CN113082990A - 脱硫系统全负荷段一键启停方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脱硫系统全负荷段一键启停方法及系统，属于火电机组技术领域。所述全负荷段的脱硫系统的启停具有对应的预设启停准备数据且包括多个对应的启停步骤，所述方法包括：响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；若采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。本发明方案提高了脱硫系统启停的智能性，减少启停过程中的故障率。

Description

脱硫系统全负荷段一键启停方法及系统

技术领域

本发明涉及火电机组技术领域，具体地涉及一种脱硫系统全负荷段一键启停方法及一种脱硫系统全负荷段一键启停系统。

背景技术

脱硫系统是火电机组中非常重要的环保系统，主要用于锅炉排放烟气的脱硫工作，以保证火电机组的最终排烟符合环保要求，避免环境污染。所以脱硫系统的运行稳定性直接关乎了整个火电机组的环保性能，为了提高脱硫系统的运行稳定性，在脱硫系统运行过程中，存在因为设备故障或定期维护需要关停脱硫系统以及在维护完成后启动脱硫系统的情况。脱硫系统存在多种构件，在启停过程中，需要进行这些构件的逐一启停，且存在固定的启停顺序，若发生启停顺序错误或启停步骤衔接失败，会出现短时间超标排放或启停失败的问题，甚至会有可能造成设备损伤。在现有的启停控制方法中，需要人工进行监控，并在合适的时间手动开启下一个启停步骤，对监管要求以及判断经验都具有很大的考验。且火电机组受电网负载影响，负荷变化较为频繁，锅炉排烟中的含硫量存在动态变化，如何根据当前需要的脱硫性能，进行适应性的脱硫系统启动，还是目前的难点。为了解决现有进行脱硫系统启停方法智能性低和启动故障率高的问题，需要创造一种脱硫系统全负荷段一键启停方法。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种脱硫系统全负荷段一键启停方法及系统，以至少解决现有进行脱硫系统启停方法智能性低和启动故障率高的问题。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种脱硫系统全负荷段一键启停方法，所述全负荷段的脱硫系统的启停具有对应的预设启停准备数据且包括多个对应的启停步骤，所述方法包括：响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；若采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。

可选的，每一状态参数的采集均设置有重复采集的预设最高次数；所述方法还包括：每完成一次状态参数的重复采集，计数一次；当累计计数次数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

可选的，所述启停步骤包括启动步骤和停机步骤；所述脱硫系统的多个启动步骤的先后顺序如下：启动工艺水系统、启动工业水系统、启动石灰石制备及输送系统、启动吸收塔系统、启动烟气系统、启动石膏脱水及储存系统、启动废水排放系统。

可选的，所述脱硫系统的多个停机步骤的先后顺序如下：停机烟气系统、停机石膏脱水及储存系统、停机石灰石浆液制备及输送系统、停机废水排放系统、停机吸收塔系统、停机工艺水系统、停机工业水系统。

可选的，每一启停步骤包括多个启停子步骤；所述方法还包括：在执行每一启停步骤过程中，按顺序执行该启停步骤的每一启停子步骤并实时判断每一启停子步骤的执行状态，其中在根据启停子步骤的执行状态判断该启停子步骤执行完成后开始执行下一启停子步骤，直到最后一个启停子步骤执行完成。

可选的，所述方法还包括：判断每一启停步骤的执行情况，包括：每执行完一个启停子步骤，执行计数器累计计数一次，并对比一次累计计数值和当前启停步骤的预设子步骤数；当所述累计计数值大于当前启停步骤的预设子步骤数时，判定当前启停步骤执行完成，根据预设启停步骤顺序执行下一启停步骤。

可选的，所述启停步骤对应的启停准备数据包括机组负荷及SO₂的排放浓度，所述方法还包括：获取预设启停准备数据，包括：根据实时采集的机组负荷及SO₂的排放浓度判断所述脱硫系统的当前运行工况；根据当前运行工况，从预设启停步骤准备数据库中选择当前运行工况对应的预设启停准备数据作为本次一键启停控制的预设启停准备数据。

本发明第二方面提供一种脱硫系统全负荷段一键启停系统，所述系统包括：采集单元，用于获取一键启停触发信号；执行单元，响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；处理单元，用于：当采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。

所述系统还包括：报警单元；所述处理单元还用于每完成一次状态参数的重复采集，计数一次，当累计计数次数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；所述报警单元用于执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

另一方面，本发明提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的脱硫系统全负荷段一键启停方法。

通过上述技术方案，预设完整的脱硫系统启动时序表，保证脱硫系统的启动顺序符合环保要求，然后对应进行每一个启动步骤准备信息获取，在保证上一个步骤成功启停后，才执行下一个步骤的启停。整个过程无需人工干预，且在一键启停失败时，触发报警信息。本发明方案提高了脱硫系统启停的智能性，减少启停过程中的故障率。

