专利名称：烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种工业通用自动控制装置及其控制方法，尤其涉及一种烟气脱硫工程中的高温烟气温度控制系统(简禾尔FGD-HFGTC系统)及其控制方法。
背景技术：
目前，脱硫工程中比较成熟且经济的脱硫方案是石灰石-石膏法脱硫工 艺，经过脱硫后的净烟气温度低于酸露点(硫酸露点温度为120度)且水分 含量较大，低于酸露点的含水烟气具有极强的腐蚀性，可在极短时间内腐蚀 烟囱内壁，对烟囱的安全构成很大的威胁，因此每个脱硫工程都需要对烟囱 进行防腐。烟囱防腐的方法之一是在烟囱内壁上衬 包沫玻璃砖，它具有耐酸性能良 好、施工工期较短、施工难度低，工程造价较低及泡沬玻璃砖砖块耐高温性 能良好的优点，其缺点是泡沫玻璃砖砖块粘结剂耐高温性能差(耐热温度低 于100度)。在脱硫岛长期不运行的情况下，通过脱硫岛旁路挡板直接进入 烟囱的锅炉烟气(温度约130度)极有可能破坏泡沫玻璃砖砖块之间及泡沫 玻璃砖砖块与烟囱内壁之间的粘结剂，粘结齐'J失去粘结强度将造成泡沬玻璃 砖脱落。在这种情况下，为了保证烟囱的安全，相关机组及脱硫设施将被迫 停止运行，以重新实施防腐施工。在烟囱内壁上喷涂防腐涂料也是众多烟囱防腐方法之一，它具有耐酸性 能良好、施工工期短、施工难度较低及工程造价低廉的优点，其缺点是耐高 温性能较差(耐热温度低于200度)。当锅炉出现事故状态，锅炉排放的烟气 温度将可能达到300度以上。无论此时脱硫岛运行与否，高温烟气将通过脱 硫岛旁路挡板直接进入烟囱，排入大气。烟囱内壁的防腐层瞬间即被损坏， 进而威胁烟囱的安全。在这种情况下，为了保证烟囱的安全，相关机组及脱 硫设施将被迫停止运行。在清除烟囱内壁上原有的防腐层后，重新实施防腐 施工。显而易见，机组停运及重新实施烟囱防腐施工将不可避免地造成巨大的 损失。目前， 一般的脱硫装置只能对进入脱硫岛的烟气进行降温控制。因此， 对烟气脱硫工程中，在烟囱已经实施防腐施工的情况下，对通过脱硫岛旁路 挡板直接进入烟囱的高温烟气温度进行控制，成为亟待解决的问题。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种能在烟气脱硫工程中，对通过脱 硫岛旁路挡板进入烟囱的锅炉高温烟气，在其进入烟囱前进行有效降温处理 的烟气脱硫工程之高温烟气温度控制系统及其控制烟气温度的方法，以解决 高温烟气通过脱硫岛旁路档板直接进入烟囱，损坏烟囱内壁的防腐层，进而 威胁烟囱安全的问题。解决上述技术问题的技术方案是 一种烟气脱硫工程的高温烟气温度控 制系统，包括水喷淋装置和控制装置所述水喷淋装置包括外部水源/供水管，N个喷淋层电动调节阀门或电 动阀门，M个喷淋层水喷头，外部水源/供水管与喷淋层的电动调节阀门或 电动阀门连接，阀门设置在烟道外部；喷淋层的水喷头与电动调节阀门或电 动阀门连接，水喷头设置于脱硫岛旁路挡板后的烟道内；所述控制装置是可 编程控制器PLC或集散控制系统DCS或其它控制器，控制装置通过仪控电 缆与烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统之各阀门执行机构及其它仪控 制设备连接；上述N、 M的取值范围是1《N《100、 1《M《100;本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统的进一步技术方案是在喷淋层的电动调节阀门或电动阀门与喷淋层水喷头之间设置环形供水管，环形供水管绕烟道外部安装，位于烟道外部；设置在烟道内的喷淋层水喷头安装在环形供水管上；所述的喷淋层水喷头为雾状水喷头，喷嘴顺着烟气流方安装； 所述的水喷淋装置设置喷淋废水出水管和出水管电动阀门，出水管设置在烟道底部，安装至废水处理站；出水管电动阀门的执行机构通过仪控电缆与控制装置连接。本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统的又进一步技术方案一 —即"基本技术方案"是所述的水喷淋装置采用能调节喷淋水水量的喷淋 层电动调节阀门及其执行机构；该高温烟气温度控制系统还包括一个由烟气 温度传感器、喷淋水压力传感器和仪控电缆组成的烟气温度及喷淋水压力监
测装置，温度传感器安装在水喷淋装置之后的烟道内，压力传感器安装在水喷淋装置的外部水源/供水管上;所述控制装置通过仪控电缆与脱硫岛控制系 统或主机控制系统连接，对内通过仪控电缆与温度传感器、压力传感器、喷 淋层电动调节阀门的执行机构以及出水管电动阀门的执行机构相连接。本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统的又进一步技术方案一 一即基于"基本技术方案"的"简化技术方案"是所述的水喷淋装置采用 喷淋层电动阀门及其执行机构；所述控制装置通过仪控电缆与脱硫岛控制系 统或主机控制系统连接，通过仪控电缆与喷淋层电动阀门的执行机构以及出 水管电动阀门的执行机构相连接，所述控制装置通过仪控电缆与脱硫岛控制 系统或主机控制系统连接。作为上述"基本技术方案"，"简化技术方案"的变换，控制装置可不 设置独立的PLC， DCS或其它控制器，而采用脱硫岛的控制系统或主机的控 制系统兼作FGD-HFGTC的控制装置；喷淋层的下游设置备用喷淋层，备用 喷淋层的电动调节阀门或电动阀门设置在烟道外，备用喷淋层的水喷头设置 在烟道内；备用喷淋层的电动调节阔门或电动阀门之执行机构通过仪控电缆 与控制装置相连接。本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用于烟气温度控制的方 法设有三个运行模式"自动运行模式"、"维护模式"和"停止模式"- 当系统处于"自动运行模式"，系统的运行或停止、各组成部分的保 护及故障报警都完全处于控制装置控制下的自动化状态。此时系统为安全状 态； 当系统处于"维护模式"，控制装置显示系统、设备及仪器的状态有 故障报警；操作者可通过控制装置的相应按钮对各设备实施远程操作。此时 系统为非安全状态；*当系统处于"停止模式"，控制装置只显示系统、设备及仪器的状态；此 时操作者不能通过控制装置实施远程操作；可对各设备实施就地操作。此时 系统为非安全状态。本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用于高温烟气温度控制的方法是当锅炉或脱硫岛发生故障，烟气温度高于防腐层可承受的安全温度设定值的情况下(采用烟囱内壁上衬泡沬玻璃砖作为烟囱防腐方案，其安全温度设定值为粘结剂的耐热温度；采用烟囱内壁上喷涂防腐涂料作为烟囱
