CN107854996B - 燃煤电厂烟气中so3的脱除系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统及其控制方法，控制方法包括步骤：检测SCR入口烟气温度和SCR入口烟气SO3浓度；判断SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值；计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤预设SCR入口SO3最终检测值。该控制方法能够避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。

Description

燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及大气污染控制技术领域，更具体地说，涉及一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，本发明还涉及一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统。
背景技术
目前，国内脱除燃煤电厂烟气中SO3的方式，均属于协同脱除，即空预器尾部设置的电除尘器、湿法脱硫、湿式电除尘器具有协同辅助脱除烟气中SO3的功能。为了提高SO3脱除效果，国外近年来采取了在SCR脱硝前和/或空预器前喷入碱性溶液的化学脱除SO3的方法，但是该方法的碱性溶液流量采用恒定值，较易生成硫酸氢铵而引起SCR催化剂和/或空预器堵塞，影响了催化剂寿命，导致SCR催化剂最低活性温度增加。
综上所述，如何避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，以延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，以避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
本发明的另一目的在于提供一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统，以避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，包括步骤：
11)检测SCR入口烟气温度和SCR入口烟气SO3浓度；
12)判断所述SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，所述第一预设最终检测值大于所述第二预设最终检测值；
13)根据所述预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；
14)将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为所述SCR入口理论碱性溶液流量值；
15)根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤所述预设SCR入口SO3最终检测值。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，所述预设温度值为340℃-380℃；所述第一预设最终检测值≤10ppm；所述第二预设最终检测值≤5ppm。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，所述步骤11)还包括：检测SCR入口及出口压力差。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，还包括步骤：
21)检测SCR出口NH3逃逸浓度和空预器入口烟气SO3浓度；
22)判断所述SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，所述第三预设最终检测值小于所述第四预设最终检测值；
23)根据所述预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；
24)将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为所述空预器入口理论碱性溶液流量值；
25)根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤所述预设空预器入口SO3最终检测值。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，所述预设NH3逃逸浓度为3ppm；所述第三预设最终检测值≤2ppm；所述第四预设最终检测值≤5ppm。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，所述步骤21)还包括：检测空预器入口及出口压力差。
优选的，上述脱除系统的控制方法中，所述SCR入口碱性溶液和所述空预器入口碱性溶液均为碳酸钠碱性溶液，所述SCR入口理论碱性溶液流量值和所述空预器入口理论碱性溶液流量值的计算公式均为：
Figure SMS_1
其中：Q碱液为碳酸钠碱性溶液流量，L/h；Q烟气为烟气流量，Nm3/h；C1为检测的SO3浓度，ppm；C2为SO3最终检测值，ppm；n为Na2CO3/SO3摩尔比，范围1.0-4.0；106为Na2CO3的摩尔质量，g/mol；22.4为摩尔体积，L/mol；25％为Na2CO3溶液质量溶度；1174为25％质量浓度的Na2CO3溶液密度1174kg/m3。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法包括步骤：11)检测SCR入口烟气温度和SCR入口烟气SO3浓度；12)判断SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，第一预设最终检测值大于第二预设最终检测值；13)根据预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；14)将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；15)根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤预设SCR入口SO3最终检测值。
