湿法烟气脱硫氧化风机节能方法技术

本发明专利技术属于节能环保技术领域，涉及一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法，在吸收塔外设置节能控制模块，节能控制模块包括数据采集仪、中央处理器、不间断电源、人机交互界面以及运行控制器，SO2当量计算模块计算的SO2当量、pH值测量模块实时测量的浆液pH值、DO值测量模块实时测量的浆液DO值和COD值测量模块实时测量的浆液COD值输送给数据采集仪，数据采集仪将采集的数据输送给中央处理器，中央处理器根据预设算法确定所需氧化空气量，运行控制器通过调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度来调整进入浆液池的氧化空气量，使浆液池内的亚硫酸根充分氧化，在保证石膏质量和脱硫装置安全稳定运行的同时实现氧化风机节能。

Energy saving method of Wet Flue Gas Desulphurization Fan

The invention belongs to the technical field of energy saving and environmental protection, and relates to a wet flue gas desulfurization oxidation fan energy saving method, set up energy-saving control module in the absorption tower, energy saving control module comprises a data acquisition instrument, central processor, uninterruptible power supply, man-machine interface and operation control device, SO2 SO2, pH equivalent calculation module calculates the equivalent value of slurry pH measurement module real-time measurement value and DO value of slurry DO measurement module real-time measurement value and COD value of slurry COD measurement module real-time measurement value delivered to the data acquisition instrument, data acquisition instrument the data collected will be transmitted to a central processor, the central processor according to the preset algorithm to determine the required amount of air oxidation, oxidation by adjusting the operation controller fan inverter and / or oxidation air damper opening to adjust the air volume into the oxide slurry tank, the sulfite slurry tank In order to ensure the quality of gypsum and the safe and stable operation of the desulphurizing device, the oxidizing fan can be saved at the same time.

