一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統的製作方法
2023-05-27 09:55:11 1
本實用新型屬於環保領域，特別是一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統，所述控制系統方法用於處理脫硫廢水。
背景技術：
現有火力發電行業廣泛使用石膏-石灰石溼法脫硫工藝對煙氣進行脫硫處理，這種脫硫過程會產生的大量脫硫廢水，所述脫硫廢水含鹽量高、組成複雜，且有一定腐蝕性。對前述脫硫廢水處理的不僅是火電行業廢水處理的難點，也是實現燃煤機組廢水零排放的關鍵。最近幾年出現了一種新式脫硫廢水處理處置技術：煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統，系統如圖1所示，包括煙道母管1、脫硝裝置2、空預器3、煙氣冷卻器4、電除塵器5、脫硫塔6、煙氣加熱器7、煙囪8、三聯箱9、預沉器10、濃縮器11、脫硫廢水流量計12、進口支管13、煙氣進口流量調節擋板14、脫硫廢水進料泵15、離心式霧化器16、熱風分配器17、乾燥塔18、固體排放口19、煙氣出口開關閥20、出口支管21、出口測溫裝置22，所述系統的工作原理是將脫硫廢水送至旁路煙氣乾燥塔，通過高速旋轉的離心式霧化器使脫硫廢水霧化，然後利用煙氣餘熱在乾燥塔內將脫硫廢水瞬間蒸發，同時將脫硫廢水中的汙染物轉化為結晶物或鹽類等固體物質，隨煙氣中的飛灰一起被電除塵器或其他除塵裝置收集，以實現溼法煙氣脫硫廢水的零排放。這種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統良好運行的關鍵是實現煙氣和脫硫廢水之間的匹配，現有控制系統運行時要對系統多個運行參數作實時測量，如進出口煙溫、煙氣流量、廢水流量等，日常儀表維護工作繁重，一旦測量裝置異常就會導致控制系統發生偏離，在對測量裝置進行缺陷消除時期，煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統存在失控的安全隱患；同時煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統運行的調節裝置多，如煙氣流量調節擋板、廢水流量調節閥等，控制邏輯複雜，對系統運行人員技術要求高。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統運行時要實時測量多個運行參數，對運行人員技術要求高，測量裝置發生異常消除缺陷時系統存在失控風險等缺陷，提供一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統，使用該控制系統無需測量多個運行參數、對運行人員技術要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發生異常也不會產生控制異常而影響系統正常工作。此外，本控制系統應用的控制方法邏輯簡單、易於掌握，方便系統維護，同時還利於運行人員後期調整，使煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統在長期複雜的工況下都能保持控制品質。
為實現上述目的，本實用新型採取如下的技術方案：一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統，包括進口煙氣流量調節裝置、控制器、脫硫廢水流量調節裝置和霧化器控制機構以及吹灰器動作測量裝置、燃煤機組負荷測量裝置、出口煙道煙溫測量裝置，其特徵是所述進口煙氣流量調節裝置輸出端與控制器輸入端相連，且控制器輸入端分別接吹灰器動作測量裝置輸出端和燃煤機組負荷測量裝置輸出端以及出口煙道煙溫測量裝置輸出端，所述控制器輸出端連脫硫廢水流量調節裝置輸入端，脫硫廢水流量調節裝置輸出端接霧化器控制機構輸入端。控制系統工作時，先用進口煙氣流量調節裝置使煙氣進口流量調節擋板開度固定為K1，然後在吹灰器運行和不運行兩種情況下，分別調整燃煤機組運行在40%、60%、80%、100%四個負荷情況，並保持出口煙道煙溫測量裝置測量發送給控制器的溫度都在同一固定值，進而得到為保持相同出口煙溫狀態下的脫硫廢水流量，然後吹灰器不運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q1插值繪製吹灰器不運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S1和吹灰器運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q2插值繪製吹灰器運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S2，再將曲線S1和曲線S2存入控制器中，在燃煤機組實時運行時，控制器依據接收到的燃煤機組負荷情況和吹灰器是否投運情況，控制器選擇曲線S1或曲線S2上的脫硫廢水流量值作為輸出量，發送給脫硫廢水流量調節裝置，以調整脫硫廢水量到對應曲線上的值。使用本系統能達到高效利用乾燥煙氣處理脫硫廢水，提高脫硫廢水處理效率，減弱系統對測量裝置的依賴，當部分測量裝置異常時也不會影響系統正常工作。
所述控制器輸出端通過增減控制器接脫硫廢水流量調節裝置輸入端。通過增減控制器計算廢水量調節值，對脫硫廢水流量調節裝置進行更精準的控制。此外，在沒有增減控制器的情況下，可以將計算廢水量調節至的功能直接整合至控制器中。
所述控制器輸出端通過關斷信號發生器接進口煙氣流量調節裝置輸入端和霧化器控制機構輸入端。控制器接收到出口煙道煙溫測量裝置檢測到出口煙氣溫度過高或過低時，控制關斷信號發生器發送信號給進口煙氣流量調節裝置和霧化器控制機構，關停進口煙氣和霧化器，進行後續檢修維護。
本實用新型提供了一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統控制方法及控制系統，使用該控制方法及系統無需測量多個運行參數、對運行人員技術要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發生異常也不會產生控制異常而影響系統正常工作。
