一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法和系统，应用于石灰石‑石膏湿法脱硫工艺中，其工作步骤均如下：S10：拟合亚硫酸钙浓度在线仪表，用于在线计算亚硫酸钙浓度；S20：依据亚硫酸钙浓度在线仪表得到的亚硫酸钙浓度，结合浆液池的底面积和浆液液面高度，计算亚硫酸钙总量；S30：根据亚硫酸钙总量，计算氧需求量，再根据大气含氧量为6％，计算氧化风需求量；S40：根据氧化风需求量，指导各氧化风机的启停和送风量；S50：利用线下化验数据，迭代校正在线仪表的误差。本发明专利技术提出的方法和系统对氧化风机的启停具有指导作用，克服传统石灰石‑石膏湿法脱硫工艺中，氧化风机的操作单一，提供风量过多的缺陷，具有节能减排的优点，减少了企业投入成本。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法和系统
本专利技术涉及节能降耗领域，尤其涉及一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法和系统。
技术介绍
近些年来，随着电力事业的飞速发展，严格控制燃煤产生的污染物的排放成为电力事业发展的重要组成部分。火力发电厂锅炉尾部烟气中的二氧化硫排放量控制是治理大气污染物的重要一环，而石灰石-石膏湿法脱硫工艺是当前应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。石灰石-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是当前大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺，它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液；在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。电厂是使用氧化风机为浆液池送风来解决反应所需的氧，实际操作中，电厂普遍存在氧化风机超需要供风，造成电力浪费，主要是因为亚硫酸钙浓度没有在线测点，需要线下化验室化验获取亚硫酸钙浓度，计算氧需求量，以指导氧化风需求量，但化验的流程包括采样和烘干过程，耗时在4小时以上，甚至要第2天才能获得化验结果，基本无法实现有效指导氧化风机的操作。
技术实现思路
本专利技术提供了一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法和系统，应用于石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，能够有效指导各氧化风机的启停和送风量，合理使用各氧化风机，进而降低能耗。针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，包括如下步骤：S10：拟合亚硫酸钙浓度在线仪表，用于在线计算亚硫酸钙浓度；S20：依据亚硫酸钙浓度在线仪表得到的亚硫酸钙浓度，结合浆液池的底面积和浆液液面高度，计算亚硫酸钙总量，亚硫酸钙总量＝亚硫酸钙浓度*底面积*液位；S30：根据亚硫酸钙总量，计算氧需求量，再根据大气含氧量为6％，计算氧化风需求量；S40：根据氧化风需求量，指导各氧化风机的启停和送风量，合理启用氧化风机的数量和档数的选择，尽量控制到输送的风量大于或略大于所需的送风量，降低能耗；S50：利用线下化验数据，迭代校正在线仪表的误差。亚硫酸钙浓度在线仪表具有一定的误差，其误差来源主要是：亚硫酸钙氧化为石膏的反应是可逆的，这影响到亚硫酸钙的总量比理论值要高些；排出石膏时，亚硫酸钙总量会有所减少，这影响到亚硫酸钙的总量比理论值要低些。这些误差源将影响到亚硫酸钙总量的计算，长时间累计可使误差越来越大，影响亚硫酸钙在线仪表的可用性，因此需要线下化验的迭代纠偏，保证亚硫酸钙在线仪表的准确性和可用性，即通过线下化验获取亚硫酸钙浓度后，对亚硫酸钙在线仪表进行相应的调整。可选的，所述步骤S10包括：S11：建立实时的亚硫酸钙浓度跟踪模型，模型主要属性包括：亚硫酸钙总量、吸收塔液位值、吸收塔底面积、原始亚硫酸钙总量、亚硫酸钙增量、亚硫酸钙减少量、亚硫酸钙总量、亚硫酸钙当前浓度、新增风需求量、新增脱硫量、新增风量。各属性间的化学反应公式和计算公式如下：1、由SO2(二氧化硫32)+Ca(OH)2(石灰浆液38)＝CaSO3(亚硫酸钙60)+H2O(水10)，可得，亚硫酸钙增量＝60/32*新增脱硫量。2、由2CaSO3(亚硫酸钙120)+O2(氧16)＝2CaSO4(硫酸钙136)，可得，新增风需求量＝亚硫酸钙增量*16/120/6％，同理：亚硫酸钙减量＝新增风量*6％*120/16。3、亚硫酸钙总量＝原始亚硫酸钙总量+亚硫酸钙增量–亚硫酸钙减量＝原始亚硫酸钙总量+60/32*新增脱硫量–新增风量*6％*120/16＝亚硫酸钙浓度*底面积*液位可得，原始亚硫酸钙总量＝亚硫酸钙浓度*底面积*液位-60/32*新增脱硫量+新增风量*6％*120/16亚硫酸钙浓度；＝(原始亚硫酸钙总量+60/32*新增脱硫量–新增风量*6％*120/16)/(吸收塔底面积*吸收塔液位值)。其中，新增脱硫量可由吸收塔SO2入口浓度、出口浓度、烟气流量计算得出；新增风量，也就是氧化风机的氧化风流量的累计得出。可选的，步骤S50包括：S51：保留线下化验时间点相关参数，所述参数包括亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度和吸收塔液位值；S51：根据当时的亚硫酸钙浓度计算浓度偏差和总量偏差，较正拟合的亚硫酸钙浓度在线仪表。可选的，所述步骤S50包括：S53：根据浓度偏差和总量偏差，计算偏差调整系数，改进亚硫酸钙浓度跟踪模型的精确性。