防腐方案，其安全温度设定值为防腐涂料的耐热温度；防腐材料不同，安全 温度设定值也不同)，FGD-HFGTC系统收到脱硫岛控制系统或主机控制系 统传输的外部信号，控制装置指令水喷淋装置投入运行，喷淋水进入烟道， 对高温烟气喷水降温，将烟气温度控制在烟囱内壁防腐喷涂可接受的温度以 下；为了确保高温烟气不损坏烟囱内壁上的防腐喷涂层，高温烟气到达水喷 淋装置前，喷淋水已经进入烟道；出水管将通过高温烟气后的喷淋废水引接 到脱硫岛废水处理站进行废水处理，处理达标后排放。在设置备用喷淋层的前提下，如果喷淋层发生设备故障，控制装置指令 打开备用喷淋层电动调节阀，向烟道内的高温烟气喷水降温；如果此时备用 喷淋层也发生设备故障，FGD-HFGTC系统将进入"停止模式"，控制装置 同时向脱硫岛控制系统或主机控制系统报警；FGD-HFGTC系统投入运行后(即喷淋水进入烟道后)，控制装置指令 打开出水管电动阀门，喷淋废水通过出水管引接至脱硫岛废水处理站，废水 经处理达标后排放；如电源缺失或水源缺失，或喷淋层电动调节阀门故障，或备用喷淋层电 动调节阀门故障，或出水管电动阀门故障；或喷淋层电动调节阀门的开/关位 置错误，或备用喷淋层电动调节阀门的开/关位置错误，或出水管电动阀门的 开/关位置错误，控制装置发出故障报警提示；当锅炉或脱硫岛恢复正常运行，外部信号消失，控制装置指令各阔门关 闭，烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统进入待命状态；烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统同时还可以保护脱硫岛烟道旁路 档板后烟道内的防腐层，不被高温烟气损坏。由于采用以上结构，本发明之烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统及 其高温烟气温度控制方法具有以下有益效果一、能对烟气脱硫工程中通过脱硫岛旁路挡板直接进入烟囱的高温烟气 进行有效降温处理，有效烟囱内壁防腐层以及保护烟囱的安全本发明之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的水喷淋装置安装在脱 硫岛旁路挡板的烟道中。在烟气温度高于防腐层安全温度设定值的时候，能 够在高温烟气进入烟囱前，及时而且有效地对高温烟气进行降温处理，使其 达到安全温度范围，既不影响烟气的排放，又不损坏烟囱内壁防腐层，有效 保护烟囱的安全；同时还可对脱硫岛旁路挡板后烟道的防腐层加以保护。
由于设置了备用喷淋层，大大降低了因系统设备故障对烟囱内壁的防腐 层不能实施保护的风险。二、 烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统及其方法简单、可行 本发明之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的设置简单，对安装环境无特别要求，无特别施工工艺要求，施工工期短，施工难度低。本发明之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的方法流程简单，由于采 用温度传感器，压力传感器及备用喷淋层等设置，烟囱防腐喷涂层的保护得 到了充分保障；由于采用PLC或DCS实现了全自动化控制，系统运行可靠。三、 降低运营维护成本本发明之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统采用远程监控， 一旦锅烟 气温度高于防腐层安全温度设定值，马上报警；并且在收到外部信号后，该 系统自动地在第一时间快速启动，对烟囱防腐进行保护，避免了因烟囱防腐 层损坏而造成的相关机组停产、及烟囱防腐返工等问题，大大有效节约人力、 物力和财力；同时，控制装置还可以通过电动调节阀对喷水水量进行准确的 控制，从而降低了运营成本。四、 环保性能好-在本发明之烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统中，喷淋水水源可来 自回收的工业水废水，或经废水处理站处理后的达标废水；且喷淋废水引接 到脱硫岛废水排放系统，进入脱硫岛废水处理站，经处理达标后排放，不会 造成水污染；并且，由于对锅炉事故状态下的高温烟气进行了喷淋降温处理， 特别是在脱硫岛不能投入运行的情况下，减少了锅炉废热和锅炉烟尘排放进 入大气层，有利于保护大气环境。五、 系统性价比高-本发明之烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统有多种不同设置可供 选择既有设置温度传感器和压力传感器、设置电动调节阀的精确控制模式; 又有不设置温度传感器、不设置压力传感器、用电动阀代替电动调节阀的简 化模式；在确证喷淋层设备质量的前提下，可以不设置备用喷淋层；并且水喷淋装置的雾状水喷头个数也可根据实际情况安装；同时还有不设置独立的控制装置，而采用脱硫岛的控制系统或主机的控制系统兼作控制装置的模 式，均可实现对故障高温烟气的处理，因此本发明性价比较高。