本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明一种实施方式提供的脱硫系统全负荷段一键启停方法的步骤流程图；

图2是本发明一种实施方式提供的执行每个启停步骤顺序的步骤流程图；

图3是本发明一种实施方式提供的脱硫系统全负荷段一键启停系统的系统结构图。

附图标记说明

10-采集单元；20-处理单元；30-执行单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图3是本发明一种实施方式提供的脱硫系统全负荷段一键启停系统的系统结构图。如图3所示，本发明实施方式提供一种脱硫系统全负荷段一键启停系统，所述系统包括：采集单元10，用于获取一键启停触发信号；执行单元30，响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；处理单元20，用于：当采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。

优选的，所述系统还包括：报警单元；所述处理单元还用于每完成一次状态参数的重复采集，计数一次，当累计计数次数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；所述报警单元用于执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

图1是本发明一种实施方式提供的脱硫系统全负荷段一键启停方法的方法流程图。如图1所示，本发明实施方式提供一种脱硫系统全负荷段一键启停方法，所述方法包括：

步骤S10：响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数。

具体的，在脱硫系统运行过程中，存在因为设备故障或定期维护需要关停脱硫系统以及在维护完成后启动脱硫系统的情况。众所周知，硫污染是火电机组污染大气的主要污染情况，而脱硫系统是火电机组中，进行锅炉排烟气含硫物质吸附的主要系统。也就表示，脱硫系统的运行稳定性，关乎了整个火电机组排烟气是否环境达标。脱硫系统存在多种构件，在启停过程中，需要进行这些构件的逐一启停，且存在固定的启停顺序，若发生启停顺序错误或启停步骤衔接失败，会出现短时间超标排放或启停失败的问题，甚至会有可能造成设备损伤。在现有的启停控制方法中，需要人工进行监控，并在合适的时间手动开启下一个启停步骤，对监管要求以及判断经验都具有很大的考验。本发明提出的脱硫系统全负荷段一键启停方法，仅需要相关人员进行一键启停。相关人员触发预设启停按钮后，一键启停信号被触发，采集单元10将获取到的一键启停信号发送到处理单元20。处理单元20根据一键启停触发信息的请求性质(启动/关停)，对应控制计时器开始采集脱硫系统的状态数据。

步骤S20：获取火电机组实时机组负荷以及实时排放烟气的SO₂含量，以确定对应的预设启停步骤需要的准备数据。

具体的，如上述已知，脱硫系统包括多个部件，这些部件需要逐一启停。所以每一个部件启动或关停时，都必须保证前一个部件成功启动或关停，也就表示每一个部件启动或关停时，都需要准备数据。换句话说，上一个步骤的完成信号，便等同于下一个步骤开始执行的准备的信号。所以进行步骤准备数据获取时，需要获取每一个步骤的完成节点判断。而每一个部件的启动或关停状态，与实施的机组负荷和排放烟气的SO₂含量相关。例如，脱硫系统包括吸收塔，吸收塔为逆流喷淋空塔结构，集吸收和氧化功能为一体，吸收塔的上部分为吸收区，下部分为氧化区。经过电除尘系统后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触，烟气中的剩余硫化物被循环浆液向下冲刷反应，从而实现脱硫的效果。脱硫系统一般设置有3-5台浆液循环泵，每一台浆液循环泵对应向一层雾化喷淋层提供循环浆液。在吸收区的上部分设置有二级除雾器，吸收SO₂后的浆液进入循环氧化区，在循环氧化区中，亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体，与此同时，由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液。反应塔底部的反应生成物浆液达到一定密度是排至脱硫副产品系统，经过脱水形成石膏。根据实时机组负荷不同，锅炉排放烟气中的SO₂的含量也就不同，则需要的浆液循环泵的组合方式以及浆液循环量也不同。导致的进行这些部件启动时，需要的时间也会不相同，所以单纯通过固定时间顺序控制是无法适应机组负荷变化性质的。根据当前机组负荷和排放烟气的SO₂含量，需要判断脱硫系统的工作性能要求，然后根据工作性能要求进行启停准备数据选取。即在触发一键启动信号后，需要根据实时机组状态，先确定最佳的启停方案，然后根据当前启停方案进行后续各启停步骤。这些启停方案被存储在预设启停步骤准备数据库中，处理单元20判定开始执行一键启停步骤后，采集实时机组负荷及实时SO₂的排放浓度，并根据实时机组负荷及实时SO₂的排放浓度获得所述脱硫系统的当前运行工况，然后根据所述当前运行工况，在预设启停步骤准备数据库中，选择当前运行工况对应的预设启停步骤准备数据，将选择出来的预设启停步骤准备数据作为本次一键启停控制的预设启停步骤需要的准备数据。

