用于烟气脱白的智能控制方法与流程

本发明属于工业化大生产中用于烟气烟囱排放的净化设备，涉及将烟囱出口所含水蒸气过饱和与冷凝结水雾进行净化治理的控制系统，特别涉及一种将智能控制系统用于净化处理进行烟气脱白的智能控制方法。

背景技术：

随着国家治理雾霾的决心越来越大，建设生态文明和美丽中国，改善生态环境质量，已经被国家作为提升绿色竞争力的重大举措。烟囱冒白烟的问题，已经成为众多工业化生产企业烟气排放的一大难题。烟囱冒白烟的问题是烟囱出口的饱和湿烟气与温度较低的环境空气接触时，在烟气温降过程中，烟气中所含水蒸气过饱和凝结，凝结的水滴对光线产生折射、散射，从而使烟羽呈现出白色或者灰色，称其为“烟羽”（俗称“白烟”）。由于烟气中含水蒸气成分、饱和度与冷凝结的合成比例相当复杂，尤其是电厂、化工化肥行业、钢铁冶金行业，都是烟囱冒白烟的最大的污染源产生地。最主要是水汽污染，尤其水汽共生的白烟最难以治理，也是当今烟气脱白领域亟待解决的问题。

就钢铁冶金行业而言，这种烟气主要来自烟囱排放系统，是相关企业技术人员都在着力解决的问题。目前，解决这个问题的常规办法是通过冷却用以降低烟气温度或经过加温达到升高烟气温度，从而进行烟囱烟气的脱白，具体的做法有以下几种：

首先是降温法，通过冷却盘管释放的冷气或用直接喷水的方法用以降低烟气温度，使得100℃左右的烟气降至25℃左右，在降温过程中先析出一部分水，用以达到降低烟气含湿度，然后在排放时可达到减白或无白的目的。

其次是加温法，采用高温换热器传导的热气或利用高温废气直接升高烟气温度，使得50℃左右的烟气升至100℃左右，在升温过程中达到降低烟气含湿度，也使加热烟气快速升腾，在排放时就可达到减白或无白的目的。

由于工业化大生产中所产生的烟气量都是巨大的，小则每小时几万烟气量，大则几十万、几百万烟气量，采用上述方法来治理烟气脱白，存在着建设投资高、运行能耗大；迫使企业成本增加，效益降低，企业的生存环境恶化，难以承受。

有鉴于此，烟气脱白领域科研人员致力于研发一种用于烟气脱白的智能控制方法，以改进烟囱冒白烟的传统解决方法。

技术实现要素：

本发明的任务是提供一种用于烟气脱白的智能控制方法，采用智能化模块以控制脱白系统自动化设别、协同作业，并由智能化模块通过接收现场实时信息，经过模块程序计算、设别、下达指令的协同处理技术，使匀风系统、除湿系统、风机排风系统服从于智能控制系统参与匀风作业、除湿作业和风机排风作业，能有效治理烟气脱白，解决了上述现有技术所存在的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于烟气脱白的智能控制方法，设置用于烟气脱白的智能控制系统，所述智能控制系统包括通过管道按顺序连接的匀风系统、除湿系统、二次匀风系统、二次除湿系统及变频风机，管道烟气从匀风系统进口进入，所述匀风系统、除湿系统、二次匀风系统、二次除湿系统、变频风机分别由线路连接智能控制装置，在二次除湿系统的尾部与变频风机的连接处安装烟囱；

所述智能控制装置利用传感器信号收集烟气温度、湿度；

所述智能控制装置利用传感器信号收集烟囱部位大气环境温度、湿度；

所述智能控制装置利用传感器信号收集烟道风速、风压和流量；

所述智能控制装置利用收集得来的数据与智能模块给定的露点计算公式进行逐项设别和程序计算，智能模块将程序计算出的结果，以指令的方式发送至匀风系统控制装置和变频风机控制装置；

所述匀风系统控制装置按照智能模块发出的指令，启动匀风风机，根据给定的功率向匀风箱输送外部空气，促使烟气与外部空气充分匀和，匀和的烟气供应给除湿器进行除雾作业；

所述变频风机控制装置按照智能模块发出的指令，启动变频风机，根据给定的风机流量、流速和风压进行抽风排烟气；

当季节性温度、湿度变化和烟气温度、湿度变化时，智能模块将根据实时条件与实际情况，决定是否启动二次匀风系统、二次除湿系统进行作业。

所述用于烟气脱白的智能控制过程为：智能控制装置通过传感器传回的烟道内烟气温度、湿度和烟囱部位大气环境温度、湿度的信号转换成可读取数据，再将数据进行测算，计算出烟囱出口露点的温度，根据露点温度向匀风系统下达作业指令、向排烟风机下达工作强度指令；通过烟囱内所设的风速、温度和湿度传感器，将信号传回智能控制装置进行数据验证，并不断地接收、转换、计算和下达指令，确保智能控制系统不间断地循环往复工作。

按本发明的一种用于烟气脱白的智能控制方法，对于烟囱出口所含水蒸气过饱和与冷凝结水雾进行净化治理的控制系统，采用智能化模块以控制脱白系统自动化设别、协同作业，并由智能化模块通过接收现场外部实时环境信息和管道内部系统的烟气实时信息，包括匀风系统、除湿系统，各类（温度、湿度、流速、压差等）传感器的有效信息，经过模块程序计算、设别、下达指令的协同处理技术，使匀风系统、除湿系统、风机排风系统服从于智能控制系统参与匀风作业、除湿作业和风机排风作业。