在烟闺内壁上喷涂防腐涂料或衬泡沫玻璃砖的防腐方法，造价低廉，但 防腐材料及粘结剂耐热性差。本发明正好解决了高温烟气下防腐材料及粘结 剂的保护问题，因此具有极高的性价比。下面结合附图和实施例对本发明之烟气脱硫工程的高温烟气温度控 制系统及其控制方法的技术特征作进一步的说明。
图1:本发明之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的安装位置示意图； 图2:本发明实施例一之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的结构框图；图3:本发明实施例二之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的结构框图；图4:本发明实施例一之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的电路连 接图；图5:本发明实施例二之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的电路连 接图；图6:本发明实施例一之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统及其用于 高温烟气温度控制方法的程序流程图；图7:本发明实施例二之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统及其用于 高温烟气温度控制方法的程序流程图；图8:本发明实施例一之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的报警原 则设置示意图；图9:本发明实施例二之烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统的报警原 则设置示意图；各图中代号说明 图1:A—锅炉，B—脱硫岛进口挡板，C—脱硫岛，D"脱硫岛出口挡板，E 一脱硫岛旁路挡板，F—烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统(简称FGD-HFGTC系统)的水喷淋装置，G"烟囱，H—煤，I一空气。 图2:i一水喷淋装置，n—烟气温度及喷淋水压力监测装置,III一控制装置；l一外部水源/供水管，2—水喷淋装置环形供水管，3—喷淋层电动调节
阀门，4一喷淋层电动调节阀执行机构，5—喷淋层雾状水喷头，6—烟道， 7—备用喷淋层电动调节阀门，8—备用喷淋层电动调节阀执行机构，9一备 用喷淋层雾状水喷头，10—出水管，ll一出水管电动阀门，12—出水管电动 阀门执行机构，13—喷淋水压力传感器，14一烟气温度传感器，15—控制装 置，16—脱硫岛控制系统，17—主机控制系统，18—脱硫岛废水处理站。 图3:U—水喷淋装置，IIIA—控制装置；l一外部水源/供水管，2—水喷淋装置环形供水管，18—喷淋层电动阀门， 19—喷淋层电动阀执行机构，5—喷淋层雾状水喷头，6—烟道，20—备用喷 淋层电动阀门，21—备用喷淋层电动阀执行机构，9—备用喷淋层雾状水喷 头，IO—出水管，ll一出水管电动阀门，12—出水管电动阀门执行机构，15 一控制装置，16—脱硫岛控制系统，17—主机控制系统，18—脱硫岛废水处 理站。
具体实施方式
实施例一基于"基本技术方案"的一种烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统及其 用于控制高温烟气温度的方法。如图2所示该烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统包括水喷淋装置I、 烟气温度及喷淋水压力监测装置n和控制装置III;安装在脱硫岛旁路挡板后烟道中的水喷淋装置I由外部水源/供水管1， 水喷淋装置环形供水管2， 2个喷淋层电动调节阀门3及其喷淋层电动调节 阀执行机构4， 8个喷淋层雾状水喷头5; 2个备用喷淋层电动调节阀门7及 其执行机构8， 8个备用喷淋层雾状水喷头9，出水管IO，出水管电动阀门ll及其执行机构12组成；外部水源/供水管进入水喷淋装置后，与喷淋层电动调节阀门连接，喷淋层电动调节阀门位于烟道外部；绕烟道6外部设置环 形供水管；环形供水管与喷淋层电动调节阀门连接后，与烟道内的喷淋层雾 状水喷头相连接；2个喷淋层电动调节阀门安装在烟道外的上/下或左/右侧； 每个喷淋层电动调节阀门的执行机构通过仪控电缆与控制装置连接；所述的 8个喷淋层雾状水喷头沿烟道内壁均匀分布，并且喷嘴顺着烟气流向安装， 使喷淋水不垂直进入烟道，避免增加烟气流动的阻力，影响烟气排放；同时 避免雾状水喷头喷嘴被烟尘堵塞；备用喷淋层位于备用喷淋层下游，与喷淋
层设置相同，喷淋层与备用喷淋层能互为备用，自动切换；设置在烟道底部 的出水管将通过高温烟气后的喷淋废水引接到脱硫岛废水处理站18进行废 水处理，处理达标后排放；出水管上设置一个电动阀门，其执行机构通过仪 控电缆与控制装置连接，受控制装置控制。烟气温度及喷淋水压力监测装置II包括一个喷淋水压力传感器13, — 个烟气温度传感器14和仪控电缆；压力传感器安装在水喷淋装置的水源/供 水管道上，温度传感器安装在水喷淋装置之后的烟道中；压力传感器和温度 传感器通过仪控电缆与控制装置连接，对烟气温度以及喷淋水压力进行监 测，将其监测到的烟气温度数据以及喷淋水水压值传输给控制装置。所述的控制装置III为控制装置15，该控制装置通过仪控电缆与脱硫岛 控制系统16或主机控制系统17连接；对内通过仪控电缆与温度传感器、压 力传感器、喷淋层电动调节阀门的执行机构，备用喷淋层电动调节阀门的执 行机构以及出水管电动阀门的执行机构相连接。