制氧化方法，还带来另一个好处，可以把吸收过程中生成的CO2吹脱出来，增加石灰石的溶解率，消除CO2对SO2去除的不利影响。
在石灰石作吸收剂的石灰石湿法烟气脱硫技术中，向吸收悬浮液中加入石灰石浆液，石灰石的主要成份CaCO3溶于浆液的反应如下所示，这一反应过程一方面消耗了氢离子，另一方面得到了作为最终的固态物石膏所需的阳性钙离子。
CaCO3+H+←→Ca2++HCO3－ (6)
同时，也可能发生与水和二氧化碳的可溶性反应，反应式：
CaCO3+H2O←→Ca2++HCO3－+OH－ (7)
CaCO3+H2CO3←→Ca2++2HCO3－ (8)
在这一反应过程中，反应式(6)起主要作用。新产生的HCO3-离子与碳酸平衡，反应式(9)：
HCO3－+H+←→H2CO3←→H2O+CO2 (9)
这个反应的结果消耗了SO2吸收过程中的氢离子，达到维持吸收悬浮液pH值的重要作用。
来自SO2吸收反应的亚硫酸氢根和反应式(6)至(8)中的石灰石溶解反应生成的碳酸氢根。发生反应生成亚硫酸盐，也是生成CO2的一种反应，这个反应由pH值决定其平衡：
HCO3－+HSO3←→-SO32－+H2CO3←→SO32－+H2O+CO2 (10)
由pH值对O2的化学俘获的影响分析可以得出，当pH值时低于7时，悬浮液中会含有SO32－，SO32－会与Ca2+反应生成亚硫酸钙，从而使最终产品中有一小部分的半水亚硫酸钙固体沉淀。
从反应式(9)和(10)中释放的CO2一开始是物理性溶解。在实际工程中由于向洗涤悬浮液中充入氧化空气和搅拌器的搅拌，使CO2从溶液中排出，这也使反应式向生成物方向发展。
由以上分析可得，当获得了亚硫酸盐的浓度，还可以获取该脱硫反应罐中的二氧化硫的浓度，以及锅炉负荷，用于计算所需要的空气量大小。
在本申请实施例中，锅炉负荷指的是单位时间产生蒸汽的能力，比如用锅炉蒸汽来驱动汽轮机，汽轮机用来对外做功。这样实际上就是锅炉在做功，单位时间做功越多则说明锅炉负荷大，反之则小。
在本申请实施例中，二氧化硫的浓度和锅炉负荷可以通过鼓风机控制器自己检验获得，也可以通过其他设备检验后发送给鼓风机控制器获取，也可以由用户获取知悉该值后输入，此处不做限定。
103、根据该亚硫酸盐的浓度、该二氧化硫的浓度和该锅炉负荷计算需要的空气量。
在本申请实施例中，当获取了亚硫酸盐的浓度、该二氧化硫的浓度和该锅炉负荷后，可以计算需要的空气量，且该空气量和该亚硫酸盐的浓度的大小程正相关。具体的，可以根据该亚硫酸盐的浓度、该二氧化硫的浓度和该锅炉负荷计算需要的氧气含量，然后根据该氧气含量确定空气量，根据该空气量确定该空气量，根据该空气量和该变频鼓风机的性能确定该转速。需要说明的是，该鼓风机控制器可以内置处理器，用于根据所述亚硫酸盐的浓度确定所述变频鼓风机的转速。
104、将该转速发送给该变频鼓风机，该变频鼓风机基于该转速进行工作。
在本申请实施例中，该鼓风机控制器可以内置通信接口，用于接收工作指令，以及向所述变频鼓风机发送所述转速。
以上对一种鼓风机控制设备进行了描述，以下对相关的设备进行描述，请参考图2，为一种鼓风机控制设备200，用于火电厂烟气脱硫，包括：
检测模块201，用于检测脱硫反应罐中的亚硫酸盐的浓度；
计算模块202，用于根据该亚硫酸盐的浓度确定变频鼓风机的转速；
收发模块203，用于将该转速发送给该变频鼓风机，以使得该变频鼓风机基于该转速进行工作。
在一些可行的实施例中，该收发模块203，还用于获取该脱硫反应罐中二氧化硫的浓度和该脱硫反应罐的锅炉负荷。
在一些可行的实施例中，该计算模块202包括：
空气量计算子模块2021，用于根据该亚硫酸盐的浓度、该二氧化硫的浓度和该锅炉负荷计算需要的空气量，其中，该空气量和该亚硫酸盐的浓度的大小程正相关；
转速计算子模块2022，用于根据该空气量和该变频鼓风机的性能确定该转速。
在一些可行的实施例中，该空气量计算子模块3021，具体用于：
根据该亚硫酸盐的浓度、该二氧化硫的浓度和该锅炉负荷计算需要的氧气含量，根据该氧气含量确定空气量，根据该空气量确定该空气量。
请参考图3，本申请还提供了一种鼓风机控制系统300，用于火电厂烟气脱硫，包括：
鼓风机控制器301、变频鼓风机302、导管303和数据线304；
该鼓风机控制器301与该变频鼓风机通过该数据线连接，该鼓风机控制器与该导管连接；
该导管303，用于获取脱硫反应罐中的浆液；
该鼓风机控制器301，用于检测该浆液中的亚硫酸盐的浓度，根据该亚硫酸盐的浓度确定该变频鼓风机的转速，并将该转速通过该数据线发送给该变频鼓风机；
该变频鼓风机302，用于基于该转速进行工作。
在一些可行的实施例中，该鼓风机控制器301包括：
亚硫酸盐检测仪，处理器和总线；
该亚硫酸盐检测仪和该处理器通过该总线连接；
该亚硫酸盐检测仪，用于检测该浆液中的该亚硫酸盐的浓度；
该处理器，用于根据该亚硫酸盐的浓度确定该变频鼓风机的转速。
在一些可行的实施例中，该鼓风机控制器301还包括：
通信接口，用于接收工作指令，以及向该变频鼓风机发送该转速。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。