CN100493679C - 一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法 - Google Patents

Abstract

一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于，由如下步骤组成：步骤1，设置分仓式脱硫吸收塔，步骤2，将所述各分支进烟道汇总后与主进烟道相通，将所述各分支出烟道汇总后经主出烟道3与大气相通；步骤3，安装流量监测及控制系统、烟气成分分析及控制系统，烟道阀门或挡板；步骤4，根据流量监测及控制系统控制吸收塔内不同仓室的运行状态；步骤5，通过进烟道内的烟气成分分析及控制系统，实时调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量。本发明的显著效果是：可以根据进入吸收塔内的烟气流量控制塔内烟气速度，使塔内流速始终维持在设计值附近，以便维持较高的脱硫效率，避免除雾器中液滴逃逸现象。

Description

一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法

技术领域

本发明属于一种环保脱硫技术领域，具体地说，是用于电厂烟气脱硫的一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法。

背景技术

湿法烟气脱硫是当今国际上85％左右大型火电厂采用的工艺流程，而烟气脱硫吸收塔是其关键核心设备，多炉一塔工艺由于具有工程造价低、占地少等优点，已在工程上得到了广泛应用。该工艺中的烟气脱硫吸收塔，包括塔身和喷淋管、该塔身内腔下部为浆液池，浆液池内装有脱硫洗涤液，即石灰石浆液，所述浆液池上方的塔身侧壁开孔，为进烟道入口，该入口上方的塔身内腔设置所述喷淋管的喷淋头端，该喷淋管的另一端经循环泵后伸入所述浆液池中的脱硫洗涤液内，循环泵将脱硫洗涤液抽入喷淋管后由喷淋头喷出，再流回浆液池，所述喷淋头的上方的塔身内腔设置有波纹形除雾器，塔身顶部开口，为出烟道出口。塔内流速控制在4m/s左右，以保证除雾器的最佳除雾效果。

其缺点是：当部分机组处于调峰和检修时，进入吸收塔的烟气量会大大低于设计值，导致塔内流速降低，影响脱硫效果，带来除雾器中液滴逃逸现象，当吸收塔出现故障或检修时，烟气只能由旁路排放。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，该方法可以根据进入吸收塔内的烟气流量控制塔内烟气速度，使塔内流速始终维持在设计值附近，以便维持较高的脱硫效率，避免除雾器中液滴逃逸现象。

为达到本发明的目的，提供一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，由如下步骤组成：

步骤1，设置分仓式脱硫吸收塔，所述分仓式脱硫吸收塔塔身底部为浆液池，浆液池内装有脱硫洗涤液和搅拌系统，塔身内壁固定有竖立隔板，该竖立隔板伸入脱硫洗涤液液面下方，将所述塔身内腔分隔为至少二个独立仓室，各仓室的浆液池上方的塔身侧壁上开有分支进烟道入口，该分支进烟道入口上方的塔身内腔设置有气管，该气管经鼓风机与大气相通，所述气管上方安装有喷淋管的喷淋头，该喷淋管的另一端经循环泵后伸入脱硫洗涤液内，循环泵将脱硫洗涤液抽入喷淋管后由喷淋头喷出，再流回浆液池，所述喷淋头的上方的塔身内腔设置有除雾器，塔身顶部开口，为分支出烟道出口；

步骤2，将所述各分支进烟道汇总后与主进烟道相通，该主进烟道再分别与至少二个锅炉相通；

将所述各分支出烟道汇总后经主出烟道与大气相通；

步骤3，在进烟道和出烟道的主烟道上安装流量监测及控制系统和烟气成分分析及控制系统，并在各分支进烟道和分支出烟道分别安装烟道阀门或挡板；

步骤4，根据流量监测及控制系统控制吸收塔内不同仓室的运行状态，当烟气流量在设计值范围内时，各仓室全部运行，当流量低于设计值范围时，关闭部分仓室所接的分支进烟道和分支出烟道上的烟道阀门或挡板，停运相应仓室，保证塔内合理的烟气流速，维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率；

将分仓式脱硫吸收塔与各锅炉的烟道相通，通过进烟道内的流量监测及控制系统，控制吸收塔内不同仓室的运行状态，当烟气流量在设计值附近时，各仓室全部运行，当流量降低时，关闭部分仓室的进出烟道阀门或档板，停运相应仓室，以保证塔内合理的烟气流速，维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率，实现节能降耗的目的；部分仓室出现故障或检修时，也不会出现烟气旁路排放的现象，这对于我国的大气环境保护具有积极作用。

步骤5，通过进烟道内的烟气成分分析及控制系统获得烟气成分测量值，监测SO₂浓度，依据钙硫分子比为1.03、硫与氧气分子之比为2、氧化空气过量系数为1.9～3的原则，实时调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量，稀释烟气中的SO₂浓度。

所述流量监测及控制系统由流量监测器的输出端与控制系统的输入端相连而成，流量监测器获得烟气流量，控制系统根据流量测量值和设计值，输出相应信息以控制不同仓室的运行状态。