作为本发明实施例一的变换，根据需要，喷淋层的层数可以增加，即可 以是2层或3层至4层；各喷淋层雾状水喷头及备用喷淋层雾状水喷头的数 量也可以增加或减少；所述的喷淋层雾状水喷头以及备用喷淋层雾状水喷头 的个数N—般为8 32个，如根据需要增加，即雾状水喷头的总数量为1 《N《100;各喷淋层及备用喷淋层的电动调节阀门的个数M也可以相应地 增加或减少， 一般为2 8个；所述的环形供水管设置，也可以取消，改为一 个电动调节阀门控制一个或多个雾状水喷头的设置，即电动调节阀门的总数 量为1《M《100;所述的雾状水喷头，也可以改为其它类似的水喷头；在确证喷淋层设备质量的前提下，也可以不设置备用喷淋层。同时，控制装置可不设置独立的PLC, DCS或其它控制器，而采用脱硫岛的控制系统或主机 的控制系统兼作FGD-HFGTC的控制装置。为了确保高温烟气不损坏烟囱内壁上的防腐喷涂层，高温烟气到达水 喷淋装置前，喷淋水已经进入烟道。喷淋水水源可来自厂用原水，工艺水，工业水或回收的工业水废水(注 意水温)，经废水处理站处理后的达标废水，消防水(在确保消防水安全容 量的前提下)；或脱硫岛用原水，工艺水或工业水。上述基于"基本技术方案"的烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统用于 控制高温烟气温度的方法如下
当锅炉或脱硫岛发生故障， 一旦烟气温度高于防腐层安全温度设定值， 所述控制装置根据脱硫岛控制系统或主机控制系统传输的外部信号，指令喷 淋层电动调节阀"全开"，喷淋水进入烟道对高温烟气降温；控制装置根据 温度传感器回传的温度值，通过喷淋层电动调节阀执行机构来调节喷淋层电 动调节阀门的阀门开度，控制喷淋水水量，从而使经过水喷淋装置后的烟气 温度控制在防腐层可接受的温度以下、氯酸露点温度(60度)以上，保护烟 囱内壁的防腐层。如果喷淋层发生设备故障，控制装置指令"全开"备用喷淋层电动调节 阀；备用喷淋层的工作流程与喷淋层的工作流程相同；如果此时备用喷淋层 也发生设备故障，FGD-HFGTC系统将进入"停止模式"，控制装置同时发 出故障报警提示。喷淋水进入烟道后，控制装置PLC指令打开出水管电动阀门，喷淋废水 通过出水管引接至脱硫岛废水处理站。如电源缺失(参见图4),或水源缺失(通过压力传感器回传的压力值 反馈)；或压力传感器故障；或温度传感器故障，或喷淋层电动调节阀门故 障，或备用电动调节阀门故障，或出水管电动阀门故障；或喷淋层电动调节 阀门的开/关位置错误，或备用喷淋层电动调节阀门的开/关位置错误，或出 水管电动阀门的开/关位置错误；或当烟气温度高于设定安全值时，控制装置 发出故障报警提示。当锅炉或脱硫岛恢复正常运行，脱硫岛控制系统或主机控制系统传输的 外部信号消失，控制装置指令各阀门关闭，FGD-HFGTC系统进入待命状态。控制装置将工作状态及待命状态下的FGD-HFGTC系统状态反馈给脱 硫岛控制系统或主机控制系统。"基本技术方案"高温烟气温度控制方法的具体程序流程如下(参见图 6、图8):Sal:系统自动投入"自动运行模式"；Sa2:控制装置判断是否收到脱硫岛控制系统或主机控制系统的外部信号；如果是，进入步骤Sa3;如果否，跳转回步骤Sal;Sa3:控制装置发出"全开"指令给喷淋层电动调节阀的执行机构； Sa4:控制装置判断是否收到电动调节阀"全开"的反馈信号；如果是，进入步骤Sa5;如果否，跳转到步骤Sa23，并通过Sa40报警；Sa5:喷淋层电动调节阀调节喷淋水量； Sa6:控制装置指令出水管电动阀打开；Sa7:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开的反馈信号；如果否，通过Sa40报警；Sa8:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sa9; Sa9:控制装置指令喷淋层电动调节阀关闭；SalO:控制装置判断是否收到喷淋层电动调节阀关闭的反馈信号；如果是，进入步骤Sall;如果否，通过Sa40报警；Sail:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sal2:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭的反馈信号；如果是，进入步骤Sa50;如果否，通过Sa40报警； Sa50:系统进入待命状态。Sa23:控制装置发出"全开"指令给备用喷淋层电动调节阀的执行机构;Sa24:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动调节阀"全开"的反馈信 号；如果是，进入步骤Sa25;如果否，系统进入"停止模式"Sa60，并通 过Sa40报警；Sa25:备用喷淋层电动调节阀调节喷淋水量；Sa26:控制装置指令出水管电动阀打开；Sa27:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开反馈信号；如果否，通 过Sa40报警；Sa28:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sa29; Sa29:控制装置指令备用喷淋层电动调节阀关闭；Sa30:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动调节阀关闭的反馈信号；如果是，进入步骤Sall;如果否，通过Sa40报警； Sail:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sal2:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭的反馈信号；如果是，进入步骤Sa50;如果否，通过Sa40报警； Sa50:系统进入待命状态； Sa40:系统报警提示； Sa60:系统进入停止模式。
