一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供本发明专利技术公开了一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统及方法，根据湿法脱硫装置脱除的SO2总量或脱硫装置入口烟气量、入口烟气中的SO2浓度、出口烟气量、出口烟气中的SO2排放浓度值自动计算理论需氧量；通过氧化风管道流速、石膏品质双重限制条件，自动调节氧化风机电机频率，达到最佳的节能效果。本发明专利技术采用了一种湿法脱硫罗茨风机节能控制方法，自动化程度高，克服了传统脱硫浆液氧化控制方法的脱硫浆液亚硫酸盐需氧量与实际氧化风机风量之间的不匹配、过氧化现象频繁出现的情况，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。实现氧化风机节能。实现氧化风机节能。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及湿法脱硫环保岛控制领域，具体涉及一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统及方法。

技术介绍

[0002]石灰石
‑
石膏湿法脱硫是现阶段运用最广泛的烟气脱硫技术，其主要是用于烟气中二氧化硫。其技术原理是烟气中SO2与石灰石浆液发生化学反应，经过氧化、结晶生成石膏。脱硫过程中，亚硫酸钙氧化为硫酸钙的反应中，需要鼓入大量的氧化空气。常规的脱硫系统均是采用鼓入过量的空气的方式，促进亚硫酸钙与氧气发生反应。
[0003]目前脱硫系统投运，氧化风机采用连续运行的方式。部分电厂、钢铁厂、焦化厂针对氧化系统进行了一些节能改造，将氧化风机电机更换为变频电机、永磁变频电机，也确实起到一些节能效果，但是效果不是很明显，并且经常需要人工进行调节，无法精确的控制脱硫浆液的氧化程度，因此经常会有过氧化或欠氧化的现象发生，给脱硫系统安全稳定运行带来安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统及方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统，包括吸收塔，所述系统内设有罗茨风机、脱硫入口CEMS、DCS控制系统、引风机、边缘智控一体机、氧化风机变频控制柜、脱硫出口CEMS；吸收塔排出泵、石膏旋流器、真空皮带机以及石膏库；所述罗茨风机与吸收塔相连接；所述脱硫入口CEMS设置在吸收塔的入口管道上，并分别与所述DCS控制系统和所述引风机相连接；所述脱硫出口CEMS设置在吸收塔的延期出口书，并于所述DCS控制系统连接；所述DCS控制系统与所述氧化风机变频控制柜相连接；所述氧化风机变频控制柜与所述罗茨风机相连接；所述边缘智控一体机与所述DCS控制系统相连接；所述边缘智控一体机中还内嵌有氧化风算法模型；通过脱硫入口CEMS采集运行参数，采集得到数据都上传到DCS控制系统中；所述吸收塔排出泵设置在吸收塔的底部，通过管道与吸收塔连接；所述吸收塔排出泵还通过管道连接至设置在吸收塔外的石膏旋流器；并通过所述真空皮带机把脱水后的石膏输送至所述石膏库中。
[0006]一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统方法，包括以下步骤:
[0007]S1
‑
1：在吸收塔前，引风机后的烟道上安装测量装置，检测并得到进入脱硫塔的SO2浓度、烟气流量、安装测温度、湿度、含氧量、压力的数据；
[0008]S1
‑
2：在吸收塔上端出口处安装测量装置，检测并得到排出脱硫塔出口的SO2浓度、烟气流量、温度、湿度、含氧量、压力的数据；
[0009]经过测量装置所测量得到的数据通过网络信号分别上传至出入口CEMS；再通过网络信号传递至DCS控制系统中；
[0010]S2：边缘智控一体机从DCS控制系统中获取步骤S1中采集到的数据，在边缘智控一体机中氧化风算法模型的进行计算,得出脱硫氧化系统所需的空气量；通过采集DCS控制系统中的脱硫入口烟气量Q1、脱硫入口SO2浓度C1、脱硫出口烟气量Q2、脱硫出口SO2浓度C2；这些采集数据均为折算数值，状态为标况、干基、基准氧；
[0011]脱除SO2重量W1＝(Q1
×
C1
‑
Q2
×
C2)/106；
[0012]需要的氧量O1＝n
×
W1/64
×
16,n为氧化倍率，取2.5～3.5；
[0013]n的初步取值与SO2浓度C1有关；
[0014]当C1≤2500mg/Nm3,n取值2.5；
[0015]当2500＜C1≤5000mg/Nm3,n取值3.0；
[0016]当C1＞5000mg/Nm3,n取值3.5；
[0017]需要的空气量V1＝L1
×
O1,L1为系数；
[0018]S3：通过步骤S2算出来的空气量，进行进一步的计算，从而得出现场脱硫系统运行工况所需的最低运行频率；