本发明的脱除系统的控制方法根据不同的SCR入口烟气温度，将SCR入口烟气SO3浓度调节到相应的预设SCR入口SO3最终检测值，能够有效脱除SCR脱硝前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
本发明还提供了一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统，包括一级SO3脱除系统，所述一级SO3脱除系统包括：
用于向SCR入口烟道内喷射碱性溶液的第一喷射装置，所述第一喷射装置的第一喷嘴布置于SCR入口烟道内；
用于检测SCR入口的碱性溶液流量的第一流量计，所述第一流量计设置在所述第一喷射装置上；
用于调节SCR入口的碱性溶液流量的第一调节阀，所述第一调节阀设置在所述第一喷射装置上；
用于检测SCR入口烟气温度的温度传感器；
用于检测SCR入口烟气SO3浓度的第一SO3检测仪；
用于检测烟气流量的流量传感器；
与所述第一调节阀和所述第一流量计连接的第一处理器，所述第一处理器首先判断所述SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，所述第一预设最终检测值大于所述第二预设最终检测值；接着根据所述预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；然后将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为所述SCR入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节所述第一调节阀的开度以调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤所述预设SCR入口SO3最终检测值。
优选的，上述脱除系统中，所述一级SO3脱除系统还包括用于检测SCR入口及出口压力差的第一压差传感器。
优选的，上述脱除系统中，还包括二级SO3脱除系统，所述二级SO3脱除系统包括：
用于向空预器入口烟道内喷射碱性溶液的第二喷射装置，所述第二喷射装置的第二喷嘴布置于空预器入口烟道内；
用于检测空预器入口的碱性溶液流量的第二流量计，所述第二流量计设置在所述第二喷射装置上；
用于调节空预器入口的碱性溶液流量的第二调节阀，所述第二调节阀设置在所述第二喷射装置上；
用于检测SCR出口NH3逃逸浓度的NH3逃逸分析仪；
用于检测空预器入口烟气SO3浓度的第二SO3检测仪；
与所述第二调节阀和所述第二流量计连接的第二处理器，所述第二处理器首先判断所述SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，所述第三预设最终检测值小于所述第四预设最终检测值；接着根据所述预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；然后将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为所述空预器入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节所述第二调节阀的开度以调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤所述预设空预器入口SO3最终检测值；
用于检测空预器入口及出口压力差的第二压差传感器。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统包括一级SO3脱除系统，该一级SO3脱除系统包括用于向SCR入口烟道内喷射碱性溶液的第一喷射装置，第一喷射装置的第一喷嘴布置于SCR入口烟道内；用于检测SCR入口的碱性溶液流量的第一流量计，第一流量计设置在第一喷射装置上；用于调节SCR入口的碱性溶液流量的第一调节阀，第一调节阀设置在第一喷射装置上；用于检测SCR入口烟气温度的温度传感器；用于检测SCR入口烟气SO3浓度的第一SO3检测仪；用于检测烟气流量的流量传感器；与第一调节阀和第一流量计连接的第一处理器，第一处理器首先判断SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，第一预设最终检测值大于第二预设最终检测值；接着根据预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；然后将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节第一调节阀的开度以调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤预设SCR入口SO3最终检测值。
一级SO3脱除系统的控制方法如下：
当温度传感器检测值＞预设温度值时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第一预设最终检测值，并计算SCR入口理论所需碱性溶液流量，将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第一调节阀的开度，调整第一流量计的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气中SO3，直至第一SO3检测仪最终检测值≤第一预设最终检测值。