实施例二基于"简化技术方案"的一种烟气脱硫工程高温烟气^温度控制系统及 其用于控制高温烟气温度的方法。实施例二之"简化技术方案"与实施例一的"基本技术方案"不同之处 在于该"简化技术方案"不设置温度传感器及压力传感器；改电动调节阀 为电动阀。如图3所示该"简化技术方案"的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制 系统包括水喷淋装置U和控制装置IIIA。所述的水喷淋装置lA之设置原则与"基本技术方案"的水喷淋装置设置 原则相同，但"基本技术方案"之喷淋层电动调节阀门及其执行机构，用"简 化技术方案"之喷淋层电动阀门19及及其执行机构20代替；"基本技术方 案"之备用喷淋层电动调节阀门及其执行机构，用"简化技术方案"之备用 喷淋层电动阀门21及其执行机构22代替。所述的控制装置IIU之控制装置15，通过仪控电缆与脱硫岛控制系统 16或主机控制系统17连接，对内通过仪控电缆与喷淋层电动阀执行机构、 备用喷淋层电动阀执行机构以及出水管电动阀11执行机构12相连接。 "简化技术方案"的变换与"基本技术方案"的变换相同。为了确保高温烟气不损坏烟囱内壁上的防腐喷涂层，高温烟气到达水 喷淋装置前，喷淋水已经进入烟道。喷淋水水源与"基本技术方案"之水源相同。上述基于"简化技术方案"的烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统用于 控制烟气温度的方法如下当锅炉或脱硫岛发生故障， 一旦烟气温度高于防腐层安全温度设定值, 所述控制装置根据脱硫岛控制系统或主机控制系统传输的外部信号，指令打 开喷淋层电动阀，喷淋水进入烟道，从而使经过水喷淋装置后的烟气温度保 持在防腐层可接受的温度以下，达到保护烟囱内壁防腐层的目的。如果喷淋层发生设备故障，控制装置指令打开备用喷淋层电动阀*,备用 喷淋层的工作流程与喷淋层的工作流程相同，如果此时备用喷淋层也发生设 备故障，FGD-HFGTC将进入"停止模式"，控制装置同时发出故障报警提示。喷淋水进入烟道后，控制装置指令打开出水管电动阀门，喷淋废水通过 出水管10引接至脱硫岛废水处理站18。
如电源缺失(参见图5),或喷淋层电动阀门故障，或备用喷淋层电动阀 门故障，或出水管电动阀门故障；或喷淋层电动阀门的开/关位置错误，或备 用喷淋层电动阀门的开/关位置错误，或出水管电动阀门的开/关位置错误， 控制装置发出故障报警提示。当锅炉或脱硫岛恢复正常运行，脱硫岛控制系统或主机控制系统传输的 外部信号消失，控制装置指令各阀门关闭，FGD-HFGTC系统进入待命状 态。控制装置将工作状态及待命状态下的FGD-HFGTC系统状态反馈给脱 硫岛控制系统或主机控制系统。"简化技术方案"高温烟气控制方法的具体程序流程如下(参见图7、 图9):Sbl:系统自动投入"自动运行模式"；Sb2:控制装置判断是否收到脱硫岛控制系统或主机控制系统的外部信 号；如果是，进入步骤Sb3;如果否，跳转回步骤Sbl;判断 Sb3:控制装置指令喷淋层电动阀打开；Sb4:控制装置判断是否收到喷淋层电动阀打开的反馈信号；如果是， 进入步骤Sb5;如果否，跳转到步骤Sb22，并通过Sb40报警； Sb5:控制装置指令出水管电动阀打开；Sb6:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开反馈信号；如果否，通过Sb40报警；Sb7:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sb8; Sb8:控制装置指令喷淋层电动阀关闭；Sb9:独立控制装置判断是否收到喷淋层电动阀关闭的反馈信号；如果 是，进入步骤SblO;如果否，通过Sb40报警； SMO:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sblh控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭反馈信号；如果是，进 入步骤Sb50;如果否，通过Sb40报警； Sb50:系统进入待命状态。Sb22:控制装置指令备用喷淋层电动阀打开；Sb23:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动阀打开反馈信号；如果是， 进入步骤Sb24;如果否，系统进入"停止模式"Sb60，并通过Sb40报警；
Sb24:控制装置指令出水管电动阀打开；Sb25:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开反馈信号；如果否，通 过Sb40报警；Sb26:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sb27; Sb27:控制装置指令备用喷淋层电动阀关闭；Sb28:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动阀关闭反馈信号；如果是， 进入步骤SblO;如果否，通过Sb40报警；SblO:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sbll:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭反馈信号；如果是，进 入步骤Sb50;如果否，通过Sb40报警； Sb50:系统进入待命状态。 Sb40:报警提示； Sb60:系统进入停止模式。报警设置原则本发明烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统及其控制方法中的报警 设置分为一级报警和二级报警。一级报警为FGD-HFGTC系统内报警，控制装置操作屏显示故障位置及 故障信息； 一级报警不会引起FGD-HFGTC整个系统进入"停止模式"；控 制装置不需要将每个一级报警信息详情传送给脱硫岛控制系统或主机控制 系统，但每当系统内设备发生一级报警故障，控制装置应传输"FGD-HFGTC 故障"信号给脱硫岛控制系统或主机控制系统。