CN112857700A - 一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统和方法，其包括换热器和吸收塔，换热器包括热风出口、冷风进口和冷风出口，所述冷风出口的位置安装有二氧化硫浓度传感器一，所述吸收塔的出口与冷风进口连通，所述热风出口上连接有配气箱，所述配气箱上连接有二氧化硫浓度传感器二，所述配气箱与吸收塔并联在热风出口上，所述热风出口与吸收塔之间设置有第一电磁阀，所述热风出口与配气箱之间设置有第二电磁阀，所述第一电磁阀与第二电磁阀相互并联，所述吸收塔的出口与冷风进口之间设置有第三电磁阀，所述配气箱与吸收塔的出口之间设置第四电磁阀，第三电磁阀和第四电磁阀相互并联设置。本申请通具有方便对换热器漏风率的检测的效果。

Description

一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统及方法

技术领域

本申请涉及一种换热器漏风率检测的技术领域，尤其是涉及一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统及方法。

背景技术

在火电厂中采用换热器来提高火电厂脱硫后的烟气排放温度，减少因三氧化硫在露点温度以下形成的酸雾对尾部烟道及烟囱的腐蚀，减少白色烟羽的形成。换热器利用进入吸收塔的原烟气与经脱硫洗涤后的烟气进行热量交换，原烟气温度在130℃以上；脱硫洗涤后的烟气温度约50℃，将脱硫洗涤后的烟气温度提高至80℃以上，火电厂多选用的是回转式烟气换热器，回转式烟气换热器在使用过程中需要对漏风率进行检测。

申请公布号为CN110285931A的专利申请文件中公开了一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测方法，在吸收塔出口至烟气换热器入口的烟道上设置测量孔，用取样枪通过测量孔插入所述烟道抽取烟气，用软管连接取样枪的接口将吸收塔出口烟气接引至取样装置箱；将测量机组的原烟气SO2浓度在烟气自动在线监测系统上设定成当前数据；拔掉取样装置箱与烟气自动在线监测系统连接的软管，将吸收塔出口抽取出烟气的软管插入烟气自动在线监测系统的软管端口内；开启取样枪，开始抽取吸收塔出口烟气进入烟气自动在线监测系统分析；待SO2浓度稳定后读取该时刻净烟气流量A2、吸收塔出口SO2浓度a、净烟气SO2浓度b；恢复烟气自动在线监测系统原烟气回路，待原烟气SO2浓度稳定后读取原烟气流量A1、原烟气浓度c；根据公式计算漏风率。

但是上述结构中发明人认为对漏风率测量人工插拔软管比较麻烦。

发明内容

为了方便对换热器漏风率的检测，本申请提供一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统。

本申请提供一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，采用如下的技术方案：

一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，包括换热器和吸收塔，换热器包括热风出口、冷风进口和冷风出口，所述冷风出口的位置安装有二氧化硫浓度传感器一，所述吸收塔的出口与冷风进口连通，所述热风出口上连接有配气箱，所述配气箱上连接有二氧化硫浓度传感器二，所述配气箱与吸收塔并联在热风出口上，所述热风出口与吸收塔之间设置有第一电磁阀，所述热风出口与配气箱之间设置有第二电磁阀，所述第一电磁阀与第二电磁阀相互并联，所述吸收塔的出口与冷风进口之间设置有第三电磁阀，所述配气箱与吸收塔的出口之间设置第四电磁阀，第三电磁阀和第四电磁阀相互并联设置。

通过采用上述技术方案，使用时，热风出口经过吸收塔，再经过冷风进口和冷风出口完成脱硫并升温，通过二氧化硫浓度传感器一检测二氧化硫的浓度，然后将第一电磁阀打开第二电磁阀关闭，第三电磁阀关闭第四电磁阀打开，使净化烟气进入到配气箱内，然后再相反第一电磁阀关闭第二电磁阀打开，使原烟气进入到配气箱，使二氧化硫浓度传感器二的检测值与二氧化硫浓度传感器一的检测值相同，从而再由进入到配气箱内的原烟气和净化烟气的量测出换热器的漏风率。

