CN107469609B - 一种全自动脱硫系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种全自动脱硫系统，包括脱硫装置本体以及控制系统，所述控制系统包括智能控制器和智能调控器；在所述脱硫装置本体内自下而上依次设置有浆液池、喷淋层和除雾器；在浆液池与喷淋层之间具有烟道入口，沿所述烟道入口通向所述喷淋层的烟气通道周围设置有除尘部件以去除含有硫化物废气中的颗粒物，所述除尘部件与所述智能控制器通信连接；所述智能调控器包括第一调控单元和第二调控单元，所述第一调控单元用于控制与喷淋层相关的部件，所述第二调控单元控制与除雾器相关的部件。本发明实现了全自动喷淋和除雾，通过设计针对于脱硫装置本体的控制系统，实现了对于脱硫装置的精确控制，从智能化角度提升了脱硫效果。

Description

一种全自动脱硫系统
技术领域
本发明涉及环保机械控制领域，尤其涉及一种全自动脱硫系统。
背景技术
烟气脱硫的大型脱硫装置称为脱硫塔，而用于燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫的小型脱硫除尘装置多称为脱硫除尘器。在脱硫塔和脱硫除尘器中，应含二氧化硫的烟气，对烟气中的二氧化硫进行化学吸收。为了强化吸收过程，提高脱硫效率，降低设备的投资和运行费用，脱硫塔和脱硫除尘器应满足以下的基本要求:
(1)气液间有较大的接触面积和一定的接触时间；
(2)气液间扰动强烈，吸收阻力小，对二氧化硫的吸收效率高；
(3)操作稳定，要有合适的操作弹性；
(4)气流通过时的压降要小；
(5)结构简单，制造及维修方便，造价低廉，使用寿命长；
(6)不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀；
(7)能耗低，不产生二次污染。
二氧化硫吸收净化过程，处理的是低浓度二氧化硫烟气，烟气量相当可观，要求瞬间内连续不断地高效净化烟气。因而，二氧化硫参加的化学反应应为极快反应，它们的膜内转化系数值较大，反应在膜内发生，因此选用气相为连续相、湍流程度高、相界面较大的吸收塔作为脱硫塔和脱硫除尘器比较合适。通常，喷淋塔、填料塔、喷雾塔、板式塔、文丘里吸收塔等能满足这些要求。其中，喷淋塔是使用最为广泛的脱硫塔类型之一，喷淋塔具有结构简单，工艺成熟可靠的优点，广泛应用于大型电厂，中小型低硫烟气治理；对于高硫烟气治理，有色行业以气动乳化脱硫塔、多层喷淋塔等为主。
脱硫过程化学反应复杂，自动化控制难度高并且脱硫效率普遍偏低，这些都是在脱硫过程存在的弊端，不论是脱硫塔还是脱硫除尘器也不可避免地存在上述弊端。
发明内容
为了解决上述技术问题，在提升脱硫效果，降低脱硫成本，提升自动化程度，本发明提供一种全自动脱硫系统。
本发明是以如下技术方案实现的：
一种全自动脱硫系统，包括脱硫装置本体以及控制系统，所述控制系统包括智能控制器和智能调控器；
在所述脱硫装置本体内自下而上依次设置有浆液池、喷淋层和除雾器；在浆液池与喷淋层之间具有烟道入口，沿所述烟道入口通向所述喷淋层的烟气通道周围设置有除尘部件以去除含有硫化物废气中的颗粒物，所述除尘部件与所述智能控制器通信连接；
所述智能调控器包括第一调控单元和第二调控单元，所述第一调控单元用于控制与喷淋层相关的部件，所述第二调控单元控制与除雾器相关的部件。
进一步地，所述智能控制器包括：
第一控制器，用于控制除尘部件中的静电除尘器；
第二控制器，用于控制除尘部件中的空气过滤器；
第三控制器，用于控制除尘部件中的静电消除器；
所述第一控制器、第二控制器和第三控制器均受控于所述智能控制器的人机交互装置，所述人机交互装置包括交互屏和执行器。
进一步地，所述喷淋层包括第一喷淋层和第二喷淋层，所述第一喷淋层设置于所述第二喷淋层下部；所述除雾器包括第一除雾器组、第二除雾器组和第三除雾器组；所述第一除雾器组设置于第一喷淋层上部，所述第二除雾器组设置于所述第二喷淋层上部，所述第三除雾器组设置于脱硫塔顶部的烟气出口处。
进一步地，所述浆液池通过第一控制泵与第一混合室连通，所述第一混合室与所述第一喷淋层连通，所述第一混合室还与存储有PH调节剂的第一试剂存储室通过第一控制阀连通，所述第一除雾器组还包括用于存储除雾后收集到的液体的第一集液池，所述第一集液池通过第二控制阀与第一混合室连通；