二级报警将引起FGD-HFGTC整个系统进入"停止模式"；控制装置操 作屏显示故障位置及故障信息；控制装置必须同时把每个二级报警详情送给 脱硫岛控制系统或主机控制系统。如FGD-HFGTC系统的任何一个一级报警或二级报警没有消除(包括就 地设备故障消除，控制装置复位)，控制装置不具备投入"自动运行模式" 的条件，控制装置不能投入自动运行。(一) 一级报警清单 1、对于实施例一所述的"基本技术方案"而言，包括以下报警 >烟气温度高于防腐层安全温度设定值， >温度传感器故障， >压力传感器故障，>喷淋层单个电动调节阀故障，>备用喷淋层单个电动调节阀故障，>出水管电动阀故障，>指令喷淋层电动调节阀"全开"，喷淋层单个电动调节阀无"全开" 信号反馈，>指令备用喷淋层电动调节阀"全开"，备用喷淋层单个电动调节阀无"全开"信号反馈， >指令出水管电动阀打开，出水管电动阀无打开信号反馈， >指令喷淋层电动调节阀关闭，喷淋层单个电动调节阀无关闭信号反馈，>指令备用喷淋层电动调节阀关闭，备用喷淋层单个电动调节阀无关 闭信号反馈，>指令出水管电动阀关闭，出水管电动阀无关闭信号反馈， >喷淋层所有电动调节阀电动调节阀故障(该报警将同时启动备用喷 淋层)，>指令喷淋层电动调节阀"全开"，喷淋层所有电动调节阀无"全开"信号反馈(该报警将启动备用喷淋层)， >指令喷淋层电动调节阀关闭，喷淋层所有电动调节阀无关闭信号反馈，>指令备用喷淋层电动调节阀关闭，备用喷淋层所有电动调节阀无关 闭信号反馈。2、对于实施例二所述的"简化技术方案"而言，包括以下报警 >喷淋层单个电动阀故障， >备用喷淋层单个电动阀故障， >出水管电动阀执行机构故障，>指令喷淋层电动阀打开，喷淋层单个电动阀无打开信号反馈， >指令备用喷淋层电动阀打开，备用喷淋层单个电动阀无打开信号反 馈，>指令出水管电动阀打开，出水管电动阀无打开信号反馈，>指令喷淋层电动阀关闭，喷淋层单个电动阀无关闭信号反馈，>指令备用喷淋层电动阀关闭，备用喷淋层单个电动阀无关闭信号反 馈，>指令出水管电动阀关闭，出水管电动阀无关闭信号反馈，>喷淋层所有电动阀故障(该报警将同时启动备用喷淋层)，>指令喷淋层电动阀"全开"，喷淋层所有电动阀无"全开"信号反馈(该报警将启动备用喷淋层)， >指令喷淋层电动阀关闭，喷淋层所有电动阀无关闭信号反馈， >指令备用喷淋层电动阀关闭，备用喷淋层所有电动阀无关闭信号反馈。(二) 二级报警清单1、 对于实施例一所述的"基本技术方案"言，包括以下报警->控制装置故障，>电源缺失，>喷淋水压力缺失，>喷淋层和备用喷淋层所有电动调节阀故障，>喷淋层和备用喷淋层所有电动调节阀不能打开。2、 对于实施例二所述的"简化技术方案"而言，包括以下报警>控制装置故障， >电源缺失，>喷淋层和备用喷淋层所有电动阀故障，>喷淋层和备用喷淋层所有电动阀不能打开。
权利要求
1、一种烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其特征在于该系统包括水喷淋装置和控制装置所述水喷淋装置包括外部水源/供水管，N个喷淋层电动调节阀门或电动阀门，M个喷淋层水喷头；外部水源/供水管与喷淋层的电动调节阀门或电动阀门连接，阀门设置在烟道外部；喷淋层的水喷头与电动调节阀门或电动阀门连接，水喷头设置于脱硫岛旁路挡板后的烟道内；所述控制装置是可编程控制器PLC或集散控制系统DCS，控制装置通过仪控电缆与烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统之各阀门执行机构及其它仪控制设备连接，上述N、M的取值范围是1≤N≤100、1≤M≤100。
2、 根据权利要求1所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于在喷淋层的电动调节阀门或电动阀门与喷淋层水喷头之间设置环 形供水管，环形供水管绕烟道外部安装，位于烟道外部；设置在烟道内的喷 淋层水喷头与环形供水管相连接。
3、 根据权利要求1所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于所述的喷淋层水喷头为雾状水喷头，喷嘴顺着烟气流方安装。
4、 根据权利要求1所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于所述的水喷淋装置设置有喷淋废水出水管和出水管电动阀门，出 水管设置在烟道底部，安装至废水处理站；出水管电动阀门的执行机构通过 仪控电缆与控制装置连接。
5、 根据权利要求1所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于所述的控制装置不设置独立的PLC, DCS,而采用脱硫岛的控制系统或主机的控制系统兼作FGD-HFGTC的控制装置。
6、 根据权利要求1 、 2、 3、 4或5所述的烟气脱硫工程的高温烟气温 度控制系统，其特征在于所述的水喷淋装置采用能调节喷淋水水量的喷淋 层电动调节阀门及其执行机构；该高温烟气温度控制系统还包括一个由烟气 温度传感器、喷淋水压力传感器和仪控电缆组成的烟气温度及喷淋水压力监 测装置，温度传感器安装在水喷淋装置之后的烟道内，压力传感器安装在水 喷淋装置的外部水源/供水管上，所述控制装置通过仪控电缆与脱硫岛控制系 统或主机控制系统连接，对内通过仪控电缆与温度传感器、压力传感器、喷 淋层电动调节阀门的执行机构以及出水管电动阀门的执行机构相连接。
7、 根据权利要求1 、 2、 3、 4或5所述的烟气脱硫工程的高温烟气温 度控制系统，其特征在于所述的水喷淋装置采用喷淋层电动阀门及其执行 机构；所述控制装置通过仪控电缆与脱硫岛控制系统或主机控制系统连接， 通过仪控电缆与喷淋层电动阀门的执行机构以及出水管电动阀门的执行机 构相连接。