优选的，所述配气箱内设置有分割组件，所述分割组件分割配气箱内形成配气室和调压室，所述配气室与吸收塔和热风出口连通，所述调压室连接有气泵，所述调压室上连接有调节阀。

通过采用上述技术方案，配气箱内形成配气室和调压室，配气室内用于混合原烟气和净化烟气，调压室上连接调节阀通过控制进入原烟气和净化烟气的速度。

优选的，所述热风出口的位置安装有流量传感器，所述流量传感器连接有处理器，所述调节阀为电控调节阀，所述电控调节阀与处理器连接。

通过采用上述技术方案，流量传感器检测热风出口的流速，并且流量传感器与处理器连接，由处理器自动通过流量传感器检测后调节电控调节阀的开度。

优选的，所述分割组件为气囊片，所述配气箱上位于配气室的一侧安装有第二压力表，所述配气箱上位于调压室的一侧安装有第三压力表。

通过采用上述技术方案，气囊片膨胀后，由第二压力表和第三压力表之间的压力差能够确定气囊片的膨胀程度。

优选的，所述分割组件为活塞，所述活塞滑动配合在配气箱内，所述配气箱上固定有对活塞位置检测的测距传感器，所述调压室内设置有拉簧，拉簧的一端固定在活塞上，另一端固定在配气箱上。

通过采用上述技术方案，活塞的位置通过测距传感器进行检测，从而通过由测距传感器得知调压室内的体积。

优选的，所述二氧化硫浓度传感器的位置设置有第一压力表。

通过采用上述技术方案，第一压力表用于检测二氧化硫排出时的压力，从而能够方便将配气箱内的压力调节到与排出时的压力相等。

优选的，所述配气室上连接有排气管，所述排气管上设置有第五电磁阀，所述排气管远离于配气室的一端连接在吸收塔的进口。

通过采用上述技术方案，第五电磁阀连接在排气管上，并且排气管连接在吸收塔上，在测量时，可先在配气室内经过多次预配制，降低管道内的气体对检测结果的影响。

优选的，所述冷风出口的位置连接有温度传感器一，所述配气室内设置有温度传感器二。

通过采用上述技术方案，当配气室内连接有温度传感器二的检测值和冷风出口的位置连接有温度传感器一的检测值相等时，能够减少温度对检测准确度的影响。

本申请还提供一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测方法，采用如下的技术方案：

一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测方法，包括如下步骤：打开第一电磁阀关闭第二电磁阀，关闭第三电磁阀打开第四电磁阀，向配气箱内充入净化烟气，持续时间t1；关闭第一电磁阀打开第二电磁阀，向配气箱内充入原烟气，持续时间t2，t2时间为二氧化硫浓度传感器二的数值等于二氧化硫浓度传感器一的数值。

通过采用上述技术方案，配气箱内充入净化烟气的时间为t1，向配气箱内充入原烟气的持续时间为t2，t2为二氧化硫浓度传感器二的数值等于二氧化硫浓度传感器一的数值，从而t2与t1的比值为漏风率，降低了对换热器漏风率的影响。

优选的，持续时间t2可通过多次间隔打开第二电磁阀使原烟气进入到配气箱的时间总和。

通过采用上述技术方案，将持续时间t2设定成多次第二电磁阀打开的时间，降低了持续时间t2的控制难度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过第一电磁阀打开第二电磁阀关闭，第三电磁阀关闭第四电磁阀打开，使净化烟气进入到配气箱内，然后再相反第一电磁阀关闭第二电磁阀打开，使原烟气进入到配气箱，使二氧化硫浓度传感器二的检测值与二氧化硫浓度传感器一的检测值相同，从而再由进入到配气箱内的原烟气和净化烟气的量测出换热器的漏风率；