[0019]根据氧化风机管道直径为φ，允许通过的最低流速为a；得出通过氧化风管道最低风量V2；进一步得出产生风量V2所对应的需要的空气量V20；
[0020]V2＝3.14
×
(φ/2)2
×
a；
[0021]V20＝V2
×
k，k为系数；
[0022]最低允许频率为f1＝V20/V0
×
50；
[0023]原有氧化风机风量V0，频率为50Hz。理论计算运行频率为f＝V1/V0
×
50，
[0024]当理论计算运行频率f低于最低允许频率f1，此时最低运行频率取f1；
[0025]当理论计算运行频率f高于最低允许频率f1，此时最低运行频率取f；
[0026]S4：边缘智控一体机中计算得出结果通过网络信号反馈至DCS控制系统中，再通过DCS控制系统将信号传递至氧化风机变频器，再转化为电压、电流信号给氧化风机实现氧化风量的调整；
[0027]S5：边缘智控一体机运行一段时间后，对石膏的品质进行检测；根据石膏品质检测的结果，对步骤S2中的氧化倍率n进行调整，然后对氧化倍率n进行数值进行固化，保证石膏中半水亚硫酸钙含量小于等于0.50％；
[0028]合格品质石膏中半水亚硫酸钙(CaSO3
·
1/2H2O)的含量≤0.50％；石膏品质的好坏主要取决于半水亚硫酸钙(CaSO3
·
1/2H2O)的氧化效果；其氧化效果越好，石膏中半水亚硫酸钙(CaSO3
·
1/2H2O)的含量越低；氧化效果又与氧化风机鼓入脱硫塔内的氧化空气量紧密相关。
[0029]较佳的，所述方法中还包含一种运行控制保护方法；所述保护方法对湿法脱硫氧化系统运行通过PID调节、滤波、拟合、自适应学习等方式自动控制调整；边缘智控一体机运行程序异常时自动切换到原DCS控制程序，保证了脱硫系统的安全稳定运行。
[0030]较佳的，检测的SO2浓度、烟气流量、温度、湿度、含氧量、压力均为在线连续测量值。
[0031]较佳的，所述罗茨风机采用一用一备设置；所述氧化风机变频控制柜对罗茨风机给出信号。
[0032]较佳的，所述DCS控制系统中设有两种作业的模式；所述模式包括边缘智控一体机
模式以及DCS控制模式。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0034](1)节能降耗，根据实际运行工况调节氧化风机的频率，调整氧化风量。
[0035](2)氧化效果保证，根据脱硫石膏中半水亚硫酸钙(CaSO3
·
1/2H2O)的含量作为工作依据，能够保证石膏品质，系统运行更加安全、平稳。
[0036](3)智慧化控制，通过进出口CEMS检测数据，通过算法计算，计算得出的数据信号直接作用于氧化风机变频器，减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统，包括吸收塔，其特征在于，所述系统内设有罗茨风机(1)、脱硫入口CEMS(2)、DCS控制系统(3)、引风机(4)、边缘智控一体机(5)、氧化风机变频控制柜(6)、脱硫出口CEMS(7)；吸收塔排出泵(8)、石膏旋流器(9)、真空皮带机(10)以及石膏库(11)；所述罗茨风机(1)与吸收塔相连接；所述脱硫入口CEMS(2)设置在吸收塔的入口管道上，并分别与所述DCS控制系统(3)和所述引风机(4)相连接；所述脱硫出口CEMS(7)设置在吸收塔的延期出口书，并于所述DCS控制系统(3)连接；所述DCS控制系统(3)与所述氧化风机变频控制柜(6)相连接；所述氧化风机变频控制柜(4)与所述罗茨风机(1)相连接；所述边缘智控一体机(5)与所述DCS控制系统(3)相连接；所述边缘智控一体机中还内嵌有氧化风算法模型(51)；通过脱硫入口CEMS(2)采集运行参数，采集得到数据都上传到DCS控制系统(3)中；所述吸收塔排出泵(8)设置在吸收塔的底部，通过管道与吸收塔连接；所述吸收塔排出泵(8)还通过管道连接至设置在吸收塔外的石膏旋流器(9)；并通过所述真空皮带机(10)把脱水后的石膏输送至所述石膏库(11)中。2.一种湿法脱硫罗茨风机节能控制系统方法，其特征在于：包括以下步骤:S1
‑
1：在吸收塔前，引风机后的烟道上安装测量装置，检测并得到进入脱硫塔的SO2浓度、烟气流量、安装测温度、湿度、含氧量、压力的数据；S1
‑
2：在吸收塔上端出口处安装测量装置，检测并得到排出脱硫塔出口的SO2浓度、烟气流量、温度、湿度、含氧量、压力的数据；经过测量装置所测量得到的数据通过网络信号分别上传至出入口CEMS；再通过网络信号传递至DCS控制系统中；S2：边缘智控一体机从DCS控制系统中获取步骤S1中采集到的数据，在边...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭琨，卞友斌，周自阳，张方醒，王晓东，
申请(专利权)人：昆岳互联环境技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：