8、 根据权利要求6所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于所述的水喷淋装置在设置有由N个喷淋层电动调节阀和M个喷 淋层水喷头组成的喷淋层的基础上，还同时设置有由N个备用喷淋层电动调 节阀和M个备用喷淋层水喷头组成的备用喷淋层；备用喷淋层电动调节阀 和备用喷淋层水喷头位于喷淋层电动调节阀和喷淋层水喷头的下游，备用喷 淋层电动调节阀门设置在烟道外部，与外部水源/供水管连接，在备用喷淋层 电动调节阀门和备用喷淋层的水喷头之间设置环行供水管，备用喷淋层的水 喷头与环行供水管相连接，设置在脱硫岛旁路挡板后的烟道内；备用喷淋层 电动调节阀的执行机构通过仪控电缆与控制装置连接；喷淋层与备用喷淋层 能互为备用，自动切换；上述N、M的取值范围是1《N《100、 1《M《100。
9、 根据权利要求7所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，其 特征在于所述的水喷淋装置在设置有由N个喷淋层电动阀和M个喷淋层 水喷头组成的喷淋层的基础上，还同时设置有由N个备用喷淋层电动阀和M 个备用喷淋层水喷头组成的备用喷淋层；备用喷淋层电动阀和备用喷淋层水 喷头位于喷淋层电动阀和喷淋层水喷头的下游，备用喷淋层电动阀门设置在 烟道外部，与外部水源/供水管连接，在备用喷淋层电动阀门和备用喷淋层的 水喷头之间设置环行供水管，备用喷淋层的水喷头与环行供水管相连接，设 置在脱硫岛旁路挡板后的烟道内；备用喷淋层电动阔的执行机构通过仪控电 缆与控制装置连接；喷淋层与备用喷淋层能互为备用，自动切换；上述N、 M的取值范围是1《N《100、 1《M《100。
10、 一种烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用于控制高温烟气温度 的方法，其特征在于它是将本发明烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统一 一即FGD-HFGTC系统的水喷淋装置安装在脱硫岛的烟道旁路挡板后的烟 道内，当烟气温度高于防腐层可承受的安全温度设定值的情况下——安全温 度设定值为防腐材料及粘结剂的耐热温度，FGD-HFGTC系统之控制装置指令水喷淋装置投入运行，喷淋水进入烟道，对高温烟气喷水降温，将烟气温 度控制在烟囱内壁防腐层可接受的最高温度以下；为了确保高温烟气不损坏 烟囱内壁上的防腐喷涂层，高温烟气到达水喷淋装置前，喷淋水已经进入烟 道；出水管将通过高温烟气后的喷淋废水弓I接到脱硫岛废水处理站进行废水 处理，处理达标后排放。
11、 根据权利要求10所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用 于控制高温烟气温度的方法，其特征在于当锅炉或脱硫岛发生故障，烟道 旁路档板打开；当烟气温度高于防腐层可承受的安全温度设定值，控制装置 收到外部信号——脱硫岛控制系统或主机控制系统的指令，FGD-HFGTC系 统即刻投入运行；系统控制装置指令喷淋层电动调节阀"全开"，喷淋水进 入烟道；控制装置根据温度传感器回传的温度值，通过喷淋层电动调节阀执 行机构来调节喷淋层电动调节阀门的阀门开度，控制喷淋水水量，从而使经 过水喷淋装置后的烟气温度控制在防腐喷涂可接受的温度以下、氯酸露点温 度——60度以上，保护烟囱内壁的防腐层；如电源或水源缺失，或阀门故障 或阀门的开/关位置错误，或烟气温度传感器或喷淋水压力传感故障，系统控 制装置发出故障报警提示；当锅炉或脱硫岛恢复正常运行，外部信号消失， 系统控制装置指令各阀门关闭，FGD-HFGTC系统进入待命状态；系统控制 装置将工作状态及待命状态下的FGD-HFGTC系统状态反馈给脱硫岛控制 系统或主机控制系统。
12、 根据权利要求10所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用 于控制高温烟气温度的方法，其特征在于当控制装置收到外部信号——脱 硫岛控制系统或主机控制系统的指令，FGD-HFGTC系统即刻投入运行；控 制装置指令喷淋层电动阀打开，喷淋水进入烟道，将经过水喷淋装置后的烟 气温度控制在防腐喷涂可接受的温度以下，保护烟囱内壁的防腐层；如电源 缺失，阀门故障或阀门的开/关位置错误，控制装置发出故障报警提示；当外 部信号消失，控制装置令各阀门关闭，FGD-HFGTC系统进入待命状态；控 制装置将工作状态及待命状态下的FGD-HFGTC系统状态反馈给脱硫岛控 制系统或主机控制系统。
13、 根据权利要求11所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用 于控制高温烟气温度的方法，其特征在于如果喷淋层发生设备故障，控制 装置指令打开备用喷淋层电动调节阀；如果备用喷淋层同时发生设备故障,FGD-HFGTC系统将进入"停止模式"，脱硫岛DCS同时向主机DCS报警。
14、 根据权利要求12所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统用 于控制高温烟气温度的方法，其特征在于如果喷淋层发生设备故障，控制 装置指令打开备用喷淋层电动阀；如果备用喷淋层同时发生设备故障， FGD-HFGTC系统将进入"停止模式"，脱硫岛DCS同时向主机DCS报警。