2.通过流量传感器检测热风出口的流速，并且流量传感器与处理器连接，由处理器自动通过流量传感器检测后调节电控调节阀的开度；

3.通过第五电磁阀连接在排气管上，并且排气管连接在吸收塔上，在测量时，可先在配气室内经过多次预配制，降低管道内的气体对检测结果的影响。

附图说明

图1是本申请实施例一的整体结构示意图；

图2是本申请实施例二的配气箱的结构示意图。

附图标记说明：1、换热器；11、热风进口；12、热风出口；13、冷风进口；14、冷风出口；15、原烟气管道；2、吸收塔；3、烟囱；41、二氧化硫浓度传感器一；42、二氧化硫浓度传感器二；51、温度传感器一；52、温度传感器二；6、配气箱；61、气囊片；62、配气室；63、调压室；64、气泵；65、排气管；66、出气管；67、电控调节阀；68、活塞；69、拉簧；71、第一电磁阀；72、第二电磁阀；73、第三电磁阀；74、第四电磁阀；75、第五电磁阀；81、第一压力表；82、第二压力表；83、第三压力表；9、流量传感器；91、处理器；10、测距传感器。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统。

实施例一

参考图1，本实施例公开一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统包括换热器1、吸收塔2和烟囱3，换热器1为回转式烟气换热器1，换热器1包括热风进口11、热风出口12、冷风进口13和冷风出口14，热风进口11连接有原烟气管道15，热风进口11的位置进入温度较高的原烟气，从热风出口12流出，热风出口12连接于吸收塔2的进口，使原烟气在吸收塔2内进行吸收，吸收塔2的出口连接于冷风进口13，使吸收塔2内净化后的净化烟气进入到换热器1内，使原烟气的热量传递到净化烟气，从而提高净化烟气的温度并形成终排烟气，冷风出口14连接于烟囱3，使终排烟气从烟囱3内排到大气中。在烟囱3与冷风出口14之间的管道上安装有二氧化硫浓度传感器一41和温度传感器一51，通过二氧化硫浓度传感器一41对终排烟气中的二氧化硫含量进行检测，同时温度传感器一51对终排烟气的温度进行检测，从而实时掌握终排烟气的质量。

参考图1，在热风出口12上与吸收塔2并联的位置连接有配气箱6，配气箱6与吸收塔2的出口之间连通，使吸收塔2出口的净化烟气能够进入到配气箱6内，而且热风出口12能够将原烟气进入到配气箱6内。在配气箱6上连接有二氧化硫浓度传感器二42对配气箱6内的二氧化硫浓度传感器进行检测，当配气箱6内进入的原烟气量与净化烟气混合后的总的二氧化硫浓度即配气箱6内的二氧化硫浓度等于终排烟气中的二氧化硫浓度，二氧化硫浓度传感器一41和二氧化硫浓度传感器二42所测量的数值相等，从而通过测量进入到配气箱6的原烟气量来测量换热器1的漏风率。

参考图1，在热风出口12至吸收塔2之间安装有第一电磁阀71，在热风出口12到配气箱6之间安装有第二电磁阀72，第一电磁阀71和第二电磁阀72并联，并且在第一电磁阀71打开时，第二电磁阀72关闭，第一电磁阀71关闭时，第二电磁阀72打开，使经过换热器1的原烟气能够进入到吸收塔2或配气箱6内。吸收塔2的出口与冷风进口13之间设置有第三电磁阀73，吸收塔2出口与配气箱6之间设置有第四电磁阀74，第三电磁阀73与第四电磁阀74并联，打开第三电磁阀73时，第四电磁阀74关闭，关闭第三电磁阀73时，第四电磁阀74打开。在对换热器1的漏风率进行检测时，先关闭第三电磁阀73，打开第四电磁阀74，并打开第一电磁阀71关闭第二电磁阀72，使经过吸收塔2的净化烟气通过第四电磁并进入到配气箱6内，并且同时记录第四电磁阀74的开启时间t1；然后打开第三电磁阀73，关闭第四电磁阀74，同时关闭第一电磁阀71打开第二电磁阀72，使原烟气通过第二电磁阀72进入到配气箱6内，同时记录第二电磁阀72的开启时间t2；从而对于漏风率x为x=t2/t1，t2在测定的过程中以刚好达到二氧化硫浓度传感器二42和二氧化硫浓度传感器一41所测量的数值相等时停止，二氧化硫浓度传感器一41的数量为原烟气经过吸收塔2且进入到换热器1后的工作时的数值，也可通过多次的开通第二电磁阀72达到二氧化硫浓度传感器二42和二氧化硫浓度传感器一41所测量的数值相等，并且多次t2值相加。