附圖說明
圖1：煙氣旁路脫硫廢水系統示意圖。
圖2：本實用新型所述煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統示意圖。
圖3：本實用新型所述煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統使用時的曲線擬合示意圖。
圖4：本實用新型所述煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統使用時的實際運行參數示意圖。
圖5：本實用新型所述煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統使用時的實際煙溫控制效果圖。
圖6：本實用新型所述控制系統對應的工藝流程圖。
圖中：1.煙道母管、2.脫硝裝置、3.空預器、4.煙氣冷卻器、5.電除塵器、6.脫硫塔、7.煙氣加熱器、8.煙囪、9.三聯箱、10.預沉器、11.濃縮器、12.脫硫廢水流量計、13.進口支管、14.煙氣進口流量調節擋板、15.脫硫廢水進料泵、16.離心式霧化器、17.熱風分配器、18.乾燥塔、19.固體排放口、20.煙氣出口開關閥、21.出口支管、22.出口測溫裝置、23.進口煙氣流量調節裝置、24.吹灰器動作測量裝置、25.燃煤機組負荷測量裝置、26.控制器、27.增減控制器、28.脫硫廢水流量調節裝置、29.霧化器控制機構、30.出口煙道煙溫測量裝置、31.關斷信號發生器。
具體實施方式
下面結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型做進一步的說明。
如圖2所示，一種煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統的控制系統，包括進口煙氣流量調節裝置23、控制器26、脫硫廢水流量調節裝置28和霧化器控制機構29以及吹灰器動作測量裝置24、燃煤機組負荷測量裝置25、出口煙道煙溫測量裝置30，所述進口煙氣流量調節裝置23輸出端與控制器26輸入端相連，且控制器26輸入端分別接吹灰器動作測量裝置24輸出端和燃煤機組負荷測量裝置25輸出端以及出口煙道煙溫測量裝置30輸出端，所述控制器26輸出端連脫硫廢水流量調節裝置28輸入端，脫硫廢水流量調節裝置28輸出端接霧化器控制機構29輸入端。控制系統工作時，先用進口煙氣流量調節裝置使煙氣進口流量調節擋板開度固定為K1，然後在吹灰器運行和不運行兩種情況下，分別調整燃煤機組運行在40%、60%、80%、100%四個負荷情況，並保持出口煙道煙溫測量裝置測量發送給控制器的溫度都在同一固定值，進而得到為保持相同出口煙溫狀態下的脫硫廢水流量，然後吹灰器不運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q1插值繪製吹灰器不運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S1和吹灰器運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q2插值繪製吹灰器運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S2，再將曲線S1和曲線S2存入控制器中，在燃煤機組實時運行時，控制器依據接收到的燃煤機組負荷情況和吹灰器是否投運情況，控制器選擇曲線S1或曲線S2上的脫硫廢水流量值作為輸出量，發送給脫硫廢水流量調節裝置，以調整脫硫廢水量到對應曲線上的值。
所述控制器26輸出端通過增減控制器27接脫硫廢水流量調節裝置28輸入端。通過增減控制器計算廢水量調節值，對脫硫廢水流量調節裝置進行更精準的控制。此外，在沒有增減控制器的情況下，可以將計算廢水量調節至的功能直接整合至控制器中。
所述控制器26輸出端通過關斷信號發生器31接進口煙氣流量調節裝置23輸入端和霧化器控制機構29輸入端。當控制器接收到的出口煙道煙溫測量裝置檢測的煙氣溫度高於設定的警戒溫度T2或低於警戒溫度T3時，其中T3＜T1＜T2且預先設置存於控制器內，依序關停脫硫廢水進料泵、離心式霧化器及煙氣進口流量調節擋板、煙氣出口開關閥，對整個煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統進行檢修維護，此時控制器控制關斷信號發生器發送信號給進口煙氣流量調節裝置和霧化器控制機構，關停進口煙氣和霧化器，進行後續檢修維護。
控制系統工作時，先用進口煙氣流量調節裝置使煙氣進口流量調節擋板開度固定為K1，然後在吹灰器運行和不運行兩種情況下，分別調整燃煤機組運行在40%、60%、80%、100%四個負荷情況，並保持出口煙道煙溫測量裝置測量發送給控制器的溫度在同一值，進而得到為保持同一煙溫時的脫硫廢水流量，然後根據吹灰器不運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q1插值繪製吹灰器不運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S1，根據吹灰器運行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q2插值繪製吹灰器運行時的全負荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S2，最後將曲線S1和曲線S2存入控制器中，在燃煤機組實時運行時，控制器依據接收到的燃煤機組負荷情況和吹灰器投運情況，選擇曲線S1或曲線S2上的脫硫廢水流量值，以控制脫硫廢水流量調節裝置工作，實時調整脫硫廢水量，達到高效利用乾燥煙氣處理脫硫廢水，提高脫硫廢水處理效率，減弱系統對測量裝置的依賴，當部分測量裝置異常時也不會影響系統正常工作；當控制器接收到的出口煙道煙溫測量裝置檢測的煙氣溫度高於設定的警戒溫度T2或低於警戒溫度T3時，依序關停脫硫廢水進料泵、離心式霧化器及煙氣進口流量調節擋板、煙氣出口開關閥，對整個煙氣旁路蒸發脫硫廢水系統進行檢修維護，其中T3＜T1＜T2。