【技术实现步骤摘要】
湿法烟气脱硫氧化风机节能方法
本专利技术属于节能环保
，涉及一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法。
技术介绍
煤燃烧的过程中会产生SO2等污染物，SO2污染物会引起酸雨，对环境和生态造成影响。燃煤电站锅炉是我国煤炭的消耗大户，为了控制燃煤烟气中SO2污染物的排放，通常会采用烟气脱硫装置来脱除烟气中SO2。烟气脱硫系统种类较多，其中石灰石湿法烟气脱硫(WFGD)装置是燃煤电站锅炉采用最为广泛的烟气脱硫装置。特别是近年来随着对燃煤烟气中污染物排放限值的降低，越来越多的石灰石WFGD系统投入运行。在石灰石WFGD系统中，吸收塔的浆液池内，石灰石浆液里的亚硫酸钙和亚硫酸氢钙在氧化空气中氧气的作用下被氧化为硫酸钙，最终形成副产物石膏浆液，由石膏排出泵送至石膏脱水系统。若吸收塔的浆液池内氧化不足，造成亚硫酸根或亚硫酸氢根氧化不完全，则亚硫酸钙容易形成半水亚硫酸钙，半水亚硫酸钙一方面会包覆在石灰石颗粒表面，影响石灰石的溶解，另一方面亚硫酸钙和硫酸钙还可能形成混合结晶体，两者容易造成结垢和堵塞。此外，氧化不足还有可能造成石膏结晶颗粒小而影响石膏脱水，甚至影响系统可用率。鉴于浆液池内氧化充分的重要性，通常在氧化空气系统设计时都会做比较保守的设计。首先，WFGD系统一般采用多台冗余方式布置，在设计时按照满负荷甚至120％负荷运行来计算，且通常是根据燃煤的最高含硫量和脱硫系统最高脱硫效率来计算SO2的当量。其次，根据计算SO2当量，一般以O2对SO2摩尔比为3:1来计算O2当量，最后，根据空气中氧含量最低值计算氧化空气量。脱硫系统氧化风机是WFGD系统中的重要的电耗设备之一，其厂用电率一般为0.15％左右。然而，目前我国燃煤电站锅炉WFGD系统的氧化风机基本没有运行调节手段，且火电机组大量参与调峰运行，机组运行负荷波动较大，必然导致浪费大量电能，同时增加运行成本。吸收塔浆液池内的亚硫酸根浓度一般要求低于设定值，这样才能保证副产物石膏的脱水和防止塔内部件的结垢。氧化风机的作用就是保证塔内浆液的充分氧化，尽量减少亚硫酸根的浓度。要实现氧化风机工作在合适的工况点，降低氧化风机的能耗，就要求能知道浆液内亚硫酸根的浓度，根据亚硫酸根浓度来调整氧化风机的风量大小。例如，当亚硫酸根浓度大于氧化空气不足设定值区间，则需要加大氧化风机的风量，而当亚硫酸根浓度小于氧化空气过量设定值区间，则需要减小氧化风机的风量。要实现随着亚硫酸根浓度来调节氧化空气的量，必然要求实时监测亚硫酸根的浓度。Alstom公司的欧洲专利(EP2579032B1)公开了一种亚硫酸根浓度在线测量传感器及方法，用于在线监测浆液或者溶液里的亚硫酸根浓度。此外，Alstom公司的美国专利(US8828341B1)还公开了一种将上述专利EP2579032B1提到的在线亚硫酸根浓度测量传感器用于控制浆液亚硫酸根浓度从而控制浆液池内汞的二次逃逸的方法，Alstom公司的亚硫酸根浓度测量传感器采用伏安法(VoltammetricMethod)原理测量亚硫酸根浓度，根据依次发送的多个不同等级电压脉冲在不同亚硫酸根浓度时的差异，采用多变量数据分析来获得亚硫酸根浓度值。然而，由于该传感器价格昂贵，因此在国内的应用受到了一定的制约。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法，设置节能控制模块，通过计算的SO2当量、浆液pH值、浆液DO值和浆液COD值来调整进入浆液池的氧化空气的量，使浆液池内的亚硫酸根充分氧化，在保证石膏质量和脱硫装置安全稳定运行的同时实现氧化风机节能。本专利技术是这样实现的：一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法，在吸收塔外设置节能控制模块，通过计算的SO2当量、浆液pH值、浆液DO值和浆液COD值来调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度从而调整进入浆液池的氧化空气的量，其包括如下步骤：S1、从锅炉来的原烟气通过吸收塔侧下部的原烟气入口进入吸收塔，在吸收塔内，原烟气与经喷淋层雾化后的石灰石浆液滴逆向接触，原烟气中包含的SO2、HCl的酸性气体和粉尘被脱除成为净烟气；S2、净烟气通过喷淋层上部的除雾器除去夹带的液滴后由吸收塔顶部的净烟气出口离开所述吸收塔，吸收了SO2的石灰石浆液液滴在重力作用下落入所述吸收塔底部的浆液池内；S3、设置在所述原烟气入口处的SO2当量计算模块将系统中的烟气流量和SO2浓度参数计算得到SO2当量并输送给节能控制模块的数据采集仪，pH值测量模块实时测量的浆液pH值、DO值测量模块实时测量的浆液DO值以及COD值测量模块实时测量的浆液COD值分别输送给所述数据采集仪，所述数据采集仪将采集的数据输送给所述节能控制模块的中央处理器，所述中央处理器根据预设算法确定所需氧化空气量，所述节能控制模块的运行控制器通过调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度来调整进入所述浆液池的氧化空气量；根据预设算法确定所需氧化空气量并对氧化空气量进行调整的方法具体包括以下步骤：(1)确定浆液中亚硫酸根浓度Cs：采用DO测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs1与DO值的关系式，再根据DO值测量模块测得的浆液DO值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs1，此时，Cs＝Cs1；采用COD测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs2与COD值的关系式，再根据COD值测量模块测得的浆液COD值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs2，此时Cs＝Cs2；同时采用DO测量模块和COD测量模块来确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，亚硫酸根浓度Cs＝max{Cs1,Cs2}；(2)调整氧化空气量：氧化风机节能系统的初始SO2当量为N0，初始风量为Q0，初始最大亚硫酸根浓度为Cs0，根据S3中SO2当量计算模块计算获得的SO2当量为N1，则α＝N1/N0，β＝Cs/Cs0，当α值在0.95～1.0范围内变动时，所述节能控制模块不做出反应；当α值小于0.95时，持续20分钟以后触发所述节能控制模块，以α值作为基准调节值，结合β值来调整氧化空气量，调节后的风量为Q1，Q1＝K·α·Q0，其中，K为开度系数；S4、氧化空气由所述氧化风机供给，经氧化空气管进入到氧化空气分配管内，最终通过氧化空气喷嘴进入所述浆液池内，离开所述氧化空气喷嘴的氧化空气自上而下通过浆液，浆液里的亚硫酸钙和亚硫酸氢钙在氧化空气的作用下被氧化为硫酸钙，最终形成副产物石膏浆液。优选地，K·α的取值范围为α～1.7α或1。优选地，所述浆液池连接有浆液取样管，所述浆液取样管配置用于将所述石灰石浆液连续排出所述吸收塔，所述pH值测量模块和DO值测量模块安装在浆液取样管上用于分别测量浆液pH值和浆液DO值，所述COD值测量模块安装在所述浆液取样管的侧部，配置用于从所述浆液取样管内抽取浆液进行COD值测量。优选地，所述节能控制模模块包括数据采集仪、中央处理器、不间断电源、人机交互界面以及运行控制器，所述数据采集仪、不间断电源、人机交互界面以及运行控制器分别与所述中央处理器电连接，所述SO2当量计算模块、pH值测量模块、DO值测量模块、COD值测量模块分别与所述数据采集仪通讯连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法，其特征在于：在吸收塔外设置节能控制模块，通过计算的SO2当量、浆液pH值、浆液DO值和浆液COD值来调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度从而调整进入浆液池的氧化空气的量，其包括如下步骤：S1、从锅炉来的原烟气通过吸收塔侧下部的原烟气入口进入吸收塔，在吸收塔内，原烟气与经喷淋层雾化后的石灰石浆液滴逆向接触，原烟气中包含的SO2、HCl的酸性气体和粉尘被脱除成为净烟气；S2、净烟气通过喷淋层上部的除雾器除去夹带的液滴后由吸收塔顶部的净烟气出口离开所述吸收塔，吸收了SO2的石灰石浆液液滴在重力作用下落入所述吸收塔底部的浆液池内；S3、设置在所述原烟气入口处的SO2当量计算模块将系统中的烟气流量和SO2浓度参数计算得到SO2当量并输送给节能控制模块的数据采集仪，pH值测量模块实时测量的浆液pH值、DO值测量模块实时测量的浆液DO值以及COD值测量模块实时测量的浆液COD值分别输送给所述数据采集仪，所述数据采集仪将采集的数据输送给所述节能控制模块的中央处理器，所述中央处理器根据预设算法确定所需氧化空气量，所述节能控制模块的运行控制器通过调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度来调整进入所述浆液池的氧化空气量；根据预设算法确定所需氧化空气量并对氧化空气量进行调整的方法具体包括以下步骤：(1)确定浆液中亚硫酸根浓度Cs：采用DO测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs1与DO值的关系式，再根据DO值测量模块测得的浆液DO值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs1，此时，Cs＝Cs1；采用COD测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs2与COD值的关系式，再根据COD值测量模块测得的浆液COD值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs2，此时Cs＝Cs2；同时采用DO测量模块和COD测量模块来确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，亚硫酸根浓度Cs＝max{Cs1,Cs2}；(2)调整氧化空气量：氧化风机节能系统的初始SO2当量为N0，初始风量为Q0，初始最大亚硫酸根浓度为Cs0，根据S3中SO2当量计算模块计算获得的SO2当量为N1，则α＝N1/N0，β＝Cs/Cs0，当α值在0.95～1.0范围内变动时，所述节能控制模块不做出反应；当α值小于0.95时，持续20分钟以后触发所述节能控制模块，以α值作为基准调节值，结合β值来调整氧化空气量，调节后的风量为Q1，Q1＝K·α·Q0，其中，K为开度系数；S4、氧化空气由所述氧化风机供给，经氧化空气管进入到氧化空气分配管内，最终通过氧化空气喷嘴进入所述浆液池内，离开所述氧化空气喷嘴的氧化空气自上而下通过浆液，浆液里的亚硫酸钙和亚硫酸氢钙在氧化空气的作用下被氧化为硫酸钙，最终形成副产物石膏浆液。...

