一种添加催化剂的设备和方法
【专利摘要】本发明公开了一种添加催化剂的设备和方法，该设备连接至脱硫装置，该脱硫装置根据硫化物的输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，其特征在于，该设备包括：控制装置，连接至所述脱硫装置，用于根据所述脱硫效率输出对应的控制信号；以及执行机构，连接至所述控制装置，用于根据所述控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。本发明通过根据脱硫效率来对催化剂的添加量进行控制，实现了催化剂的自动添加，使添加催化剂的操作准确、及时。
【专利说明】一种添加催化剂的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及催化剂添加技术，具体地，涉及一种添加催化剂的设备和方法。
【背景技术】 [0002]脱硫装置是一种去除气体中的硫化物的装置，目前多采用石灰石-石膏湿法脱硫技术进行脱硫。这种湿法脱硫技术比较成熟，脱硫效率也较高，但是存在运行费用高及设备容易结垢、堵塞等不足。
[0003]为了克服以上缺陷，技术人员通过对脱硫装置添加催化剂的方式，以优化脱硫操作，提高脱硫剂的利用率，进而降低操作成本。但是，目前所采用的添加催化剂的方式均为手动添加，这种方式不仅耗费大量人力，而且存在添加量不准确、添加不及时等缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种添加催化剂的设备和方法，用于解决催化剂的自动添加的问题。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种添加催化剂的设备，该设备连接至脱硫装置，该脱硫装置根据硫化物的输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，该设备包括:控制装置，连接至所述脱硫装置，用于根据所述脱硫效率输出对应的控制信号；以及执行机构，连接至所述控制装置，用于根据所述控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。
[0006]相应地，本发明还提供了一种添加催化剂的方法，根据脱硫装置的硫化物输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，该方法包括:根据所述脱硫效率输出对应的控制信号；以及根据所述控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。
[0007]通过上述技术方案，本发明通过根据脱硫效率来对催化剂的添加量进行控制，实现了催化剂的自动添加，使添加催化剂的操作准确、及时。
[0008]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0010]图1是本发明提供的添加催化剂的设备的结构框图；
[0011]图2是本发明提供的另一添加催化剂的设备的结构框图；
[0012]图3是本发明提供的采用加药泵添加催化剂的具体实施示意图；以及
[0013]图4是本发明提供的添加催化剂的方法流程图。
[0014]附图标记说明
[0015]I加药泵2脱硫装置
[0016]3浆液循环泵31第一浆液循环泵
[0017]4电磁阀41第一电磁阀[0018]5加药箱6搅拌器【具体实施方式】
[0019]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0020]图1是本发明提供的添加催化剂的设备的结构框图，如图1所示，该设备包括控制装置和执行机构。该添加催化剂的设备连接至脱硫装置，该脱硫装置根据硫化物的输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率。该设备中的控制装置连接至脱硫装置，控制装置根据脱硫装置所计算得到的脱硫效率来输出对应的控制信号。该设备中的执行机构连接至控制装置，执行机构根据控制装置输出的控制信号来添加对应量的催化剂至脱硫装置。其中，脱硫装置实时计算脱硫效率，控制装置实时根据当前的脱硫效率输出对应的控制信号。
[0021]图2是本发明提供的另一添加催化剂的设备的结构框图，如图2所示，控制装置可以通过PLC (可编程逻辑控制器)和变频器进行实施。PLC连接至脱硫装置，根据脱硫装置计算出的脱硫效率输出对应的频率控制信号。变频器连接至PLC，根据PLC输出的频率控制信号调整执行机构的频率。其中，执行机构随着频率的变化而添加对应量的催化剂。
[0022]具体来说，PLC根据脱硫效率计算所需添加催化剂的量，并以电信号的形式将频率控制信号输出至变频器，变频器将接收到的频率控制信号转变成相应的频率来控制执行机构的操作。例如，如果执行机构为加药泵，则变频器将接收到的频率控制信号转变成相应的频率来控制加药泵的电机转速，并通过调节频率的方式来驱动加药泵调节催化剂的添加量。
[0023]为了使执行机 构不会频繁被调节，可以设定多个脱硫效率区间，控制装置根据脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号。
[0024]举例来说，假设脱硫效率区间分为第一脱硫效率区间、第二脱硫效率区间和第三脱硫效率区间。在脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，控制装置输出的控制信号为启动执行机构并以第一添加量添加催化剂。在脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，控制装置输出的控制信号为以第二添加量添加催化剂。在脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，控制装置输出的控制信号为停止执行机构，即停止添加催化剂。