所述流量监测及控制系统中的控制系统设置有：

用于获取烟气流量设计值的装置；

用于获取当前的烟气流量值的装置；

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值80％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值80％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值80％；

则用于停运第一仓室的装置；

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值55％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值55％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值55％；

则用于停运第二仓室的装置。

所述烟气成分分析及控制系统由烟气分析仪器的输出端和控制系统的输入端相连而成，烟气分析仪器直接获得烟气成分测量值，控制系统根据烟气成分测量值和设定值，控制石灰石浆液喷入量及氧化空气量。

所述烟气成分分析及控制系统中的控制系统设置有：

用于读取脱漏效率设定值的装置；

用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取出烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取当前脱漏效率值的装置；

用于判断当前脱漏效率值是否大于设定值的装置；

若当前脱漏效率值大于设定值，则返回所述用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

若当前脱漏效率值小于或等于设定值；

则用于调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量的装置。

本发明的显著效果是：可保证塔内流速始终维持在设计值附近，也能保证氧化空气过量系数，实时调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量，以便维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率，避免除雾器中液滴逃逸现象，当吸收塔出现故障或检修时，烟气也不会由旁路排放。

附图说明

附图1：是本发明的实施步骤图；

附图2：是脱硫吸收塔的结构原理图；

附图3：是脱硫吸收塔与进烟道和锅炉连接关系图；

附图4：是三仓室脱硫吸收塔的结构示意图；

附图5：是流量监测及控制系统的流程框图；

附图6：是烟气成分分析及控制系统的流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、2、3、4所示：一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，由如下步骤组成：

步骤1，设置分仓式脱硫吸收塔1，所述分仓式脱硫吸收塔1塔身底部为浆液池6，浆液池6内装有脱硫洗涤液和搅拌系统8，塔身内壁固定有竖立隔板9，该竖立隔板9伸入脱硫洗涤液液面下方，将所述塔身内腔分隔为二个或三个独立仓室，各仓室的浆液池6上方的塔身侧壁上开有分支进烟道2’入口，该分支进烟道2’入口上方的塔身内腔设置有气管13，该气管13经鼓风机14与大气相通，所述气管13上方安装有喷淋管10的喷淋头10a，该喷淋管10的另一端经循环泵11后伸入脱硫洗涤液内，循环泵11将脱硫洗涤液抽入喷淋管10后由喷淋头10a喷出，再流回浆液池6，所述喷淋头10a的上方的塔身内腔设置有除雾器12，塔身顶部开口，为分支出烟道3’出口；

步骤2，将所述各分支进烟道2’汇总后与主进烟道2相通，该主进烟道2再分别与二个或三个锅炉15相通；

将所述各分支出烟道3’汇总后经主出烟道3与大气相通；

步骤3，在进烟道和出烟道的主烟道上安装流量监测及控制系统4及烟气成分分析及控制系统5，并在各分支进烟道2’和分支出烟道3’分别安装烟道阀门或挡板7；

步骤4，根据流量监测及控制系统4控制吸收塔内不同仓室的运行状态，当烟气流量在设计值范围内时，各仓室全部运行，当流量低于设计值范围时，关闭部分仓室所接的分支进烟道2’和分支出烟道3’上的烟道阀门或挡板7，停运相应仓室，保证塔内合理的烟气流速，维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率；

将分仓式脱硫吸收塔1与各锅炉15的烟道相通，通过进烟道2内的流量监测及控制系统4，控制吸收塔内不同仓室的运行状态，当烟气流量在设计值附近时，各仓室全部运行，当流量降低时，关闭部分仓室的进出烟道阀门或档板7，停运相应仓室，以保证塔内合理的烟气流速，维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率，实现节能降耗的目的；部分仓室出现故障或检修时，也不会出现烟气旁路排放的现象，这对于我国的大气环境保护具有积极作用。

步骤5，通过进烟道内的烟气成分分析及控制系统5获得烟气成分测量值，监测SO₂浓度，依据钙硫分子比为1.03、硫与氧气分子之比为2、氧化空气过量系数为1.9～3的原则，实时调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量，稀释烟气中的SO₂浓度，实现脱硫。

所述流量监测及控制系统4由流量监测器的输出端与控制系统的输入端相连而成，流量监测器通过靠背管和压差变送器连接组成，流量监测器获得烟气流量，控制系统由存储器、逻辑判断和执行系统组成，逻辑判断系统实时比较流量测量值和设计值，执行系统根据逻辑判断信号控制不同仓室的运行状态，以三分仓为例，烟气流量的设计值为150万Nm³/h，设计值存储在存储器中，当流量测量值在150万Nm³/h时，各仓室全部运行，当流量降低20％时，停运一个仓室；当流量降低45％时，停运两个仓室。

如图5所示：所述流量监测及控制系统4中的控制系统中：

逻辑判断系统设置有：

用于获取烟气流量设计值的装置；

用于获取当前的烟气流量值的装置；

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值80％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值80％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值80％；

执行系统设置有：

则用于停运第一仓室的装置；

逻辑判断系统设置有：

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值55％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值55％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值55％；