【技术特征摘要】
1.一种湿法烟气脱硫氧化风机节能方法，其特征在于：在吸收塔外设置节能控制模块，通过计算的SO2当量、浆液pH值、浆液DO值和浆液COD值来调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度从而调整进入浆液池的氧化空气的量，其包括如下步骤：S1、从锅炉来的原烟气通过吸收塔侧下部的原烟气入口进入吸收塔，在吸收塔内，原烟气与经喷淋层雾化后的石灰石浆液滴逆向接触，原烟气中包含的SO2、HCl的酸性气体和粉尘被脱除成为净烟气；S2、净烟气通过喷淋层上部的除雾器除去夹带的液滴后由吸收塔顶部的净烟气出口离开所述吸收塔，吸收了SO2的石灰石浆液液滴在重力作用下落入所述吸收塔底部的浆液池内；S3、设置在所述原烟气入口处的SO2当量计算模块将系统中的烟气流量和SO2浓度参数计算得到SO2当量并输送给节能控制模块的数据采集仪，pH值测量模块实时测量的浆液pH值、DO值测量模块实时测量的浆液DO值以及COD值测量模块实时测量的浆液COD值分别输送给所述数据采集仪，所述数据采集仪将采集的数据输送给所述节能控制模块的中央处理器，所述中央处理器根据预设算法确定所需氧化空气量，所述节能控制模块的运行控制器通过调节氧化风机的变频器和/或氧化空气风门的开度来调整进入所述浆液池的氧化空气量；根据预设算法确定所需氧化空气量并对氧化空气量进行调整的方法具体包括以下步骤：(1)确定浆液中亚硫酸根浓度Cs：采用DO测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs1与DO值的关系式，再根据DO值测量模块测得的浆液DO值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs1，此时，Cs＝Cs1；采用COD测量模块确定浆液中亚硫酸根浓度Cs时，根据pH值测量模块测得的浆液pH值在数据库内选定该pH值条件下亚硫酸根浓度Cs2与COD值的关系式，再根据COD值测量模块测得的浆液COD值计算得到浆液中亚硫酸根浓度Cs2，此时Cs＝Cs2；同时采用DO测量模块和COD测量模块来确定浆液中亚硫...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟毅，张鹏宇，王大永，
申请(专利权)人：深圳市鹏涌能源环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44