CN109205719B - 废水零排放装置中的干燥系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
废水零排放装置干燥系统及其运行方法，该系统包括干燥床，干燥床侧面连通有浆液进口管路，干燥床底部干燥床进口管路连通有机组热风进风主管路，还包括冷风风机和热风风机；冷风风机的冷风风机出风管路汇流至机组热风进风主管路；热风风机设置在机组热风进风主管路上；机组热风进风主管路分出有支路壁挂风管管路，所述壁挂风管管路另一端连通至干燥床内、位于干燥床中布风板上方位置。本发明针对不同运行工况自动切换干燥系统出口风温调节方式，提高了干燥床启停机安全性及不同工艺负荷适应性；降低了塌床工况的发生，提高了干燥系统的运行稳定性。可广泛应用于火电机组废水零排放装置中料浆干燥单元中。
Description
技术领域
本发明涉及火力发电技术领域，特别是一种火电机组废水零排放装置及其运行方法。
背景技术
目前，火电机组废水零排放装置分为烟气浓缩、浓浆调质、料浆干燥三个主要单元，其中，干燥系统是火电机组废水零排放装置的关键单元之一。料浆干燥后，随锅炉二次风回收到火电机组除尘器前烟道，干燥物料均匀分布在除尘后的灰斗里，干燥系统的连续稳定运行对整个废水零排放装置具有极其重要的意义。
脱硫废水零排放装置干燥系统受干燥床料的流化效果、干燥风温、干燥风量、干燥床差压、料浆量、料浆盐分浓度等因素影响，一旦其中参数恶化，都将导致干燥床塌床事件的发生，系统无法维持安全稳定运行。
但是，传统的干燥系统在发生塌床现象前，很难以单一的运行参数表征，也就是说，从单个运行参数无法判断是否有塌床现象将要发生；同时，干燥系统从正常运行状态到因运行工况恶化而导致塌床工况的过程时间很短，这对于预防塌床事件的发生，增加了很大的难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种废水零排放装置中的干燥系统及其运行方法，为了克服干燥床运行中的各个影响因素，要解决提高干燥床启停机安全性及不同工艺负荷适应性的技术问题；并解决降低塌床工况的发生、提高干燥系统出力和自动化水平、提高干燥系统的运行稳定性的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种废水零排放装置中的干燥系统，包括干燥床，所述干燥床侧面连通有浆液进口管路，干燥床底部干燥床进口管路连通有机组热风进风主管路，还包括冷风风机和热风风机；所述冷风风机的冷风风机出风管路汇流至机组热风进风主管路；所述热风风机设置在机组热风进风主管路上；所述机组热风进风主管路分出有支路壁挂风管管路，所述壁挂风管管路另一端连通至干燥床内、位于干燥床中布风板上方位置。
所述浆液进口管路上设有干燥料浆调节阀。
所述壁挂风管管路上设置有阀门，壁挂风管管路的出风口与布风板间距为0.6～1米，所述壁挂风管数量为1～2个。
所述壁挂风管管路的出风口水平切向进入干燥床，使壁挂风水平切向进入干燥床；设置出风口得作用是在启停机过程中干燥床填料还未流化时保证干燥床出口和入口温差不大，同时可避免该部位干燥床壁面粘住填料。
所述冷风风机的流量小于热风风机的流量。
一种如所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，具体步骤如下：
步骤一，打开壁挂风管管路上的风管阀门，启动冷风风机、并手动控制频率、调节频率至满负荷50Hz。
步骤二，启动热风风机，逐步加大热风风机频率，进行系统预热：使干燥床床体温升在限制内，此时干燥床填料尚未完全流化。
步骤三，升温过程中，随着加大热风风机频率，总风量逐步加大，干燥床开始流化直至流化充分，记录干燥床正常流化所需要的最小总风量；整个过程冷风频率一直保持50Hz。
步骤四，当干燥床入口二次风温度达到工艺要求时，即温度＞220℃时，打开干燥料浆调节阀，流入浆液。
步骤五，通过控制供浆量，控制干燥床床体温度在130～150℃范围内：温度高则加大干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变大，温度会降低；温度低则减小干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变小，温度会升高。
所述步骤五中，当干燥系统的供浆量在低流量区运行时，即浆液流量范围是0.1～0.4t/h， 系统最大连续负荷1t/h，此时干燥床入口二次风温度及总风量在低限运行，热风风机频率较低，冷风风机频率较高，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温在130～150℃范围中，同时将冷风风机频率切换至手动控制、并保持不动；过程中设置限值：在浆液供入时，当干燥床入口二次风温度，即干燥床进口管路进入的风的温度低于低限值220℃时，控制系统闭锁热风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率；当干燥床总风量，混合了热风风量和冷风风量低于低限值10000Nm3/h时，闭锁热风、冷风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率和冷风风机频率。
当干燥系统的供浆量在中流量区运行时，即浆液流量范围是0.4～0.7t/h，热风风机频率在较高频率运行，干燥床总风量已超出干燥床床料流化的低风量，指干燥床正常流化所需要的最小总风量区域，具备相当的调节裕度，此时通过冷风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，控制范围是130～150℃，同时将热风风机频率切换至手动控制、并保持不动，既能提高热风的利用率也能保证干燥系统的安全稳定运行。