当温度传感器检测值≤预设温度值时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第二预设最终检测值，并计算SCR入口理论所需碱性溶液流量，将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第一调节阀开度，调整第一流量计的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气中SO3，直至第一SO3检测仪最终检测值≤第二预设最终检测值。
本发明的一级SO3脱除系统以SCR入口烟气温度作为主输入参数，在不同状态下设置不同预设SO3最终检测值，通过第一处理器控制第一调节阀的开度来调整第一流量计的流量，从而将SCR入口烟气SO3浓度调节到相应的预设SCR入口SO3最终检测值，能够有效脱除SCR脱硝前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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1是本发明实施例提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法中SCR入口烟气SO3脱除的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法中空预器入口烟气SO3脱除的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，能够避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考附图1，本发明实施例提供的燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，包括步骤：
S11、检测SCR入口烟气温度和SCR入口烟气SO3浓度；
S12、判断SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，第一预设最终检测值大于第二预设最终检测值；
S13、根据预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；
S14、将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；
S15、根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤预设SCR入口SO3最终检测值。
本发明的脱除系统的控制方法根据不同的SCR入口烟气温度，将SCR入口烟气SO3浓度调节到相应的预设SCR入口SO3最终检测值，能够有效脱除SCR脱硝前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
优选的，预设温度值为340℃-380℃。具体的，预设温度值为340℃，还可以为380℃，根据实际应用情况，上述预热温度值还可以为其他值。
进一步的技术方案中，第一预设最终检测值≤10ppm；第二预设最终检测值≤5ppm。本实施例将第一预设最终检测值设为10ppm；第二预设最终检测值设为5ppm。这样一来，当SCR入口烟气温度＞340℃时，设定SCR入口SO3最终检测值为10ppm，最终通过调节SCR入口的碱性溶液流量，使检测的SCR入口烟气SO3浓度≤10ppm。当SCR入口烟气温度≤340℃时，设定SCR入口SO3最终检测值为5ppm，最终通过调节SCR入口的碱性溶液流量，使检测的SCR入口烟气SO3浓度≤5ppm。
为了进一步优化上述技术方案，步骤S11还包括检测SCR入口及出口压力差。本发明通过检测SCR入口及出口压力差，监测该压力差始终小于规定值，以判断SCR催化剂堵塞情况。
如图2所示，脱除系统的控制方法还包括步骤：
S21、检测SCR出口NH3逃逸浓度和空预器入口烟气SO3浓度；
S22、判断SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，第三预设最终检测值小于第四预设最终检测值；
S23、根据预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；
S24、将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为空预器入口理论碱性溶液流量值；
S25、根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤预设空预器入口SO3最终检测值。
本发明的脱除系统的控制方法根据不同的SCR出口NH3逃逸浓度，将空预器入口烟气SO3浓度调节到相应的预设空预器入口SO3最终检测值，能够有效脱除空预器前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞空预器。
优选的，预设NH3逃逸浓度为3ppm。可替换的，预设NH3逃逸浓度还可以为2.5ppm、3.5ppm或4ppm等。
进一步的技术方案中，第三预设最终检测值≤2ppm；第四预设最终检测值≤5ppm。本实施例将第三预设最终检测值设为2ppm；第四预设最终检测值设为5ppm。这样一来，当SCR出口NH3逃逸浓度≤3ppm时，设定空预器入口SO3最终检测值为5ppm，最终通过调节空预器入口的碱性溶液流量，使检测的空预器入口烟气SO3浓度≤5ppm。当SCR出口NH3逃逸浓度＞3ppm时，设定空预器入口SO3最终检测值为2ppm，最终通过调节空预器入口的碱性溶液流量，使检测的空预器入口烟气SO3浓度≤2ppm。
为了进一步优化上述技术方案，步骤S21还包括检测空预器入口及出口压力差。本发明通过检测空预器入口及出口压力差，监测该压力差始终小于规定值，以判断空预器堵塞情况。
优选的，SCR入口碱性溶液和空预器入口碱性溶液均为碳酸钠碱性溶液，具体为15～30％质量浓度的Na2CO3溶液，其Na2CO3/SO3摩尔比为1.0-4.0。
SCR入口理论碱性溶液流量值和空预器入口理论碱性溶液流量值的计算公式均为：