对于气候环境和工况恶劣的作业环境，可增设二级匀风系统与除湿系统，确保智能控制系统下达的作业指令始终处于智能控制系统的受控管理。

本发明的用于烟气脱白的智能控制方法具备信息采集接收、数据设别、程序计算、自动调整、下达指令的协同处理技术，从而使烟气脱白系统达到循环往复连续的自动化智能作业。

本发明的智能控制方法具备既能应用于南方、北方，又能应用于夏天、冬天的高温差作业，而且设备具备自动化作业、经久耐用、反复使用的功能。经烟气脱白系统处理后的烟气可以达到超净排放，为烟气脱白提供了新的选项，具有重大的应用价值。

附图说明

图1是按本发明的智能控制方法设置的一种用于烟气脱白的智能控制系统的示意图，其中匀风系统与变频风机需接受智能控制装置下达的指令。

附图标记：

1为管道烟气，2为匀风系统，3为除湿系统，4为二次匀风系统，5为二次除湿系统，6为变频风机，7为烟囱，8为智能控制装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图1，本发明提供一种用于烟气脱白的智能控制方法，设置用于烟气脱白的智能控制系统，该智能控制系统主要由匀风系统2、除湿系统3、二次匀风系统4、二次除湿系统5以及变频风机6组成，匀风系统2、除湿系统3、二次匀风系统4、二次除湿系统5及变频风机6按顺序通过管道相连接。

管道烟气1从匀风系统2进口进入，匀风系统2、除湿系统3、二次匀风系统4、二次除湿系统5、变频风机6分别由线路连接智能控制装置8，在二次除湿系统5的尾部与变频风机6的连接处安装烟囱7。

智能控制装置8利用传感器信号收集烟气温度、湿度。智能控制装置8利用传感器信号收集烟囱部位大气环境温度、湿度。智能控制装置8利用传感器信号收集烟道风速、风压和流量。

智能控制装置8利用收集得来的数据与智能模块给定的露点计算公式进行逐项设别和程序计算，智能模块将程序计算出的结果，以指令的方式发送至匀风系统2控制装置和变频风机6控制装置。

匀风系统2控制装置按照智能模块发出的指令，启动匀风风机，根据给定的功率向匀风箱输送外部空气，促使烟气与外部空气充分匀和，匀和的烟气供应给除湿器进行除雾作业。

变频风机6控制装置按照智能模块发出的指令，启动变频风机，根据给定的风机流量、流速和风压进行抽风排烟气。

当季节性温度、湿度变化和烟气温度、湿度变化时，智能模块将根据实时条件与实际情况，决定是否启动二次匀风系统4、二次除湿系统5进行作业。

智能控制装置8具备信息采集接收、数据设别、程序计算、自动调整、下达指令等功能，智能模块以循环往复的协同和处理技术，确保烟气脱白的智能控制系统正常运行。

本发明的用于烟气脱白的智能控制过程为：智能控制装置通过传感器传回的烟道内烟气温度、湿度和烟囱部位大气环境温度、湿度的信号转换成可读取数据，再将数据进行测算，计算出烟囱出口露点的温度，根据露点温度向匀风系统下达作业指令、向排烟风机下达工作强度指令；通过烟囱内所设的风速、温度和湿度传感器，将信号传回智能控制装置进行数据验证，并不断地接收、转换、计算和下达指令，确保智能控制系统不间断地循环往复工作。

下面以10000m³/h风量对本发明的智能控制系统进行模拟操作：

智能控制装置接收到的烟道进口温度为30℃、湿度为rh45%，通过系统自动计算出对应的饱和水汽压值为31.82，得出的露点温度为14.31℃。

智能控制装置接收到的烟囱部位出口的大气环境温度为25℃、湿度为rh35%，通过系统自动计算出对应的饱和水汽压值为23.76，得出的露点温度为8.31℃。

智能控制装置根据烟囱部位出口的大气环境温度25℃减去露点温度8.31℃得出烟气排放的最低温度不得低于16.69℃；然后，根据烟道进口温度30℃减去露点温度14.31℃得出烟气输送的最低温度不得低于15.69℃，系统设定的认可值是排放温度必须高于输送温度，此时给予变频电机的电流量为20a，也就是不需要匀风系统和除湿系统参与工作。

反之，当烟囱部位出口的大气环境温度降至10℃、湿度为rh55%，对应的饱和水汽压值为9.21，减去露点温度5.06℃得出烟气排放的最低温度不得低于4.94℃；然后，假设烟道进口温度30℃不变减去露点温度14.31℃得出烟气输送的温度15.69℃，系统设定的认可值是排放温度必须高于输送温度，此时匀风系统和除湿系统需要参与工作，同时将温度和湿度全面降低，智能控制装置发出动态指令，给予变频电机的电流量为30a-35a，通过匀风系统增加低温风量和除湿系统减少烟气湿度，直至满足系统设定的认可值是排放温度必须高于输送温度，以此往复循环工作。

综上所述，采用本发明的用于烟气脱白的智能控制方法，通过智能化模块控制脱白系统自动化设别、协同作业，并由智能化模块通过接收现场实时信息，经过模块程序计算、设别、下达指令的协同处理技术，使匀风系统、除湿系统、风机排风系统服从于智能控制系统参与匀风作业、除湿作业和风机排风作业，能有效治理烟气脱白。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。