[0025]其中，第二脱硫效率区间中的值大于第一脱硫效率区间中的值，第三脱硫效率区间中的值大于第二脱硫效率区间中的值。例如，第一脱硫效率区间为脱硫效率小于或等于90.2%，第二脱硫效率区间为大于90.2%且小于或等于91%，第三脱硫效率区间为脱硫效率大于91%。为了减少执行机构被频繁调节，第二脱硫效率区间可以为大于90.5%且小于或等于 91%。
[0026]执行机构可以为一台加药泵，也可以为多台加药泵。
[0027]例如，在执行机构为两台加药泵的情况下，控制装置可以执行以下操作:在脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，控制装置输出的控制信号为启动一台加药泵并以第一添加量添加催化剂，然而，若一台加药泵以第一添加量添加催化剂一持续时间之后，脱硫效率仍处于第一脱硫效率区间(也就是脱硫效率未上升至第二或第三脱硫效率区间)，则控制装置再输出启动另一台加药泵并也以第一添加量同时添加催化剂的控制信号，即同时启动两台加药泵，并且每台加药泵均以第一添加量添加催化剂；在脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，控制装置输出的控制信号为两台加药泵同时以第二添加量添加催化剂，即同时启动两台加药泵，并且每台加药泵均以第二添加量添加催化剂；在脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，控制装置输出停止一台加药泵的控制信号，此时另一台加药泵仍以第二添加量添加催化剂，若停止一台加药泵一持续时间之后，脱硫效率仍处于第三脱硫效率区间(也就是脱硫效率未下降至第二或第一脱硫效率区间)，则控制装置再输出停止另一台加药泵的控制信号，即两台加药泵均停止。
[0028]此外，加药泵与一台或多台连接至脱硫装置的浆液循环泵中的每一者相连，本发明提供的设备还包括一个或多个电磁阀，该一个或多个电磁阀与所述一台或多台浆液循环泵一一对应，分别连接在加药泵与所述浆液循环泵之间的管路中，且浆液循环泵和对应的电磁阀同时开启和关闭。具体细节以下通过图3进行描述。
[0029]图3是本发明提供的采用加药泵添加催化剂的具体实施示意图，在图3中，执行机构包括一台加药泵I，脱硫装置2通过四台浆液循环泵3进行脱硫，相应地，与四台浆液循环泵3 —一对应连接了四个电磁阀4。如图2所示，催化剂在加药箱5中通过搅拌器6溶解于水(例如，工业水)中，加药泵I与加药箱5连通。加药泵I通过多个电磁阀4 一一对应地与多个浆液循环泵3连接，浆液循环泵3可以为一台也可以为多台。图3以示例的方式示出了四台浆液循环泵3，每个浆液循环3对应连接了一个电磁阀4，这是因为，虽然设置了四台浆液循环泵3，但这四台浆液循环泵3不一定同时开启，所以需要将浆液循环泵3与与其对应的电磁阀设置为联动，也就是说，在开启第一浆液循环泵31的情况下，与该第一浆液循环泵31连接的第一电磁阀41也开启。
[0030]图4是本发明提供的添加催化剂的方法流程图，如图4所示，首先根据脱硫装置的硫化物输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，然后根据脱硫效率输出对应的控制信号，再根据该控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。
[0031]需要说明的是，有关本发明提供的添加催化剂的方法的具体细节及益处与本发明提供的添加催化剂的设备相对应，于此不予赘述。
[0032]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0033]本发明主要用于提高脱硫剂的利用率，通过控制装置自动跟踪脱硫效率的变化，无需人工干预，实现了催化剂的自动添加，不仅有效提高了脱硫效率、提高了脱硫剂的利用率，减少了催化剂的浪费，而且有效地减缓了钙的结垢和堵塞的速率，从而有效地提高了系统的可靠性。
[0034]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0035]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种添加催化剂的设备，该设备连接至脱硫装置，该脱硫装置根据硫化物的输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，其特征在于，该设备包括: 控制装置，连接至所述脱硫装置，用于根据所述脱硫效率输出对应的控制信号；以及执行机构，连接至所述控制装置，用于根据所述控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制装置包括: 可编程逻辑控制器，连接至所述脱硫装置，用于根据所述脱硫效率输出对应的频率控制信号；以及 变频器，连接至所述可编程逻辑控制器，用于根据所述频率控制信号调整执行机构的频率； 其中所述执行机构随着频率变化而添加对应量的催化剂。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制装置根据所述脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制装置根据所述脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号包括: 在所述脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出启动所述执行机构并以第一添加量添加催化剂的控制信号； 在所述脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出以第二添加量添加催化剂的控制信号；以及 在所述脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出停止所述执行机构的控制信号； 其中，所述第二脱硫效率区间中的值大于所述第一脱硫效率区间中的值，所述第三脱硫效率区间中的值大于所述第二脱硫效率区间中的值。