Figure SMS_2
其中：Q碱液为碳酸钠碱性溶液流量，L/h；Q烟气为烟气流量，Nm3/h；C1为检测的SO3浓度，ppm；C2为SO3最终检测值，ppm；n为Na2CO3/SO3摩尔比，范围1.0-4.0；106为Na2CO3的摩尔质量，g/mol；22.4为摩尔体积，L/mol；25％为Na2CO3溶液质量溶度；1174为25％质量浓度的Na2CO3溶液密度1174kg/m3。
可以理解的是，上述碱性溶液还可以为其他溶液，相应的采用其他计算公式。
以某320MW燃煤烟气SO3脱除为例，燃煤含硫量为1.8％。
SCR入口烟气SO3脱除的控制方法如下：
(1)当锅炉处于满负荷运行时，检测出SCR入口烟气温度为420℃(＞340℃)；检测出SCR入口烟气SO3浓度为24ppm；检测处烟气量为1200000Nm3/h。经过判断后，设定SO3最终检测值为10ppm。计算一级喷射脱除SO3效率为58％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为542L/h。调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤10ppm。
(2)当锅炉处于降负荷运行时，例如降到50％负荷时，检测出SCR入口烟气温度为320℃(≤340℃)；检测出SCR入口烟气SO3浓度为20ppm；检测处烟气量为900000Nm3/h。经过判断后，设定SO3最终检测值为5ppm。计算一级喷射脱除SO3效率为75％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为435L/h。调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤5ppm。
空预器入口烟气SO3脱除的控制方法如下：
(1)当在某一运行工况时，检测出的SCR出口NH3逃逸浓度为2ppm(≤3ppm)；检测出的空预器入口SO3浓度为47ppm。检测处烟气量为1200000Nm3/h。经过判断后，设定空预器入口SO3最终检测值为5ppm。计算二级喷射脱除SO3效率为89％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为1625L/h。调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤5ppm。
(2)当在另一运行工况时，检测出的SCR出口NH3逃逸浓度为5ppm(＞3ppm)；检测出的空预器入口SO3浓度为30ppm。检测处烟气量为900000Nm3/h。经过判断后，设定空预器入口SO3最终检测值为2ppm。计算二级喷射脱除SO3效率为93％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为813L/h。调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤2ppm。
本发明还提供了一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统，包括一级SO3脱除系统，一级SO3脱除系统包括：用于向SCR入口烟道内喷射碱性溶液的第一喷射装置1，第一喷射装置1的第一喷嘴11布置于SCR入口烟道内；用于检测SCR入口的碱性溶液流量的第一流量计13，第一流量计13设置在第一喷射装置1上；用于调节SCR入口的碱性溶液流量的第一调节阀12，第一调节阀12设置在第一喷射装置1上；用于检测SCR入口烟气温度的温度传感器31；用于检测SCR入口烟气SO3浓度的第一SO3检测仪32；用于检测烟气流量的流量传感器33；与第一调节阀12和第一流量计13连接的第一处理器，第一处理器首先判断SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，第一预设最终检测值大于第二预设最终检测值；接着根据预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；然后将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节第一调节阀12的开度以调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤预设SCR入口SO3最终检测值。
上述温度传感器31、第一SO3检测仪32和流量传感器33形成第一检测系统3。第一喷射装置1内的碱性溶液依次通过第一流量计13、第一调节阀12通过布置于SCR脱硝入口烟道内的第一喷嘴11均匀喷入烟道内，脱除SCR脱硝入口前烟气中的SO3。
一级SO3脱除系统的控制方法如下：
当温度传感器31检测值＞预设温度值时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第一预设最终检测值，并计算SCR入口理论所需碱性溶液流量，将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第一调节阀12的开度，调整第一流量计13的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气中SO3，直至第一SO3检测仪32最终检测值≤第一预设最终检测值。
当温度传感器31检测值≤预设温度值时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第二预设最终检测值，并计算SCR入口理论所需碱性溶液流量，将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为SCR入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第一调节阀12开度，调整第一流量计13的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气中SO3，直至第一SO3检测仪32最终检测值≤第二预设最终检测值。