当干燥系统的供浆量在高流量区运行时，即浆液流量范围是0.7～1t/h，热风风机频率在较高的频率运行，基本接近50Hz，此时冷风风机频率置最小运行值20Hz，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，同时将冷风风机频率切换至手动控制、并保持不动。
干燥床浆液供浆量的控制方式为自动控制，根据浆液供浆量的设定值，调节干燥料浆调节阀的开度，确保实际供浆量满足设定值要求：根据工艺系统的运行工况调整供浆量，是通过人工输入的预设值来设定，比如在运行一段时间后需要降低供浆量来进行干燥床清洁，或者前端需要干燥的浆液量降低，为了保证干燥系统的连续稳定运行，采取降低进入干燥床供浆量的方式。
当干燥床出口风温出现异常低值125℃、浆液供浆量超过高值1.05m3/h、干燥床前后差压超过高值10kpa、干燥床本体和干燥床出口温差超过高值10℃时，控制系统采用分段降低供浆量的逻辑，自动降低干燥料浆调节阀的开度，并报警，提醒运行人员注意，控制系统根据不同现象设置不同等待的时间，并同时判断系统的运行参数，若参数仍然偏离工况，将继续减料直至停止供浆。
干燥床床体温度及干燥料浆调节阀之间的控制连锁关系如下：
A、干燥床床体温度＜125℃，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度。
B、干燥床床体温度＜125℃，延时60s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
C、干燥床床体温度＜125℃，延时120s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
D、干燥床床体温度＜125℃，延时180s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
E、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度。
F、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时13s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
G、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时23s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
H、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时33s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
所述控制系统包括风机频率控制系统和供浆量自动调节系统。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明针对上述问题，为了克服干燥床运行中的各个影响因素，提供了火电机组废水零排放装置干燥系统运行调整方案，其设计合理，步骤得当，能根据不同运行工况自动切换干燥床出口风温调节方式，提高了干燥系统启、停机的安全稳定性及不同工艺负荷适应性：利用冷风风机、壁挂风管和热风风机在干燥系统启停机及运行过程中的自动调节，根据干燥床最低入口二次风温度、最低二次风流量以及干燥床床温运行范围的要求，针对不同运行工况自动切换干燥系统出口风温调节方式，提高了干燥床启停机安全性及不同工艺负荷适应性；本发明设置供浆自动调节的闭环控制，当干燥床床温出现异常低于规定值时、供浆量超过规定值、干燥床前后差压超过规定值以及干燥床本体和干燥床出口温差超过规定值时，通过调整优化和相关连锁保护的实施，降低了塌床工况的发生，提高了干燥床系统出力和自动化水平，提高了干燥系统的运行稳定性。
本发明可广泛应用于火电机组废水零排放装置中料浆干燥单元中。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的干燥系统运行自动切换调节方式示意图。
图3是本发明的干燥系统供浆自动控制原理示意图。
附图标记：1－冷风风机、2－冷风风机出风管路、3－热风风机、4－风管阀门、5－机组热风进风主管路、6－壁挂风管管路、7－干燥床进口管路、8－干燥床、9－干燥床出口烟道、10－浆液进口管路、11-干燥料浆调节阀。
具体实施方式
实施例参见图1所示，这种废水零排放装置中的干燥系统，包括干燥床8，所述干燥床侧面连通有浆液进口管路10，干燥床底部干燥床进口管路7连通有机组热风进风主管路5，还包括冷风风机1和热风风机3；所述冷风风机1的冷风风机出风管路2汇流至机组热风进风主管路5；所述热风风机3设置在机组热风进风主管路5上；所述机组热风进风主管路5分出有支路壁挂风管管路6，所述壁挂风管管路另一端连通至干燥床8内、位于干燥床中布风板上方位置。
所述浆液进口管路10上设有干燥料浆调节阀；所述壁挂风管管路上设置有阀门，壁挂风管管路的出风口与布风板间距为0.6～1米，所述壁挂风管数量为1～2个；所述壁挂风管管路的出风口水平切向进入干燥床。
所述冷风风机1的流量小于热风风机3的流量，其中热风风机3的流量为10000Nm3/h，冷风风机1的流量为8000Nm3/h。
所述干燥系统出口风温调节方式包括热风风机频率调节和冷风风机频率调节。所述供浆自动调节方式为供浆调节门，根据不同事故工况调节供浆量的设定值，并设置报警系统。
一种如所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，具体步骤如下：
步骤一，打开壁挂风管管路上的风管阀门，启动冷风风机1、并手动控制频率、调节频率至满负荷50Hz。
步骤二，启动热风风机3，逐步加大热风风机频率，进行系统预热：使干燥床床体温升在限制内，此时干燥床填料尚未完全流化。
