一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器技术方案

本申请实施例公开了一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器。该控制器包括：第一测量模块与第一微处理器、第二微处理器连接，用于测量进入吸收塔的SO2的质量流量；第二测量模块与第二微处理器连接，用于测量吸收塔内石灰石浆液的pH值；第一微处理器与第三微处理器连接，用于确定供浆流量理论值；第二微处理器与减法器连接，用于确定pH初值；减法器与第三微处理器连接，用于将pH初值与石灰石浆液的pH值相减获得供浆流量修正值；第三微处理器用于根据供浆流量修正值修正供浆流量理论值后的结果控制石灰石浆液的实际供浆流量。本申请实施例实现了pH值控制的完全自动化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

—种脱硫系统石灰石浆液PH值控制器
本申请涉及脱硫烟气净化
，特别涉及一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器。
技术介绍
SO2气体是一种污染物，为避免污染环境，对于可能排放包含SO2气体的工业过程 (比如，燃煤火电厂的工业发电过程)，通常需要进行脱硫操作。参见图1，该图示出了常见的石灰石-石膏湿脱硫法的吸收塔系统。基于该吸收塔系统的脱硫过程是未经脱硫的烟气由吸收塔10下部的入风口 11吸入，吸入的烟气与供给到吸收塔内的石灰石浆液15逆流接触，生成半水熟石膏(CaSO3 · 1/2H20)，熟石膏与吸入空气中的氧气发生化学反应，生成二水生石膏(CaSO4 ·2Η20)，从而达到去除烟气中SO2的目的，经过净化后的已脱硫烟气通过吸收塔10上部的出风口 12排除。在上述脱硫过程中，在保证经济效益的情况下，为确保达到预定的脱硫效率，需要将吸收塔内的石灰石浆液的PH值控制在一定的范围内，该过程通过分析处理PH值测量装置14测得的pH值和石灰石浆液调节装置13调节供浆流量实现。目前，吸收塔内石灰石浆液pH值控制通常采用串联控制回路实现。该串联控制回路主要包括PH值控制主回路和石灰石浆液流量控制副回路两部分。利用该串联控制回路实现PH值控制的过程为测量未经脱硫烟气的总风量和烟气SO2浓度，计算出SO2质量流量，利用该质量流量获得向吸收塔提供石灰石浆液的供浆流量理论值；设定一个PH初值， 在对当前吸收塔内石灰石浆液的PH值测量后，将pH初值和测定值输入第一 PID控制器，通过该控制器获得向吸收塔提供石灰石浆液的供浆流量修正值；根据供浆流量修正值对供浆流量理论值进行修正，将修正后获得的供浆流量值输入第二 PID控制器，由该控制器根据该值控制石灰石浆液供浆调节阀，从而使吸收塔内的石灰石浆液的PH值保持在满足预设效率要求的合理范围之内。上述脱硫系统浆液pH值控制回路简单、易于实现。但是，该控制回路主要适用于排放SO2气体的工业机组负荷和燃料含硫量固定的情况。当工业机组负荷和燃料含硫量发生变化时，进入脱硫系统的烟气总风量及SO2浓度随之发生变化，引起SO2质量流量改变，为达到预设脱硫效率，必须相应修改设定的PH初值。这种因工业机组负荷和燃料含硫量变化而改变PH初值设定的方式，增加了监视工序，使pH值控制过程不能实现完全自动化，降低了脱硫系统浆液PH值控制的效率。此外，工业机组负荷和燃料含硫量发生变化时，pH初值设定通常依据人的经验，随意性较大，降低了脱硫系统浆液PH值控制的准确度。
技术实现思路
有鉴于现有技术存在的问题，本申请实施例提供了一种脱硫系统石灰石浆液pH 值控制器，以解决pH值控制回路不能实现完全自动化的问题。本申请实施例提供的脱硫系统石灰石浆液pH值控制器包括第一测量模块、第二测量模块、减法器、第一微处理器、第二微处理器和第三微处理器，其中所述第一测量模块与第一微处理器、第二微处理器连接，用于测量进入吸收塔的 SO2的质量流量；所述第二测量模块与减法器连接，用于测量吸收塔内石灰石浆液的pH值；所述第一微处理器与第三微处理器连接，用于根据进入吸收塔的SO2的质量流量按照第一响应函数确定供浆流量理论值；所述第二处理器与减法器连接，用于根据进入吸收塔的SO2的质量流量按照第二响应函数确定PH初值，所述第二响应函数是在满足预定脱硫效率条件下通过对进入吸收塔的SO2的质量流量与吸收塔内石灰石浆液的实际pH值间的映射数据事先拟合而成；所述减法器与第三微处理器连接，用于将所述PH初值与第二测量模块测量的石灰石浆液的PH值相减获得供浆流量修正值；所述第三微处理器用于根据供浆流量修正值修正供浆流量理论值后的结果控制石灰石衆液的实际供衆流量。