本发明的一级SO3脱除系统以SCR入口烟气温度作为主输入参数，在不同状态下设置不同预设SO3最终检测值，通过第一处理器控制第一调节阀12的开度来调整第一流量计13的流量，从而将SCR入口烟气SO3浓度调节到相应的预设SCR入口SO3最终检测值，能够有效脱除SCR脱硝前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞SCR催化剂，从而延长SCR催化剂寿命，降低SCR催化剂最低活性温度。
优选的，一级SO3脱除系统还包括用于检测SCR入口及出口压力差的第一压差传感器34；即第一检测系统3还包括第一压差传感器34，第一压差传感器34用于监测SCR进出口压力差，以判断SCR催化剂堵塞情况。
上述预设温度值为340℃-380℃。具体的，预设温度值为340℃，还可以为380℃，根据实际应用情况，上述预热温度值还可以为其他值。第一预设最终检测值≤10ppm；第二预设最终检测值≤5ppm。本实施例将第一预设最终检测值设为10ppm；第二预设最终检测值设为5ppm。
本实施例的一级SO3脱除系统控制方式如下：
(1)温度传感器31检测值＞340℃时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SCR入口SO3最终检测值为10ppm，并计算理论所需碱性溶液流量，系统通过调节第一调节阀12开度，来调整第一流量计13的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气SO3，直至第一SO3检测仪32最终检测值≤10ppm为止。同时，监测第一压差传感器34检测值始终小于规定值。
(2)温度传感器31检测值≤340℃时，第一处理器根据输入参数自动判断，设定SCR入口SO3最终检测值为5ppm，并计算理论所需碱性溶液流量，系统通过调节第一调节阀12的开度，调整第一流量计13的流量，脱除SCR反应器入口烟道烟气SO3，直至第一SO3检测仪32最终检测值≤5ppm。同时，监测第一压差传感器34检测值始终小于规定值。
以某320MW燃煤烟气SO3脱除为例，燃煤含硫量为1.8％。
(1)当锅炉处于满负荷运行时，第一检测系统3中温度传感器31检测出SCR入口烟气温度为420℃(＞340℃)；第一SO3检测仪3232检测出SCR入口SO3浓度为24ppm；流量传感器3333检测处烟气量为1200000Nm3/h。温度传感器31和第一SO3检测仪32的检测值作为输入参数进入第一处理器，经过判断后，设定SCR入口SO3最终检测值为10ppm。计算一级喷射脱除SO3效率为58％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为542L/h。第一处理器输出理论流量信号，调节第一调节阀12开度来调整第一流量计13流量，并实时监测第一SO3检测仪32检测值，通过闭环控制微调第一调节阀12开度和第一流量计13流量直至第一SO3检测仪32最终检测值≤10ppm。
(2)当锅炉处于降负荷运行时，例如降到50％负荷时，第一检测系统3中温度传感器31检测出SCR入口烟气温度为320℃(≤340℃)；第一SO3检测仪32检测出SCR入口SO3浓度为20ppm；流量传感器33检测处烟气量为900000Nm3/h。温度传感器31和第一SO3检测仪32的检测值作为输入参数进入第一处理器，经过判断后，设定SCR入口SO3最终检测值为5ppm。计算一级喷射脱除SO3效率为75％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为435L/h。第一处理器输出理论流量信号，调节第一调节阀12开度来调整第一流量3流量，并实时监测第一SO3检测仪32检测值，通过闭环控制微调第一调节阀12开度和第一流量计13流量直至第一SO3检测仪32最终检测值≤5ppm。
优选的，脱除系统还包括二级SO3脱除系统，二级SO3脱除系统包括用于向空预器入口烟道内喷射碱性溶液的第二喷射装置2，第二喷射装置2的第二喷嘴21布置于空预器入口烟道内；用于检测空预器入口的碱性溶液流量的第二流量计23，第二流量计23设置在第二喷射装置2上；用于调节空预器入口的碱性溶液流量的第二调节阀22，第二调节阀22设置在第二喷射装置2上；用于检测SCR出口NH3逃逸浓度的NH3逃逸分析仪41；用于检测空预器入口烟气SO3浓度的第二SO3检测仪42；与第二调节阀22和第二流量计23连接的第二处理器，第二处理器首先判断SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，第三预设最终检测值小于第四预设最终检测值；接着根据预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；然后将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为空预器入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节第二调节阀22的开度以调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤预设空预器入口SO3最终检测值。
上述NH3逃逸分析仪41和第二SO3检测仪42形成第二检测系统4。第二喷射装置2内的碱性溶液依次通过第二流量计23、第二调节阀22通过布置于空预器入口烟道内的第二喷嘴21均匀喷入烟道内，脱除空预器前烟气中的SO3。
本发明的脱除系统具有两级SO3脱除系统，即在SCR脱硝前和空预器前分别喷入碱性溶液脱除烟气SO3，提高了燃煤电厂烟气中SO3的脱除效果。当然，本发明也可以仅设置一级SO3脱除系统。
二级SO3脱除系统的控制方法如下：