步骤S30：根据预设启停顺序进行脱硫系统自动启停。

具体的，选定当前机组运行工况对应的预设启停步骤需要的准备数据后，即选定了当前机组最佳的启停方案后，开始进行脱硫系统启停步骤。根据脱硫系统各子系统的相互关系，优选的，预设的最佳启动顺序为：

启动工艺水系统、启动工业水系统、启动石灰石制备及输送系统、启动吸收塔系统、启动烟气系统、启动石膏脱水及储存系统、启动废水排放系统。

预设的最佳关停顺序为：

停运烟气系统、停运石膏脱水及储存系统、停运石灰石浆液制备及输送系统、停运废水排放系统、停运吸收塔系统、停运工艺水系统、停运工业水系统。

在上述预设启停顺序中，每一个子系统启动或关停前，均需要保证前一个子系统成功启动或关停。而针对第一个子步骤，例如启动步骤中的启动工艺水系统，需要判断整个系统是否具备一键启动条件。即工业水箱和工艺水箱是否有存水，设备是否加油完成。若不存在这些一键启动条件，处理单元20判定无法执行一键启停，则输出报警指令，提醒相关人员进行启动前准备工作，使得整个系统具备一键启动条件。根据预设情况开始执行一键启停后，计时器根据当前执行步骤，实时采集当前步骤的完成情况，已确定下一个步骤的准备数据是否完成，并在预设时间节点开始执行下一个启停步骤。每一个部件启停过程中，包括了多个子操作，例如阀门的开启与关闭。所以在执行一键启停中，如图2，包括以下步骤：

步骤S301：执行第N个步骤时，判断各状态数据，是否满足执行该步骤的条件，不满足则继续等待，直到满足为止，开始进入执行该步骤中的第一个子操作。

步骤S302：执行第M个子操作时，判断各状态数据符合当前子操作中的哪项具体的指令，则执行对应的指令，如果所有的都不符合，进入第M+1个子操作。

具体的，在执行每一个子操作过程中，实时获取当前子操作的执行状态，完成一个执行状态后。获取当前准备数据中，是否还存在当前子操作需要执行的指令，例如阀门的开启以及开启的程度、泵的通电时间以及供电方式。当判断当前子操作不存在剩余指令后，且当前子操作的所有执行动作均执行完毕，处理单元20也判定这些执行动作执行成功后，判定当前子操作执行完毕。计时器在预设下一个时间段后，例如预设2s后，开始执行下一个子操作。

步骤S303：判断当前执行子操作序数是否大于预设当前步骤子操作数量，并在超出预设子操作数量时，完成当前子操作后开始执行下一步骤。

具体的，在预设一键启停方案中，包括了各步骤的执行顺序以及每一个步骤中子操作的执行顺序。每一个步骤内的子操作数量以及顺序是预设且固定的，每开始执行一个子操作，处理单元20便获取一次当前子操作对应的序号，并将该序号与当前步骤预设子操作数量进行对比。若当前子操作序号小于当前步骤预设子操作数量，则判定当前子操作完成后，后续还存在当前步骤内的其他子操作，根据步骤S302的规则，依序执行后续子操作。若当前子操作序号等于当前步骤预设子操作数量时，判定当前子操作为当前步骤内的最后一个子操作，则在成功执行完成当前子操作后，当前步骤也对应执行完成。则计时器在当前子操作执行完成后，在预设时间后，启动下一个启停步骤。

优选的，每一个步骤准备参数采集均设置重复采集的预设最高次数；每完成一个步骤的准备参数重复采集，便累计计数一次；当所述累计计数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

在本发明实施例中，通过步骤S301可知，当开始执行某步骤时，若判定当前步骤的准备数据未完成时，需要进行等待，直到当前步骤的准备数据完成。在等待过程中，计时器每隔预定时间进行一次当前步骤准备数据采集，然后进行一次是否准备完成判断，若判断成功，依序执行下一个步骤。若判断不成功，则继续等待，并持续进行重复采集以及判断。若上一个步骤对应部件发生故障，则可能导致上一个步骤永远无法完成，即使得当前步骤的准备数据永远无法完成。若持续进行等待，则系统陷入死循环，永远无法完成脱硫系统启停。所以，优选的，为每一个步骤准备数据重复在即预设最高次数，该次数由相关人员经验决定，每一个部件都存在正常情况下的最长启停时间，即该部件的启停时间仅能小于正常情况下的最长启停时间，若启停时间大于正常情况下的最长启停时间，则该部件大概率已经发生故障，需要进行故障判断。所以在预设正常情况下的最长启停时间，对照计时器状态数据采集时间间隔，判断每一个部件启停的最长重复采集次数。然后在执行某启停步骤准备数据判断时，获取当前步骤的上一个步骤具体性质，以确定当前步骤准备数据的重复采集次数。然后计时器每完成一次准备数据采集，则计数器计数一次，处理单元20在每更新一次计数后，将累计计数值与当前步骤准备数据重复采集最大次数进行对比。若当前累计计数大于当前步骤准备数据重复采集最大次数时，处理单元20判定上一个步骤对应的部件存在故障，则输出报警执行。报警单元对应执行报警信息，提醒相关人员进行故障排查，以保证启停步骤的顺利进行。