步骤三，升温过程中，随着加大热风风机频率，总风量逐步加大，干燥床开始流化直至流化充分，记录干燥床正常流化所需要的最小总风量。整个过程冷风频率一直保持50Hz。
步骤四，当干燥床入口二次风温度达到工艺要求时，即温度＞220℃时，打开干燥料浆调节阀，流入浆液。
步骤五，通过控制供浆量，控制干燥床床体温度在130～150℃范围内：温度高则加大干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变大，温度会降低。温度低则减小干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变小，温度会升高。
所述步骤五中，参见图2所示，当干燥系统的供浆量在低流量区运行时，即浆液流量范围是0.1～0.4t/h， 系统最大连续负荷1t/h，此时干燥床入口二次风温度及总风量在低限运行，热风风机频率较低，冷风风机频率较高，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温在130～150℃范围中，同时将冷风风机频率切换至手动控制、并保持不动。过程中设置限值：在浆液供入时，当干燥床入口二次风温度，即干燥床进口管路进入的风的温度低于低限值220℃时，控制系统闭锁热风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率。当干燥床总风量，混合了热风风量和冷风风量低于低限值10000Nm3/h时，闭锁热风、冷风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率和冷风风机频率。
当干燥系统的供浆量在中流量区运行时，即浆液流量范围是0.4～0.7t/h，热风风机频率在较高频率运行，干燥床总风量已超出干燥床床料流化的低风量，指干燥床正常流化所需要的最小总风量区域，具备相当的调节裕度，此时通过冷风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，控制范围是130～150℃，同时将热风风机频率切换至手动控制、并保持不动，既能提高热风的利用率也能保证干燥系统的安全稳定运行。
当干燥系统的供浆量在高流量区运行时，即浆液流量范围是0.7～1t/h，热风风机频率在较高的频率运行，基本接近50Hz，此时冷风风机频率置最小运行值20Hz，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，同时将冷风风机频率切换至手动控制、并保持不动。
参见图3所示，干燥床浆液供浆量的控制方式为自动控制，根据浆液供浆量的设定值，调节干燥料浆调节阀的开度，确保实际供浆量满足设定值要求：根据工艺系统的运行工况调整供浆量，是通过人工输入的预设值来设定，比如在运行一段时间后需要降低供浆量来进行干燥床清洁，或者前端需要干燥的浆液量降低，为了保证干燥系统的连续稳定运行，采取降低进入干燥床供浆量的方式。
当干燥床出口风温出现异常低值125℃、浆液供浆量超过高值1.05m3/h、干燥床前后差压超过高值10kpa、干燥床本体和干燥床出口温差超过高值10℃时，控制系统采用分段降低供浆量的逻辑，自动降低干燥料浆调节阀的开度，并报警，提醒运行人员注意，控制系统根据不同现象设置不同等待的时间，并同时判断系统的运行参数，若参数仍然偏离工况，将继续减料直至停止供浆：
干燥床床体温度及干燥料浆调节阀之间的控制连锁关系如下：
A、干燥床床体温度＜125℃，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度。
B、干燥床床体温度＜125℃，延时60s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
C、干燥床床体温度＜125℃，延时120s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
D、干燥床床体温度＜125℃，延时180s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
E、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度。
F、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时13s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
G、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时23s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
H、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时33s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
所述控制系统包括风机频率控制系统和供浆量自动调节系统。
Claims (8)
1.一种废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，所述干燥系统包括干燥床（8），所述干燥床侧面连通有浆液进口管路（10），干燥床底部干燥床进口管路（7）连通有机组热风进风主管路（5），其特征在于，所述干燥系统还包括冷风风机（1）和热风风机（3）；
所述冷风风机（1）的冷风风机出风管路（2）汇流至机组热风进风主管路（5）；
所述热风风机（3）设置在机组热风进风主管路（5）上；