当NH3逃逸分析仪41检测值＞预设NH3逃逸浓度时，第二处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第三预设最终检测值，并计算空预器入口理论所需碱性溶液流量，将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为空预器入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第二调节阀22的开度，调整第二流量计23的流量，脱除空预器入口烟道烟气中SO3，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤第三预设最终检测值。
当NH3逃逸分析仪41检测值≤预设NH3逃逸浓度时，第二处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为第四预设最终检测值，并计算空预器入口理论所需碱性溶液流量，将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为空预器入口理论碱性溶液流量值；然后通过调节第二调节阀22开度，调整第二流量计23的流量，脱除空预器入口烟道烟气中SO3，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤第四预设最终检测值。
本发明的二级SO3脱除系统以SCR出口NH3逃逸浓度作为主输入参数，在不同状态下设置不同预设SO3最终检测值，通过第二处理器控制第二调节阀22的开度来调整第二流量计23的流量，从而将空预器入口烟气SO3浓度调节到相应的预设空预器入口SO3最终检测值，能够有效脱除空预器前烟气中的SO3，避免因生成硫酸氢铵而堵塞空预器。
为了简化结构，上述第一处理器和第二处理器集成在同一处理器5上，如图3所示。
优选的，二级SO3脱除系统还包括用于检测空预器入口及出口压力差的第二压差传感器43；即第二检测系统4还包括第二压差传感器43，第二压差传感器43用于监测空预器进出口压力差，以判断空预器堵塞情况。
上述预设NH3逃逸浓度为3ppm。可替换的，预设NH3逃逸浓度还可以为2.5ppm、3.5ppm或4ppm等。
进一步的技术方案中，第三预设最终检测值≤2ppm；第四预设最终检测值≤5ppm。本实施例将第三预设最终检测值设为2ppm；第四预设最终检测值设为5ppm。
本实施例的二级SO3脱除系统控制方式如下：
(1)当NH3逃逸分析仪41检测值≤3ppm，第二处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为5ppm，并计算理论所需碱性溶液流量，系统通过调节第二调节阀22的开度来调整第二流量计23流量，脱除空预器入口烟道烟气SO3，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤5ppm。同时，监测第二压差传感器43检测值始终小于规定值。
(2)当NH3逃逸分析仪41检测值＞3ppm，第二处理器根据输入参数自动判断，设定SO3最终检测值为2ppm，并计算理论所需碱性溶液流量，系统通过调节第二调节阀22开度来调整第二流量计23流量，脱除空预器入口烟道烟气SO3，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤2ppm。同时，监测第二压差传感器43检测值始终小于规定值。
以某320MW燃煤烟气SO3脱除为例，燃煤含硫量为1.8％。
(1)例如当在某一运行工况时，第二检测系统4中NH3逃逸分析仪41检测出SCR出口NH3逃逸为2ppm(≤3ppm)；第二SO3检测仪42检测出空预器入口SO3浓度为47ppm。流量传感器33检测处烟气量为1200000Nm3/h。NH3逃逸分析仪41和第二SO3检测仪42的检测值作为输入参数进入第二处理器，经过判断后，设定空预器入口SO3最终检测值为5ppm。计算二级喷射脱除SO3效率为89％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为1625L/h。第二处理器输出理论流量信号，调节第二调节阀22开度来调整第二流量计23流量，并实时监测第二SO3检测仪42检测值，通过闭环控制微调第二调节阀22开度和第二流量计23流量，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤5ppm。
(2)例如当在另一运行工况时，第二检测系统4中NH3逃逸分析仪41检测出SCR出口NH3逃逸为5ppm(＞3ppm)；第二SO3检测仪42检测出空预器入口SO3浓度为30ppm。流量传感器33检测处烟气量为900000Nm3/h。NH3逃逸分析仪41和第二SO3检测仪42的检测值作为输入参数进入第二处理器，经过判断后，设定空预器入口SO3最终检测值为2ppm。计算二级喷射脱除SO3效率为93％，设定Na2CO3/SO3摩尔比为2，理论计算所需碱性溶液流量为813L/h。第二处理器输出理论流量信号，调节第二调节阀22开度来调整第二流量计23流量，并实时监测第二SO3检测仪42检测值，通过闭环控制微调第二调节阀22开度和第二流量计23流量，直至第二SO3检测仪42最终检测值≤2ppm。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统的控制方法，其特征在于，包括步骤：
11)检测SCR入口烟气温度和SCR入口烟气SO3浓度；
12)判断所述SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，所述第一预设最终检测值大于所述第二预设最终检测值；
13)根据所述预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；
14)将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为所述SCR入口理论碱性溶液流量值；
15)根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤所述预设SCR入口SO3最终检测值。