所述第一调控单元具体包括一级控制器，所述一级控制器用于控制PH调节剂的成分、第一控制泵以及第一控制阀；
所述第二调控单元具体包括一级分控器，所述一级分控器用于控制第二控制阀。
进一步地，所述第二喷淋层与第二混合室连通，所述第二混合室通过第三控制阀与存储有PH缓冲剂的第二试剂存储室连通，所述PH缓冲剂溶解有有机羧酸盐；所述第二除雾器组还包括用于存储除雾后收集到的液体的第二集液池，所述第二集液池通过第四控制阀与第二混合室连通；
所述第一调控单元还包括二级控制器，所述二级控制器用于控制有机羧酸盐的质量分数以及第三控制阀；
所述第二调控单元还包括二级分控器，所述二级分控器用于控制第四控制阀。
进一步地，所述第一调控单元中的一级控制器还用于控制第一喷淋层的开启、关闭以及控制喷液流量，二级控制器还用于控制第二喷淋层的开启、关闭以及控制喷液流量，所述一级控制器和二级控制器均受控于总控制器。
进一步地，所述第二调控单元中的一级分控器还用于控制第一除雾器组的开启和关闭，二级分控器还用于控制第二除雾器组的开启和关闭；
所述第二调控单元还包括三级分控器和总控器，所述三级分控器用于控制第三除雾器组的开机和关闭；
所述一级分控器、二级分控器和三级分控器均受控于总控器。
附图说明
图1是本实施例提供的脱硫装置示意图；
图2是本实施例提供的智能控制器框图；
图3是本实施例提供的智能调控器；
其中：1-脱硫装置本体，2-浆液池，31-第一喷淋层，32-第二喷淋层，41-第一除雾器组，42-第二除雾器组，43-第三除雾器组，5-除尘部件，10-烟道入口，11-烟气通道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1：
一种全自动脱硫系统，如图1-3所示，包括脱硫装置本体1以及控制系统，所述控制系统包括智能控制器100和智能调控器200；
在所述脱硫装置本体1内自下而上依次设置有浆液池2、喷淋层和除雾器；在浆液池2与喷淋层之间具有烟道入口10，沿所述烟道入口10通向所述喷淋层的烟气通道11周围设置有除尘部件5以去除含有硫化物废气中的颗粒物，所述除尘部件5与所述智能控制器100通信连接；
所述智能调控器200包括第一调控单元201和第二调控单元202，所述第一调控单元201用于与喷淋层相关的部件，所述第二调控单元202与除雾器相关的部件。
所述智能控制器100包括：
第一控制器101，用于控制除尘部件中的静电除尘器；
第二控制器102，用于控制除尘部件中的空气过滤器；
第三控制器103，用于控制除尘部件中的静电消除器；
所述第一控制器101、第二控制器102和第三控制器103均受控于所述智能控制器的人机交互装置104，所述人机交互装置104包括交互屏和执行器。
具体地，所述喷淋层包括第一喷淋层31和第二喷淋层32，所述第一喷淋层31设置于所述第二喷淋层32下部；所述除雾器包括第一除雾器组41、第二除雾器组42和第三除雾器组43。
所述第一除雾器组41设置于第一喷淋层31上部，所述第二除雾器组42设置于所述第二喷淋层32上部，所述第三除雾器组43设置于本体顶部的烟气出口处。
所述浆液池2通过第一控制泵与第一混合室连通，所述第一混合室与所述第一喷淋层31连通，所述第一混合室31还与存储有PH调节剂的第一试剂存储室通过第一控制阀连通，所述PH调节剂溶解有磷酸和磷酸钙的混合物。如图2所示，所述PH调节剂中磷酸和所述磷酸钙的质量百分比受控于所述智能调控器；所述智能调控器还用于控制所述第一控制泵和第一控制阀。所述浆液池2的高度低于第一混合室，因此第一控制泵将浆液池2中的液体抽取至第一混合室，第一试剂存储室的高度高于第一混合室，因此第一混合室与第一试剂存储室通过第一控制阀连通即可。
PH调节剂中磷酸和所述磷酸钙为必要成分，为了提升脱硫效果，在保证第一混合室中液体的PH在5.0-6.0之间的前提下，PH调节剂还可以包括下述成分中的一种或几种：甲酸钙5％～9％；乳酸钙6％～9％；植酸钙1％～6％；柠檬酸钙3％～30％；葡糖糖酸钙1％～9％；草酸钙4％～9％，上述成分的质量百分比也受控于所述智能调控器。