对于不同的工况，其误差源不同或者存在区别，偏差调整系数就不相同，只有当误差源没有发生明显改变或者误差趋势具有一定的稳定性时，偏差调整系数才会固定下来或者在可接受的小范围内波动。S54：迭代纠偏，在原偏差调整系数的基础上做微细化调整，即通过不断的微调偏差调整系数，使得亚硫酸钙浓度跟踪模型更加准确，亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度才会更加贴近真实。可选的，第一次使用步骤S11时，无需输入原始亚硫酸钙总量的值，将原始亚硫酸钙总量的值当成误差来源之一，此时亚硫酸钙浓度必定很高，需要大量的氧气，氧化风机的送风量可适当调高，此时亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度与真实浓度存在较大偏差，但是由于一直存在亚硫酸钙增量，氧化风机不会停止，在步骤S50迭代校正中，即经过第一次线下化验，就能得到第一次线下化验时刻的亚硫酸钙浓度和亚硫酸钙总量的误差大小，自行纠正该误差，然后在后续的多次线下化验过程中，不断的纠正后期出现的误差。针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种脱硫吸收塔氧化风机降耗系统，包括亚硫酸钙浓度在线仪表、控制模块、数据采集模块、迭代纠偏模块。其中，亚硫酸钙浓度在线仪表，用于计算亚硫酸钙浓度和亚硫酸钙总量；控制模块，根据亚硫酸钙浓度和亚硫酸钙总量，计算氧需求量，再根据大气含氧量，计算氧化风需求量，并指导各氧化风机的启停和送风量；监控模块，包括脱硫监控模块和氧化风机监控模块，通过脱硫监控模块监控脱硫过程，通过氧化风机监控模块监控氧化风机运行状况，并采集亚硫酸钙浓度在线仪表计算亚硫酸钙浓度时所需的工况数据。迭代纠偏模块，利用线下化验迭代校正在线仪表的误差。可选的，所述亚硫酸钙浓度在线仪表包括实时的亚硫酸钙浓度跟踪模型：亚硫酸钙浓度＝(原始亚硫酸钙总量+60/32*新增脱硫量–新增风量*6％*120/16)/(吸收塔底面积*吸收塔液位值)；所述新增脱硫量由吸收塔SO2入口浓度、出口浓度、烟气流量计算得出；所述新增风量由氧化风机的氧化风流量的累计得出。可选的，所述迭代纠偏模块保留线下化验时间点的亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度和吸收塔液位值，根据当时的亚硫酸钙浓度计算浓度偏差和总量偏差，较正拟合的亚硫酸钙浓度在线仪表。可选的，所述迭代纠偏模块根据浓度偏差和总量偏差，计算偏差调整系数，改进亚硫酸钙浓度跟踪模型的精确性，并在迭代纠偏过程中，在原偏差调整系数的基础上做微细化调整。可选的，系统第一次时，无需输入原始亚硫酸钙总量的值，将原始亚硫酸钙总量的值当成误差来源之一，此时亚硫酸钙浓度必定很高，需要大量的氧气，氧化风机的送风量可适当调高，此时亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度与真实浓度存在较大偏差，但是由于一直存在亚硫酸钙增量，氧化风机不会停止，在步骤S50迭代校正中，即经过第一次线下化验，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：拟合亚硫酸钙浓度在线仪表；S20：依据亚硫酸钙浓度在线仪表得到的亚硫酸钙浓度，结合浆液池的底面积和浆液液面高度，计算亚硫酸钙总量；S30：根据亚硫酸钙总量，计算氧需求量，再根据大气含氧量，计算氧化风需求量；S40：根据氧化风需求量，指导各氧化风机的启停和送风量；S50：利用线下化验数据，迭代校正在线仪表的误差。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：拟合亚硫酸钙浓度在线仪表；S20：依据亚硫酸钙浓度在线仪表得到的亚硫酸钙浓度，结合浆液池的底面积和浆液液面高度，计算亚硫酸钙总量；S30：根据亚硫酸钙总量，计算氧需求量，再根据大气含氧量，计算氧化风需求量；S40：根据氧化风需求量，指导各氧化风机的启停和送风量；S50：利用线下化验数据，迭代校正在线仪表的误差。2.根据权利要求1所述的一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，所述步骤S10包括：S11：建立实时的亚硫酸钙浓度跟踪模型：亚硫酸钙浓度＝(原始亚硫酸钙总量+60/32*新增脱硫量–新增风量*6％*120/16)/(吸收塔底面积*吸收塔液位值)；模型主要属性包括：亚硫酸钙总量、吸收塔液位值、吸收塔底面积、原始亚硫酸钙总量、亚硫酸钙增量、亚硫酸钙减少量、亚硫酸钙总量、亚硫酸钙当前浓度、新增风需求量、新增脱硫量、新增风量。3.根据权利要求2所述的一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，所述新增脱硫量由吸收塔SO2入口浓度、出口浓度、烟气流量计算得出；所述新增风量由氧化风机的氧化风流量的累计得出。4.根据权利要求2所述的一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，所述步骤S50包括：S51：保留线下化验时间点相关参数，所述参数包括亚硫酸钙浓度在线仪表采集到的亚硫酸钙浓度和吸收塔液位值；S51：根据当时的亚硫酸钙浓度计算浓度偏差和总量偏差，较正拟合的亚硫酸钙浓度在线仪表。5.根据权利要求4所述的一种脱硫吸收塔氧化风机降耗方法，其特征在于，所述步骤S50包括：S53：根据浓度偏差和总量偏差，计算偏差调整系数，改进亚硫酸钙浓度跟踪模型的精确性；S54：迭代纠偏，在原偏差调整系数的基础上做微细化调整。6.根据权利要求4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘煜，孙再连，梅瑜，
申请(专利权)人：厦门邑通软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35