2.根据权利要求1所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，所述预设温度值为340℃-380℃；所述第一预设最终检测值≤10ppm；所述第二预设最终检测值≤5ppm。
3.根据权利要求1所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，所述步骤11)还包括：检测SCR入口及出口压力差。
4.根据权利要求1-3任一项所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，还包括步骤：
21)检测SCR出口NH3逃逸浓度和空预器入口烟气SO3浓度；
22)判断所述SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，所述第三预设最终检测值小于所述第四预设最终检测值；
23)根据所述预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；
24)将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为所述空预器入口理论碱性溶液流量值；
25)根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤所述预设空预器入口SO3最终检测值。
5.根据权利要求4所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，所述预设NH3逃逸浓度为3ppm；所述第三预设最终检测值≤2ppm；所述第四预设最终检测值≤5ppm。
6.根据权利要求4所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，所述步骤21)还包括：检测空预器入口及出口压力差。
7.根据权利要求4所述的脱除系统的控制方法，其特征在于，所述SCR入口碱性溶液和所述空预器入口碱性溶液均为碳酸钠碱性溶液，所述SCR入口理论碱性溶液流量值和所述空预器入口理论碱性溶液流量值的计算公式均为：
Figure QLYQS_1
其中：Q碱液为碳酸钠碱性溶液流量，L/h；Q烟气为烟气流量，Nm3/h；C1为检测的SO3浓度，ppm；C2为SO3最终检测值，ppm；n为Na2CO3/SO3摩尔比，范围1.0-4.0；106为Na2CO3的摩尔质量，g/mol；22.4为摩尔体积，L/mol；25％为Na2CO3溶液质量溶度；1174为25％质量浓度的Na2CO3溶液密度1174kg/m3。
8.一种燃煤电厂烟气中SO3的脱除系统，其特征在于，包括一级SO3脱除系统，所述一级SO3脱除系统包括：
用于向SCR入口烟道内喷射碱性溶液的第一喷射装置(1)，所述第一喷射装置(1)的第一喷嘴(11)布置于SCR入口烟道内；
用于检测SCR入口的碱性溶液流量的第一流量计(13)，所述第一流量计(13)设置在所述第一喷射装置(1)上；
用于调节SCR入口的碱性溶液流量的第一调节阀(12)，所述第一调节阀(12)设置在所述第一喷射装置(1)上；
用于检测SCR入口烟气温度的温度传感器(31)；
用于检测SCR入口烟气SO3浓度的第一SO3检测仪(32)；
用于检测烟气流量的流量传感器(33)；
与所述第一调节阀(12)和所述第一流量计(13)连接的第一处理器，所述第一处理器首先判断所述SCR入口烟气温度是否大于预设温度值，若是，则将预设SCR入口SO3最终检测值设置为第一预设最终检测值，若否，则将预设SO3最终检测值设置为第二预设最终检测值，所述第一预设最终检测值大于所述第二预设最终检测值；接着根据所述预设SCR入口SO3最终检测值计算出SCR入口理论碱性溶液流量值；然后将SCR入口的碱性溶液流量初步调整为所述SCR入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的SCR入口烟气SO3浓度调节所述第一调节阀(12)的开度以调节SCR入口的碱性溶液流量，直至检测的SCR入口烟气SO3浓度≤所述预设SCR入口SO3最终检测值。
9.根据权利要求8所述的脱除系统，其特征在于，所述一级SO3脱除系统还包括用于检测SCR入口及出口压力差的第一压差传感器(34)。
10.根据权利要求8或9所述的脱除系统，其特征在于，还包括二级SO3脱除系统，所述二级SO3脱除系统包括：
用于向空预器入口烟道内喷射碱性溶液的第二喷射装置(2)，所述第二喷射装置(2)的第二喷嘴(21)布置于空预器入口烟道内；
用于检测空预器入口的碱性溶液流量的第二流量计(23)，所述第二流量计(23)设置在所述第二喷射装置(2)上；
用于调节空预器入口的碱性溶液流量的第二调节阀(22)，所述第二调节阀(22)设置在所述第二喷射装置(2)上；
用于检测SCR出口NH3逃逸浓度的NH3逃逸分析仪(41)；
用于检测空预器入口烟气SO3浓度的第二SO3检测仪(42)；
与所述第二调节阀(22)和所述第二流量计(23)连接的第二处理器，所述第二处理器首先判断所述SCR出口NH3逃逸浓度是否大于预设NH3逃逸浓度，若是，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第三预设最终检测值，若否，则将预设空预器入口SO3最终检测值设置为第四预设最终检测值，所述第三预设最终检测值小于所述第四预设最终检测值；接着根据所述预设空预器入口SO3最终检测值计算出空预器入口理论碱性溶液流量值；然后将空预器入口的碱性溶液流量初步调整为所述空预器入口理论碱性溶液流量值；最后根据检测的空预器入口烟气SO3浓度调节所述第二调节阀(22)的开度以调节空预器入口的碱性溶液流量，直至检测的空预器入口烟气SO3浓度≤所述预设空预器入口SO3最终检测值；
用于检测空预器入口及出口压力差的第二压差传感器(43)。
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