第一喷淋层31进行喷淋脱硫后，需要第一除雾器组41进行除雾，第一除雾器组41还包括用于存储除雾后收集到的液体的第一集液池，所述第一集液池通过第二控制阀与第一混合室连通；所述第二控制阀受控于所述智能调控器。第一集液池得到的液体经试验证实为酸性液体，其成分更适合于脱硫，因此，将其通入第一混合室能够再次进入第一喷淋层31以用于进行二次脱硫。
为实现上述控制，所述第一调控单元201具体包括一级控制器2011，所述一级控制器2011用于控制PH调节剂的成分、第一控制泵以及第一控制阀；所述第二调控单元202具体包括一级分控器2021，所述一级分控器2021用于控制第二控制阀。
所述第二喷淋层32与第二混合室连通，所述第二混合室通过第三控制阀与存储有PH缓冲剂的第二试剂存储室连通，所述PH缓冲剂溶解有有机羧酸盐，所述有机羧酸盐的质量分数以及第三控制阀均受控于所述智能调控器。
有机羧酸盐为PH缓冲剂的主要成分，其用于电离出羧酸根离子以起到缓冲PH的作用并加快钙盐的熔接，有机羧酸盐包括但不限于有机羧酸钙盐和有机羧酸钠盐以及有机羧酸镁盐，也可以为有机羧酸钙盐和有机羧酸钠盐以及有机羧酸镁盐的混合物。
第二喷淋层32进行喷淋脱硫后，需要第一除雾器组42进行除雾，所述第二除雾器组42还包括用于存储除雾后收集到的液体的第二集液池，所述第二集液池通过第四控制阀与第二混合室连通；所述第四控制阀受控于所述智能调控器。第二集液池得到的液体经试验证实酸性较弱，其成分更适合于加速钙盐的溶解，稳定脱硫工艺的工况，因此将其通入第二混合室能够再次进入第二喷淋层32循环使用。
为实现上述控制，所述第一调控单元201还包括二级控制器2012，所述二级控制器2012用于控制有机羧酸盐的质量分数以及第三控制阀；所述第二调控单元202还包括二级分控器2022，所述二级分控器2022用于控制第四控制阀。
进一步地，所述第一调控单元201中的一级控制器2011还用于控制第一喷淋层31的开启、关闭以及控制喷液流量，二级控制器2012还用于控制第二喷淋层32的开启、关闭以及控制喷液流量，所述一级控制2011器和二级控制器2012均受控于总控制器2013。
进一步地，所述第二调控单元202中的一级分控器2021还用于控制第一除雾器组41的开启和关闭，二级分控器2022还用于控制第二除雾器组42的开启和关闭；所述第二调控单元202还包括三级分控器2023和总控器2024，所述三级分控器2023用于控制第三除雾器组43的开机和关闭；所述一级分控器2021、二级分控器2022和三级分控器2023均受控于总控器2024。
进一步地，所述第三除雾器组还包括用于存储除雾后收集到的液体的第三集液池，第三集液池与所述第二混合室连通。
具体地，第一除雾器组、第二除雾器组和第三除雾器组中，每个除雾器组均包括不止一个除雾器；
具体地，所述第一除雾器组和第二除雾器组中的除雾器均具有相同结构；第三除雾器组的除雾器与其他除雾器组的除雾器具有不同结构。
具体地，第一除雾器组和第二除雾器组中的除雾器均具备下述结构：
包括分别与所述本体内壁连接的波浪式折流件和喷流管，所述波浪式折流件为横向设置在气流通路上的波浪式折流管，所述波浪式折流板包括上、下两层折流板单元；所述折流板单元包括至少两列横截面呈人字形的除雾模块，每列所述除雾模块间设有长方体支撑柱。
每列所述除雾模块包含5片支撑板，所述支撑板竖直方向等间距设置，其中，一个支撑板设置在正上方，形成屋脊顶梁，另外四个支撑板两两设置在正上方支撑板的两侧且每侧的两个支撑板由上至下等间距设置，形成屋脊状；除雾叶片横向间隔穿设于所述各支撑板。
具体地，第一喷淋层中设置有第一雾化器，第二喷淋层中设置有第二雾化器，所述第一混合室与第一雾化器连通，所述第二混合室与第二雾化器连通；第一雾化器和第二雾化器均具备如下结构：
每个雾化器均包括电机，所述电机上固定有将液体破碎成细微水粒的雾化座，雾化座内设有将液体均匀喷射的多组喷头和用于产生溅射效果的雾化碟，电机转轴连接于雾化碟上，多组喷头的出水端正对雾化碟上。
具体地，第一雾化器具有2-6组喷头；第二雾化器具有4-8组喷头。
具体地，所述第一除雾器组、第二除雾器组和第三除雾器组中的各个除雾器的水平高度均不相同。
本发明提供的实施例具备下述有益效果：
(1)双层喷淋和双层除雾的结构设计，脱硫更彻底；不同喷淋层喷出的试剂不同，仅仅使用两层喷淋层即可实现高效脱硫并维持PH稳定的作用，并且在两层喷淋中均可以进行高效脱硫，从而保证排除的烟气的脱硫效果较好；
