CN113181799A - 一种石灰石浆液制备系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石灰石浆液制备系统和控制方法，石灰石浆液制备系统包括石灰石浆液箱、给水泵、石灰石粉仓、给料机和控制器，该控制器用于在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，并根据该石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值确定出使浆液密度合格并保持稳定的当前设定出力、当前设定开度和当前设定给料时间，通过不断迭代，最终保证给料机最大出力，保证在最短时间内完成浆液制备，充分给料机降低电耗，并提高了浆液制备过程中浆液的密度稳定性，提升了浆液品质。

Description

一种石灰石浆液制备系统和控制方法

技术领域

本申请涉及脱硫工艺控制技术领域，更具体地，涉及一种石灰石浆液制备系统和控制方法。

背景技术

随着火电行业的迅猛发展以及我国环境保护制度的逐渐健全规范，烟气脱硫工艺设备投入及其稳定运行已成为火电企业非常关注的问题。在火力发电厂湿法脱硫工艺中，石灰石浆液是烟气脱硫化学反应的主要原材料，其中石灰石浆液的浓度、制浆速率等因素影响着脱硫工艺的效率和安全运行。

目前火电厂脱硫石灰石浆液制备系统采用石灰石粉与水混合的方式进行石灰石浆液制备，存在以下问题：

1、在进行石灰石浆液制备时根据浆液液位与设定液位偏差对控制进水调节门进行控制，在液位即将达到临界值或超过临界值时已无调节裕量，若在密度临界值附近浆液密度超过标准密度，将导致浆液密度过高。

2、在进行石灰石浆液制备时通过跟踪浆液密度进行给料机频率自动调节，由于石灰石粉与水混合均匀过程较长，浆液密度反馈存在滞后性，跟踪调节易导致实际浆液密度波动过大，影响脱硫效率。

3、在进行石灰石浆液制备时通过浆液密度实时调节给料机频率，过程中无法保持给料机最大出力，浆液制备时间加长，导致电耗增加。

因此，如何提供一种可以提高浆液制备过程中浆液的密度稳定性的石灰石浆液制备系统，进而提升浆液品质，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种石灰石浆液制备系统，用以解决现有技术中浆液制备过程中浆液的密度稳定性差的技术问题。该系统包括：

石灰石浆液箱，连接有密度计和液位计；

给水泵，通过设置有给水调节门的给水管线连接所述石灰石浆液箱，用于向所述石灰石浆液箱供水；

石灰石粉仓，用于存放石灰石粉；

给料机，设置在所述石灰石粉仓和所述石灰石浆液箱之间的给料管线上，用于将所述石灰石粉仓中的石灰石粉给入所述石灰石浆液箱；

控制器，用于：

在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值；

若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第一预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并基于所述当前设定出力、所述第一预设开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第二预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值小于所述密度允许误差，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式；

其中，所述第一预设出力大于所述当前设定出力，所述第一预设开度小于所述当前设定开度，所述第二预设出力小于所述当前设定出力，所述当前设定出力在所述系统首次运行时为预设初始出力，所述当前设定开度在所述系统首次运行时为预设初始开度，所述当前设定给料时间在所述系统首次运行时为预设初始给料时间。

相应的，本发明还提出了一种石灰石浆液制备系统的控制方法，所述系统包括：

石灰石浆液箱，连接有密度计和液位计；

给水泵，通过设置有给水调节门的给水管线连接所述石灰石浆液箱，用于向所述石灰石浆液箱供水；

石灰石粉仓，用于存放石灰石粉；

给料机，设置在所述石灰石粉仓和所述石灰石浆液箱之间的给料管线上，用于将所述石灰石粉仓中的石灰石粉给入所述石灰石浆液箱；

控制器；

所述方法应用于所述控制器，包括：

在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值；

若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第一预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并基于所述当前设定出力、所述第一预设开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第二预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值小于所述密度允许误差，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式；

其中，所述第一预设出力大于所述当前设定出力，所述第一预设开度小于所述当前设定开度，所述第二预设出力小于所述当前设定出力，所述当前设定出力在所述系统首次运行时为预设初始出力，所述当前设定开度在所述系统首次运行时为预设初始开度，所述当前设定给料时间在所述系统首次运行时为预设初始给料时间。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