15、 根据权利要求11或13所述的烟气脱硫工程高温烟气温度控制系统 之高温烟气温度控制方法，其特征在于该方法的程序流程如下Sal:系统自动投入"自动运行模式"；Sa2:控制装置判断是否收到脱硫岛控制系统或主机控制系统的外部信 号；如果是，进入步骤Sa3;如果否，跳转回步骤Sal;Sa3:控制装置发出"全开"指令给喷淋层电动调节阀的执行机构；Sa4:控制装置判断是否收到电动调节阀"全开"的反馈信号；如果是， 进入步骤Sa5;如果否，跳转到步骤Sa23，并通过Sa40报警；Sa5:喷淋层电动调节阀调节喷淋水量；Sa6:控制装置指令出水管电动阀打开；Sa7:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开的反馈信号；如果否，通过Sa40报警；Sa8:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sa9; Sa9:控制装置指令喷淋层电动调节阀关闭；SalO:控制装置判断是否收到喷淋层电动调节阔关闭的反馈信号；如果 是，进入步骤Sall;如果否，通过Sa40报警； Sail:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sal2:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭的反馈信号；如果是， 进入步骤Sa50;如果否，通过Sa40报警； Sa50:系统进入待命状态；Sa23:控制装置发出"全开"指令给备用喷淋层电动调节阀的执行机构;Sa24:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动调节阀"全开"的反馈信 号；如果是，进入步骤Sa25;如果否，系统进入"停止模式"Sa60，并通 过Sa40报警；Sa25:备用喷淋层电动调节阀调节喷淋水量；Sa26:控制装置指令出水管电动阀打开；Sa27:控制装置判断是否收到出水管电动阀打开反馈信号；如果否，通 过Sa40报警；Sa28:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sa29; Sa29:控制装置指令备用喷淋层电动调节阀关闭；Sa30:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动调节阀关闭的反馈信号； 如果是，进入步骤Sall;如果否，通过Sa40报警；Sail:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sal2:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭的反馈信号；如果是，进入步骤Sa50;如果否，通过Sa40报警； Sa50:系统进入待命状态； Sa40:系统报警提示； Sa60:系统进入停止模式。16、根据权利要求12或14所述的烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系 统用于控制高温烟气温度的方法，其特征在于该方法的程序流程如下 Sbh系统自动投入"自动运行模式"；Sb2:控制装置判断是否收到脱硫岛控制系统或主机控制系统的外部信 号；如果是，进入步骤Sb3;如果否，跳转回步骤Sbl; Sb3:控制装置指令喷淋层电动阀打开；Sb4:控制装置判断是否收到喷淋层电动阀打开的反馈信号；如果是，进入步骤Sb5;如果否，跳转到步骤Sb22，并通过Sb40报警；Sb5:控制装置指令出水管电动阀打开；Sb6:控制装置判断是否收到出水管电动阔打开反馈信号；如果否，通过Sb40报警；Sb7:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sb8; Sb8:控制装置指令喷淋层电动阀关闭；Sb9:控制装置判断是否收到喷淋层电动阀关闭的反馈信号；如果是， 进入步骤SblO;如果否，通过Sb40报警；SblO:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sbll:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭反馈信号；如果是，进 入步骤Sb50;如果否，通过Sb40报警； Sb50:系统进入待命状态； Sb22:控制装置指令备用喷淋层电动阀打开；Sb23:控制装置判断是否收到备用喷淋层电动阀打开反馈信号；如果是， 进入步骤Sb24;如果否，系统进入"停止模式"Sb60，并通过Sb40报警； Sb24:控制装置指令出水管电动阀打开；Sb25:判断控制装置是否收到出水管电动阀打开反馈信号；如果否，通 过Sb40报警；Sb26:控制装置判断外部信号是否消失；如果是，进入步骤Sb27; Sb27:控制装置指令备用喷淋层电动阀关闭；Sb28:判断控制装置是否收到备用喷淋层电动阀关闭反馈信号；如果是， 进入步骤SblO;如果否，通过Sb40报警；SMO:控制装置指令出水管电动阀关闭；Sbll:控制装置判断是否收到出水管电动阀关闭反馈信号；如果是，进 入步骤Sb50;如果否，通过Sb40报警； Sb50:系统进入待命状态； Sb40:报警提示； Sb60:系统进入停止模式。
全文摘要
一种烟气脱硫工程的高温烟气温度控制系统，简称FGD-HFGTC系统，包括设置在脱硫岛旁路挡板后烟道内的水喷淋装置和控制装置，水喷淋装置由水源供水管，电动阀门及水喷头，喷淋废水出水管和出水管电动阀门组成；控制装置是编程控制器PLC或集散控制系统DCS或其它控制器。其烟气温度控制方法是，当烟气温度高于防腐层可承受的安全温度设定值，FGD-HFGTC系统收到外部信号(脱硫岛控制系统或主机控制系统的指令)，系统自动投入运行，控制装置指令水喷淋装置向烟道内的高温烟气喷低温水，使烟气温度降低，以保护烟囱内壁的防腐层；当外部信号消失，FGD-HFGTC系统进入待命状态。FGD-HFGTC系统还可以同时保护脱硫岛旁路挡板后烟道内的防腐层。
文档编号B01D53/50GK101125279SQ200710127658
公开日2008年2月20日 申请日期2007年6月20日 优先权日2007年6月20日
发明者邓生毛 申请人:邓生毛