所述机组热风进风主管路（5）分出有支路壁挂风管管路（6），所述壁挂风管管路另一端连通至干燥床（8）内且位于干燥床中布风板上方位置；
具体步骤如下：
步骤一，打开壁挂风管管路上的风管阀门，启动冷风风机（1）、并手动控制频率且调节频率至满负荷50Hz；
步骤二，启动热风风机（3），逐步加大热风风机频率，进行系统预热：使干燥床床体温升在限制内，此时干燥床填料尚未完全流化；
步骤三，升温过程中，随着加大热风风机频率，总风量逐步加大，干燥床开始流化直至流化充分，记录干燥床正常流化所需要的最小总风量；整个过程冷风频率一直保持50Hz；
步骤四，当干燥床入口二次风温度达到工艺要求时，即温度＞220℃时，打开干燥料浆调节阀，流入浆液；
步骤五，通过控制供浆量，控制干燥床床体温度在130～150℃范围内：温度高则加大干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变大，温度会降低；温度低则减小干燥料浆调节阀开度，此时供浆量变小，温度会升高；
所述步骤五中，当干燥系统的供浆量在低流量区运行时，即浆液流量范围是0.1～0.4t/h， 系统最大连续负荷1t/h，此时干燥床入口二次风温度及总风量在低限运行，热风风机频率较低，冷风风机频率较高，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温在130～150℃范围中，同时将冷风风机频率切换至手动控制并保持不动；过程中设置限值：在浆液供入时，当干燥床入口二次风温度，即干燥床进口管路进入的风的温度低于低限值220℃时，控制系统闭锁热风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率；当干燥床总风量即混合了热风风量和冷风风量低于低限值10000Nm3/h时，闭锁热风和冷风风机频率指令降低，禁止控制系统减小热风风机频率和冷风风机频率；
当干燥系统的供浆量在中流量区运行时，即浆液流量范围是0.4～0.7t/h，热风风机频率在较高频率运行，干燥床总风量已超出干燥床床料流化的低风量即干燥床正常流化所需要的最小总风量区域，具备相当的调节裕度，此时通过冷风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，控制范围是130～150℃，同时将热风风机频率切换至手动控制并保持不动，既能提高热风的利用率也能保证干燥系统的安全稳定运行；
当干燥系统的供浆量在高流量区运行时，即浆液流量范围是0.7～1t/h，热风风机频率在较高的频率运行，此时冷风风机频率置最小运行值20Hz，通过热风风机频率的闭环调节来控制干燥床出口风温，同时将冷风风机频率切换至手动控制并保持不动。
2.根据权利要求1所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：
干燥床浆液供浆量的控制方式为自动控制，根据浆液供浆量的设定值，调节干燥料浆调节阀的开度，确保实际供浆量满足设定值要求；
当干燥床出口风温出现异常低值125℃或浆液供浆量超过高值1.05m3/h或干燥床前后差压超过高值10kpa或干燥床本体和干燥床出口温差超过高值10℃时，控制系统采用分段降低供浆量的逻辑，自动降低干燥料浆调节阀的开度，并报警，提醒运行人员注意，控制系统根据不同现象设置不同等待的时间，并同时判断系统的运行参数，若参数仍然偏离工况，将继续减料直至停止供浆。
3.根据权利要求2所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：
干燥床床体温度及干燥料浆调节阀之间的控制连锁关系如下：
A、干燥床床体温度＜125℃，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度；
B、干燥床床体温度＜125℃，延时60s，减小干燥料浆调节阀4%开度；
C、干燥床床体温度＜125℃，延时120s，减小干燥料浆调节阀4%开度；
D、干燥床床体温度＜125℃，延时180s，减小干燥料浆调节阀4%开度；
E、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时3s，减小干燥料浆调节阀8%开度；
F、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时13s，减小干燥料浆调节阀4%开度；
G、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时23s，减小干燥料浆调节阀4%开度；
H、干燥料浆流量＞1.05m3/h，延时33s，减小干燥料浆调节阀4%开度。
4.根据权利要求3所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：所述控制系统包括风机频率控制系统和供浆量自动调节系统。
5.根据权利要求1所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：所述浆液进口管路（10）上设有干燥料浆调节阀（11）。
6.根据权利要求1所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：所述壁挂风管管路上设置有风管阀门（4），壁挂风管管路的出风口与布风板间距为0.6～1米，所述壁挂风管管路数量为1～2个。
7.根据权利要求1所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：所述壁挂风管管路的出风口水平切向进入干燥床。
8.根据权利要求1所述的废水零排放装置中的干燥系统的运行方法，其特征在于：所述冷风风机（1）的流量小于热风风机（3）的流量。
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