优选地，所述第二微处理器包括PID控制模块。优选地，所述控制器还包括选择器，用于在第二测量模块测量的吸收塔内石灰石浆液的PH值有多个时从中选择一个pH值输出给所述减法器。本申请实施例在第一微处理器确定供浆流量理论值后，第二微处理器通过预先拟合的SO2质量流量与pH初值之间的第二响应函数确定进入吸收塔的SO2质量流量对应的 PH初值，然后由减法器利用该初值与第二测量模块测量的石灰石浆液得到的pH值得到供浆流量的修正值，第三微处理器根据修正后的供浆流量值调节供浆量。与现有技术相比，本申请实施例的PH初值可根据预先拟合的第二响应函数关系自动得到，即便工业机组负荷和燃料含硫量发生变化，也不再需要人工进行多次设定，从而实现了 PH值控制的完全自动化。此外，本申请实施例的PH初值由函数式确定，该函数通过数据拟合得到，避免了人为随意设定引起的不精确性问题，从而提高了整个PH控制的准确度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为石灰石-石膏湿法脱硫系统示意图；图2为本申请实施例的脱硫系统浆液PH值控制器的结构框图；图3为图2所述实施例的工作流程图；图4为图3所述工作流程的SAMA图；图5为本申请实施例中确定第一响应函数的流程图；图6为一种加法器电路示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面先对石灰石-石膏湿法脱硫系统的原理作简要介绍，再结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。石灰石-石膏湿脱硫法是利用石灰石浆液对SO2气体进行硫化吸收，其化学反应的核心设备是吸收塔(参见图I所示)，在该吸收塔内发生的主要化学反应(电离反应)是H2O + SO2 ^ SO3' + H+CaCO.; + ΙΓ ^ Caf — HCO5'由上式可知，吸收塔内石灰石浆液的pH值取决于进入吸收塔的烟气的总风量(该总风量由工业机组的负荷决定)、烟气的SO2浓度(该浓度由工业机组燃料含硫量决定)以及石灰石浆液的浓度等因素。通常情况下，进入吸收塔的烟气的总风量和烟气的SO2浓度不断变化，吸收塔内石灰石浆液的浓度保持不变。因此，如果吸收塔的烟气的总风量或烟气的 SO2浓度增加，石灰石浆液的PH值将增加，脱硫效率将随之提高，反之亦然。但是，考虑到经济效益问题，脱硫效率也不能过大，需要将石灰石浆液的PH值控制在一定范围内。由上式还可知，在满足预定脱硫效率的情况下，如果需要增加石灰石浆液的PH值的浓度，则应当将第二式的可逆反应逆向进行或不进行，即减少向吸收塔内提供石灰石浆液；如果需要减少石灰石浆液的PH值的浓度，则应当将第二式的可逆反应正向进行，即增加向吸收塔内补充石灰石浆液，以消耗吸收塔内石灰石浆液中的H+。如前所述，现有技术中控制pH值控制回路需要不断地对PH进行初值设定。为解决由此带来的一系列问题，本申请实施例提供了一种脱硫系统石灰石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制器，其特征在于，该控制器包括：第一测量模块、第二测量模块、减法器、第一微处理器、第二微处理器和第三微处理器，其中：所述第一测量模块与第一微处理器、第二微处理器连接，用于测量进入吸收塔的SO2的质量流量；所述第二测量模块与减法器连接，用于测量吸收塔内石灰石浆液的pH值；所述第一微处理器与第三微处理器连接，用于根据进入吸收塔的SO2的质量流量按照第一响应函数确定供浆流量理论值；所述第二微处理器与减法器连接，用于根据进入吸收塔的SO2的质量流量按照第二响应函数确定pH初值，所述第二响应函数是在满足预定脱硫效率条件下通过对进入吸收塔的SO2的质量流量与吸收塔内石灰石浆液的实际pH值间的映射数据事先拟合而成；所述减法器与第三微处理器连接，用于将所述pH初值与第二测量模块测量的石灰石浆液的pH值相减获得供浆流量修正值；所述第三微处理器用于根据供浆流量修正值修正供浆流量理论值后的结果控制石灰石浆液的实际供浆流量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彪，金东春，钱洲亥，乐园园，曹志勇，李治国，王万林，崔亚斌，周晓云，毛文利，卢毓东，
申请(专利权)人：浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：