参考图1，配气箱6内设置有气囊片61，气囊片61将配气箱6分成配气室62和调压室63，吸收塔2和热风出口12均与配气室62连通，调压室63的进气口连接有气泵64，通过气泵64向调压室63内充入气体，使调压室63的体积增大，配气室62的体积减小，从而通过调节配气室62内压力，在二氧化硫浓度传感器一41的位置连接有第一压力表81，在配气室62上连接有第二压力表82，通过气囊片61的膨胀使第一压力表81和第二压力表82上的数值相等，从而能够减少气体压力对二氧化硫浓度测量的误差。位于配气室62内设置有温度传感器二52，在进入到配气室62内的原烟气和净化烟气混合后温度较高，通过配气室62向外传递热量，使配气室62内的温度降低，从而达到温度传感器二52所测量的温度与温度传感器一51所测量的温度相等，从而能够减少气体温度对二氧化硫浓度测量的误差。在调压室63上连接有第三压力表83，第三压力表83与第二压力表82之间的差值为气囊变形所需要的压力，当第三压力表83大于第二压力表82时，调压室63内储存有气体，在对配气室62内的二氧化硫浓度进行检测时，调压室63内储存有气体，方便对配气室62内的压力进行调节，同时方便配气室62内原烟气和净化烟气进行混合配比。

参考图1，在配气室62上连接有排气管65，排气管65一端连通于配气室62，另一端连通于吸收塔2且位于第一电磁阀71与吸收塔2之间的位置，排气管65上安装有第五电磁阀75，在向配气室62内加入原烟气和净化烟气时，第五电磁阀75处于关闭的状态；当打开第五电磁阀75时，通过气泵64向高压室内加气，使配气室62内的烟气全部进入到吸收塔2内，使配气室62内的烟气净化排出，另外在测量的过程中，对于初次测量时，为了减少管道内的烟气对配气室62内配制的气体影响，可先在配气室62内充气后再排气经过多个循环。

参考图1，位于调压室63的一侧连通有出气管66，出气管66一端连通于调压室63，使调压室63内排出的气体能够由出气管66排出的外界大气中，在出气管66上连接有电控调节阀67，控制电控调节阀67的开度，使进入到配气室62的净化烟气的流速及原烟气的流速和吸收塔2工作时的原烟气的流速相同。在热风出口12的位置安装有流量传感器9，流量传感器9用于测量热风出口12处的原烟气的流速，流量传感器9连接有处理器91，处理器91连接到电控调节阀67上，从而流量传感器9所测量的流量信号输送到处理器91。当向配气室62内充入原烟气或净化烟气时，流量传感器9的检测的数值增大时，处理器91控制电控调节阀67，减少电控调节阀67的开度，从而降低原烟气的流速；相反，流量传感器9的检测的数值减少时，电控调节阀67的开度增大，从而提高原烟气的流速，进而达到切换向配气室62内充入原烟气或净化烟气时，原烟气的流速稳定。处理器91与第一电磁阀71、第二电磁阀72、第三电磁阀73、第四电磁阀74和第五电磁阀75电连接，通过处理器91自动控制第一电磁阀71、第二电磁阀72、第三电磁阀73、第四电磁阀74和第五电磁阀75的通断及记录t1和t2的数值。