步骤S40：实时获取启停步骤执行状态，在最后一个步骤执行完成的同时，输出一键启停完成信号。

具体的，在执行一键启停过程中，每完成一个步骤，处理单元20在执行计数器中计数一次，然后处理单元20将更新后的计数与预设步骤数进行对比。当判定当前计数与预设步骤数相等时，则判定脱硫系统的所有启停步骤均已执行完毕且成功，当前脱硫系统已经成功一键启停。则处理单元20输出启停完成信号，以告知相关人员启动或关停成功。

本发明实施方式还提供一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行上述的脱硫系统全负荷段一键启停方法。

本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。

Claims (10)

1.一种脱硫系统全负荷段一键启停方法，所述全负荷段的脱硫系统的启停具有对应的预设启停准备数据且包括多个对应的启停步骤，其特征在于，所述方法包括：

响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；

若采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；

在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。

2.根据权利要求1所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，每一状态参数的采集均设置有重复采集的预设最高次数；所述方法还包括：

每完成一次状态参数的重复采集，计数一次；

当累计计数次数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；

执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

3.根据权利要求1所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，所述启停步骤包括启动步骤和停机步骤；

所述脱硫系统的多个启动步骤的先后顺序如下：

启动工艺水系统、启动工业水系统、启动石灰石制备及输送系统、启动吸收塔系统、启动烟气系统、启动石膏脱水及储存系统、启动废水排放系统。

4.根据权利要求3所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，所述脱硫系统的多个停机步骤的先后顺序如下：

停机烟气系统、停机石膏脱水及储存系统、停机石灰石浆液制备及输送系统、停机废水排放系统、停机吸收塔系统、停机工艺水系统、停机工业水系统。

5.根据权利要求4所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，每一启停步骤包括多个启停子步骤；

所述方法还包括：

在执行每一启停步骤过程中，按顺序执行该启停步骤的每一启停子步骤并实时判断每一启停子步骤的执行状态，其中在根据启停子步骤的执行状态判断该启停子步骤执行完成后开始执行下一启停子步骤，直到最后一个启停子步骤执行完成。

6.根据权利要求5所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断每一启停步骤的执行情况，包括：

每执行完一个启停子步骤，执行计数器累计计数一次，并对比一次累计计数值和当前启停步骤的预设子步骤数；

当所述累计计数值大于当前启停步骤的预设子步骤数时，判定当前启停步骤执行完成，根据预设启停步骤顺序执行下一启停步骤。

7.根据权利要求1所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法，其特征在于，所述启停步骤对应的启停准备数据包括机组负荷及SO₂的排放浓度，所述方法还包括：

获取预设启停准备数据，包括：

根据实时采集的机组负荷及SO₂的排放浓度判断所述脱硫系统的当前运行工况；

根据当前运行工况，从预设启停步骤准备数据库中选择当前运行工况对应的预设启停准备数据作为本次一键启停控制的预设启停准备数据。

8.一种脱硫系统全负荷段一键启停系统，其特征在于，所述系统包括：

采集单元，用于获取一键启停触发信号；

执行单元，响应于一键启停触发信号，实时采集所述脱硫系统的状态参数；

处理单元，用于：

当采集的状态参数满足预设启停准备数据，按顺序执行该预设启停准备数据对应的启停步骤；

在执行所述脱硫系统启停步骤的过程中，实时获取每一启停步骤的执行状态，直到最后一个启停步骤执行完成，输出一键启停完成信号。

9.根据权利要求8所述的脱硫系统全负荷段一键启停系统，其特征在于，所述系统还包括：报警单元；

所述处理单元还用于每完成一次状态参数的重复采集，计数一次，当累计计数次数大于所述预设最高次数时，触发预设报警指令；

所述报警单元用于执行所述报警指令，输出对应的报警信息。

10.一种计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上储存有指令，其在计算机上运行时使得计算机执行权利要求1至8中任一项权利要求所述的脱硫系统全负荷段一键启停方法。

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