(2)实现了全自动喷淋和除雾，通过设计针对于脱硫装置本体的控制系统，实现了对于脱硫装置的精确控制，从智能化角度提升了脱硫效果；
(3)及时收集脱硫过程中产生的液体，并将其回归本体，进行二次利用，降低成本，节约水量、高效环保。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种全自动脱硫系统，其特征在于，包括脱硫装置本体以及控制系统，所述控制系统包括智能控制器和智能调控器；在所述脱硫装置本体内自下而上依次设置有浆液池、喷淋层和除雾器；在浆液池与喷淋层之间具有烟道入口，沿所述烟道入口通向所述喷淋层的烟气通道周围设置有除尘部件以去除含有硫化物废气中的颗粒物，所述除尘部件与所述智能控制器通信连接；所述喷淋层包括第一喷淋层和第二喷淋层，所述第一喷淋层设置于所述第二喷淋层下部；所述除雾器包括第一除雾器组、第二除雾器组和第三除雾器组；所述第一除雾器组设置于第一喷淋层上部，所述第二除雾器组设置于所述第二喷淋层上部，所述第三除雾器组设置于脱硫塔顶部的烟气出口处；所述智能调控器包括第一调控单元和第二调控单元，所述第一调控单元用于控制与喷淋层相关的部件，所述第二调控单元控制与除雾器相关的部件；所述浆液池通过第一控制泵与第一混合室连通，所述第一混合室与第一喷淋层连通，所述第一混合室还与存储有PH调节剂的第一试剂存储室通过第一控制阀连通，所述PH调节剂溶解有磷酸和磷酸钙的混合物；所述PH调节剂中磷酸和所述磷酸钙的质量百分比受控于所述智能调控器；所述智能调控器还用于控制所述第一控制泵和第一控制阀；所述浆液池的高度低于第一混合室，第一控制泵将浆液池中的液体抽取至第一混合室，第一试剂存储室的高度高于第一混合室；PH调节剂中磷酸和所述磷酸钙为必要成分，在保证第一混合室中液体的PH在5.0-6.0之间的前提下，PH调节剂还包括下述成分中的一种或几种：甲酸钙5％～9％；乳酸钙6％～9％；植酸钙1％～6％；柠檬酸钙3％～30％；葡萄糖酸钙1％～9％；草酸钙4％～9％；第一喷淋层进行喷淋脱硫后，需要第一除雾器组进行除雾，第一除雾器组还包括用于存储除雾后收集到的液体的第一集液池，所述第一集液池通过第二控制阀与第一混合室连通；所述第二控制阀受控于所述智能调控器；第一集液池得到的液体经试验证实为酸性液体，其成分更适合于脱硫，将其通入第一混合室以便于再次进入第一喷淋层以用于进行二次脱硫；所述第二喷淋层与第二混合室连通，所述第二混合室通过第三控制阀与存储有PH缓冲剂的第二试剂存储室连通，所述PH缓冲剂溶解有有机羧酸盐；所述第二除雾器组还包括用于存储除雾后收集到的液体的第二集液池，所述第二集液池通过第四控制阀与第二混合室连通；第一控制器，用于控制除尘部件中的静电除尘器；第二控制器，用于控制除尘部件中的空气过滤器；第三控制器，用于控制除尘部件中的静电消除器；所述第一控制器、第二控制器和第三控制器均受控于所述智能控制器的人机交互装置，所述人机交互装置包括交互屏和执行器。
2.根据权利要求1所述的脱硫系统，其特征在于：所述第一调控单元具体包括一级控制器，所述一级控制器用于控制PH调节剂的成分、第一控制泵以及第一控制阀；所述第二调控单元具体包括一级分控器，所述一级分控器用于控制第二控制阀。
3.根据权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于：所述第一调控单元还包括二级控制器，所述二级控制器用于控制有机羧酸盐的质量分数以及第三控制阀；所述第二调控单元还包括二级分控器，所述二级分控器用于控制第四控制阀。
4.根据权利要求3所述的脱硫系统，其特征在于：所述第一调控单元中的一级控制器还用于控制第一喷淋层的开启、关闭以及控制喷液流量，二级控制器还用于控制第二喷淋层的开启、关闭以及控制喷液流量，所述一级控制器和二级控制器均受控于总控制器。
5.根据权利要求3所述的脱硫系统，其特征在于：所述第二调控单元中的一级分控器还用于控制第一除雾器组的开启和关闭，二级分控器还用于控制第二除雾器组的开启和关闭；所述第二调控单元还包括三级分控器和总控器，所述三级分控器用于控制第三除雾器组的开机和关闭；所述一级分控器、二级分控器和三级分控器均受控于总控器。
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