执行系统设置有：

则用于停运第二仓室的装置。

所述烟气成分分析及控制系统5由烟气分析仪器的输出端和控制系统的输入端相连而成，烟气分析仪器直接获得吸收塔进出口SO₂浓度测量值，其型号为BKS—3000。控制系统由存储器、逻辑判断和执行系统组成，逻辑判断系统通过脱硫效率的测量值与设定值比较，执行系统根据逻辑判断信号控制石灰石浆液喷入量及氧化空气量，脱硫效率的计算公式为： $\mathrm{\η}=\frac{C_1-C_2}{C_1}\×100\%,$ 式中η为脱硫效率，C₁为吸收塔进口SO₂浓度，C₂为吸收塔出口SO₂浓度。

如图6所示：所述烟气成分分析及控制系统5中的控制系统中：

逻辑判断系统设置有：

用于读取脱漏效率设定值的装置；

用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取出烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取当前脱漏效率值的装置；

用于判断当前脱漏效率值是否大于设定值的装置；

若当前脱漏效率值大于设定值，则返回所述用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

若当前脱漏效率值小于或等于设定值；

执行系统设置有：

则用于调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量的装置。

设计值存储在存储器中。

Claims (5)

1、一种脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于，由如下步骤组成：

步骤1，设置分仓式脱硫吸收塔(1)，所述分仓式脱硫吸收塔(1)塔身底部为浆液池(6)，浆液池(6)内装有脱硫洗涤液和搅拌系统(8)，塔身内壁固定有竖立隔板(9)，该竖立隔板(9)伸入脱硫洗涤液液面下方，将所述塔身内腔分隔为至少二个独立仓室，各仓室的浆液池(6)上方的塔身侧壁上开有分支进烟道(2’)入口，该分支进烟道(2’)入口上方的塔身内腔设置有气管(13)，该气管(13)经鼓风机(14)与大气相通，所述气管(13)上方安装有喷淋管(10)的喷淋头(10a)，该喷淋管(10)的另一端经循环泵(11)后伸入脱硫洗涤液内，循环泵(11)将脱硫洗涤液抽入喷淋管(10)后由喷淋头(10a)喷出，再流回浆液池(6)，所述喷淋头(10a)的上方的塔身内腔设置有除雾器(12)，塔身顶部开口，为分支出烟道(3’)出口；

步骤2，将所述各分支进烟道(2’)汇总后与主进烟道(2)相通，该主进烟道(2)再分别与至少二个锅炉(15)相通；

将所述各分支出烟道(3’)汇总后经主出烟道(3)与大气相通；

步骤3，在进烟道和出烟道的主烟道上安装流量监测及控制系统(4)和烟气成分分析及控制系统(5)，并在各分支进烟道(2’)和分支出烟道(3’)分别安装烟道阀门或挡板(7)；

步骤4，根据流量监测及控制系统(4)控制吸收塔内不同仓室的运行状态，当烟气流量在设计值范围内时，各仓室全部运行，当流量低于设计值范围时，关闭部分仓室所接的分支进烟道(2’)和分支出烟道(3’)上的烟道阀门或挡板(7)，停运相应仓室，保证塔内合理的烟气流速，维持较高的气液两相反应速度和脱硫效率；

步骤5，通过进烟道内的烟气成分分析及控制系统(5)获得烟气成分测量值，监测SO₂浓度，依据钙硫分子比为1.03、硫与氧气分子之比为2、氧化空气过量系数为1.9～3的原则，实时调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量，稀释烟气中的SO₂浓度。

2、根据权利要求1所述的脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于：所述流量监测及控制系统(4)由流量监测器的输出端与控制系统的输入端相连而成，流量监测器获得烟气流量，控制系统根据流量测量值和设计值，输出相应信息以控制不同仓室的运行状态。

3、根据权利要求2所述的脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于：

所述流量监测及控制系统(4)中的控制系统设置有：

用于获取烟气流量设计值的装置；

用于获取当前的烟气流量值的装置；

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值80％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值80％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值80％；

则用于停运第一仓室的装置；

用于判断当前烟气流量值是否小于设计值55％的装置；

如果当前烟气流量值不小于设计值55％，则返回所述用于获取烟气流量设计值的装置；

如果当前烟气流量值小于设计值55％；

则用于停运第二仓室的装置。

4、根据权利要求1所述的脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于：所述烟气成分分析及控制系统(5)由烟气分析仪器的输出端和控制系统的输入端相连而成，烟气分析仪器直接获得烟气成分测量值，控制系统根据烟气成分测量值和设定值，控制石灰石浆液喷入量及氧化空气量。

5、根据权利要求4所述的脱硫吸收塔内烟气速度控制方法，其特征在于：

所述烟气成分分析及控制系统(5)中的控制系统设置有：

用于读取脱漏效率设定值的装置；

用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取出烟道SO₂浓度值的装置；

用于获取当前脱漏效率值的装置；

用于判断当前脱漏效率值是否大于设定值的装置；

若当前脱漏效率值大于设定值，则返回所述用于获取进烟道SO₂浓度值的装置；

若当前脱漏效率值小于或等于设定值；

则用于调节石灰石浆液喷入量及氧化空气量的装置。

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