实施例二

参考图2，本实施例公开一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，与实施例一的区别在于，配气箱6内设置有活塞68，活塞68与配气箱6的内壁滑动配合，在活塞68的两侧分别形成配气室62和调压室63。位于调压室63的一侧壁上设置有测距传感器10，通过测距传感器10测量活塞68的距离，从而能够检测调压室63的体积。在活塞68位于调压室63的一侧设置有多个拉簧69，拉簧69的一端固定在活塞68上，另一端固定在配气箱6上。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，包括换热器(1)和吸收塔(2)，换热器(1)包括热风出口(12)、冷风进口(13)和冷风出口(14)，所述冷风出口(14)的位置安装有二氧化硫浓度传感器一(41)，所述吸收塔(2)的出口与冷风进口(13)连通，其特征在于：所述热风出口(12)上连接有配气箱(6)，所述配气箱(6)上连接有二氧化硫浓度传感器二(42)，所述配气箱(6)与吸收塔(2)并联在热风出口(12)上，所述热风出口(12)与吸收塔(2)之间设置有第一电磁阀(71)，所述热风出口(12)与配气箱(6)之间设置有第二电磁阀(72)，所述第一电磁阀(71)与第二电磁阀(72)相互并联，所述吸收塔(2)的出口与冷风进口(13)之间设置有第三电磁阀(73)，所述配气箱(6)与吸收塔(2)的出口之间设置第四电磁阀(74)，第三电磁阀(73)和第四电磁阀(74)相互并联设置。

2.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述配气箱(6)内设置有分割组件，所述分割组件分割配气箱(6)内形成配气室(62)和调压室(63)，所述配气室(62)与吸收塔(2)和热风出口(12)连通，所述调压室(63)连接有气泵(64)，所述调压室(63)上连接有调节阀。

3.根据权利要求2所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述热风出口(12)的位置安装有流量传感器(9)，所述流量传感器(9)连接有处理器(91)，所述调节阀为电控调节阀(67)，所述电控调节阀(67)与处理器(91)连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述分割组件为气囊片(61)，所述配气箱(6)上位于配气室(62)的一侧安装有第二压力表(82)，所述配气箱(6)上位于调压室(63)的一侧安装有第三压力表(83)。

5.根据权利要求2或3所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述分割组件为活塞(68)，所述活塞(68)滑动配合在配气箱(6)内，所述配气箱(6)上固定有对活塞(68)位置检测的测距传感器(10)，所述调压室(63)内设置有拉簧(69)，拉簧(69)的一端固定在活塞(68)上，另一端固定在配气箱(6)上。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述二氧化硫浓度传感器的位置设置有第一压力表(81)。

7.根据权利要求2所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述配气室(62)上连接有排气管(65)，所述排气管(65)上设置有第五电磁阀(75)，所述排气管(65)远离于配气室(62)的一端连接在吸收塔(2)的进口。

8.根据权利要求2所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，其特征在于：所述冷风出口(14)的位置连接有温度传感器一(51)，所述配气室(62)内设置有温度传感器二(52)。

9.一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测方法，其特征在于：采用权利要求1所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测系统，包括如下步骤：打开第一电磁阀(71)关闭第二电磁阀(72)，关闭第三电磁阀(73)打开第四电磁阀(74)，向配气箱(6)内充入净化烟气，持续时间t1；关闭第一电磁阀(71)打开第二电磁阀(72)，向配气箱(6)内充入原烟气，持续时间t2，t2时间为二氧化硫浓度传感器二(42)的数值等于二氧化硫浓度传感器一(41)的数值。

10.根据权利要求9所述的一种火电厂脱硫装置烟气换热器漏风率的检测方法，其特征在于：持续时间t2可通过多次间隔打开第二电磁阀(72)使原烟气进入到配气箱(6)的时间总和。

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