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于， 所述执行机构包括两台加药泵；以及 所述控制装置根据所述脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号包括: 在所述脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出启动一台加药泵并以第一添加量添加催化剂的控制信号，若一台加药泵以第一添加量添加催化剂一持续时间之后，所述脱硫效率仍处于第一脱硫效率区间，则所述控制装置再输出启动另一台加药泵并也以第一添加量同时添加催化剂的控制信号； 在所述脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出两台加药泵同时以第二添加量添加催化剂的控制信号；以及 在所述脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出停止一台加药泵的控制信号，若停止一台加药泵一持续时间之后，所述脱硫效率仍处于第三脱硫效率区间，则所述控制装置再输出停止另一台加药泵的控制信号， 其中，所述第二脱硫效率区间中的值大于所述第一脱硫效率区间中的值，所述第三脱硫效率区间中的值大于所述第二脱硫效率区间中的值。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述执行机构包括一台或多台加药泵。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述加药泵与一台或多台连接至所述脱硫装置的浆液循环泵中的每一者相连，该设备还包括: 一个或多个电磁阀，与所述一台或多台浆液循环泵一一对应，分别连接在所述加药泵与所述浆液循环泵之间的管路中，且所述浆液循环泵和对应的电磁阀同时开启和关闭。
8.一种添加催化剂的方法，根据脱硫装置的硫化物输入浓度和输出浓度计算出脱硫效率，其特征在于，该方法包括: 根据所述脱硫效率输出对应的控制信号；以及 根据所述控制信号来添加对应量的催化剂至所述脱硫装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据脱硫效率输出对应的控制信号包括: 根据所述脱硫效率输出对应的频率控制信号；以及 根据所述频率控制信号调整执行机构的频率； 其中所述执行机构随着频率变化而添加对应量的催化剂。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据脱硫效率输出对应的频率控制信号包括: 根据所述脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号包括: 在所述脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，输出启动执行机构并以第一添加量添加催化剂的控制信号； 在所述脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，输出以第二添加量添加催化剂的控制信号；以及 在所述脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，输出停止所述执行机构的控制信号; 其中，所述第二脱硫效率区间中的值大于所述第一脱硫效率区间中的值，所述第三脱硫效率区间中的值大于所述第二脱硫效率区间中的值。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在执行机构包括两台加药泵的情况下，根据脱硫效率所处的不同的脱硫效率区间来输出对应的控制信号包括: 在所述脱硫效率处于第一脱硫效率区间的情况下，所述控制装置输出启动一台加药泵并以第一添加量添加催化剂的控制信号，若一台加药泵以第一添加量添加催化剂一持续时间之后，所述脱硫效率仍处于第一脱硫效率区间，则再输出启动另一台加药泵并也以第一添加量同时添加催化剂的控制信号； 在所述脱硫效率处于第二脱硫效率区间的情况下，输出两台加药泵同时以第二添加量添加催化剂的控制信号；以及 在所述脱硫效率处于第三脱硫效率区间的情况下，输出停止一台加药泵的控制信号，若停止一台加药泵一持续时间之后，所述脱硫效率仍处于第三脱硫效率区间，则再输出停止另一台加药泵的控制信号， 其中，所述第二脱硫效率区间中的值大于所述第一脱硫效率区间中的值，所述第三脱硫效率区间中的值大于所述第二脱硫效率区间中的值。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该方法还包括: 所述执行机构中的加药泵与一台或多台连接至所述脱硫装置的浆液循环泵中的每一者相连； 与所述一台或多台衆液循环泵对应设置一个或多个电磁阀，该一个或多个电磁阀分别连接在所述加药泵与所述浆液循环泵之间的管路中，且所述浆液循环泵和对应的电磁阀同时开启和 关闭。
【文档编号】B01D53/48GK103933857SQ201310741389
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】韩光磊, 陈玉军, 项棵林, 王清华, 高俊, 董玉贵 申请人:中国神华能源股份有限公司, 神皖能源有限责任公司, 安徽池州九华发电有限公司