本发明公开了一种石灰石浆液制备系统和控制方法，石灰石浆液制备系统包括石灰石浆液箱、给水泵、石灰石粉仓、给料机和控制器，该控制器用于在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，并根据该石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值确定出使浆液密度合格并保持稳定的当前设定出力、当前设定开度和当前设定给料时间，通过不断迭代，最终保证给料机最大出力，保证在最短时间内完成浆液制备，充分给料机降低电耗，并提高了浆液制备过程中浆液的密度稳定性，提升了浆液品质。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本发明实施例提出的一种石灰石浆液制备系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提出的一种石灰石浆液制备系统中控制器的工作流程示意图；

图3示出了本发明另一实施例提出的一种石灰石浆液制备系统中控制器的工作流程示意图；

图4示出了本发明再一实施例提出的一种石灰石浆液制备系统中控制器的工作流程示意图；

图5示出了本发明又一实施例提出的一种石灰石浆液制备系统中控制器的工作流程示意图；

图6示出了本发明实施例提出的一种石灰石浆液制备系统的控制方法的流程示意图；

图1中：1、给水泵，2、给水关断门，3、给水调节门，4、石灰石粉仓，5、给料机，6、石灰石浆液箱，7、液位计，8、密度计，9、搅拌器，10、热风管道，11、热风机，12、入口阀。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明实施例提供一种石灰石浆液制备系统，如图1所示，包括：

石灰石浆液箱6，连接有密度计8和液位计7；

给水泵1，通过设置有给水调节门3的给水管线连接所述石灰石浆液箱6，用于向所述石灰石浆液箱6供水；

石灰石粉仓4，用于存放石灰石粉；

给料机5，设置在所述石灰石粉仓4和所述石灰石浆液箱6之间的给料管线上，用于将所述石灰石粉仓4中的石灰石粉给入所述石灰石浆液箱6；

控制器(图中未示出)，至少对所述给料机5、给水泵1和给水调节门3进行控制，并接收密度计8发送的密度信号和液位计7发送的液位信号。

该控制器，如图2所示，用于执行以下步骤：

步骤S101，在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机。

系统启动指令可以是由工作人员启动的，或根据预设启动逻辑触发的。

步骤S102，使所述系统执行预设运行模式。

具体的，预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值。

步骤S103，判断是否当前密度与期望密度的差值的绝对值大于密度允许误差，若是执行步骤S104，否则执行步骤S109。

步骤S104，判断是否该差值大于零，若是执行步骤S108，否则执行步骤S105。

步骤S105，判断是否当前设定出力等于所述预设最大出力，若是执行步骤S107，否则执行步骤S106。

可选的，预设最大出力可以为100％。

步骤S106，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并重新执行步骤S102。

本步骤中，由于差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，说明此时浆液的密度不合格且密度过低，此时需要增大石灰石粉的比例来增大密度，因此，在给料机的当前设定出力小于预设最大出力时，将大于当前设定出力的第一预设出力作为新的当前设定出力。

需要说明的是，第一预设出力并不是一个固定的出力，该第一预设出力与当前设定出力之间存在第一预设对应关系，当前设定出力改变时，第一预设出力也跟随改变。

为了准确的提高给料机的出力，在本申请一些实施例中，若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，Y_n+1＝Y_n-(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％。Y_n+1为新的当前设定出力，Y_n为所述当前设定出力，Δρ_n为所述差值，ρ_期望为所述期望密度，n为所述系统执行所述预设运行模式的次数。

本实施例中，此时的Y_n+1即所述第一预设出力。

需要说明的是，以上实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，其他基于第一预设出力确定新的当前设定出力的方式均属于本申请的保护范围。

步骤S107，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并重新执行步骤S102。

本步骤中，由于绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，说明此时浆液的密度不合格且密度过低，此时需要增大石灰石粉的比例来增大密度，但此时给料机的当前设定出力已达到预设最大出力，因此通过减小给水调节门的开度来减小给水量，从而提高密度，即将小于所述当前设定开度的第一预设开度作为新的当前设定开度。

需要说明的是，第一预设开度并不是一个固定的开度，该第一预设开度与当前设定开度之间存在第二预设对应关系，当前设定开度改变时，第一预设开度也跟随改变。

为了准确的降低给水调节门的开度，在本申请一些实施例中，所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，X_n+1＝X_n+(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％，X_n+1为新的当前设定开度，X_n为所述当前设定开度，Δρ_n为所述差值，ρ_期望为所述期望密度，n为所述系统执行所述预设运行模式的次数。

本实施例中，此时的X_n+1即所述第一预设开度。

需要说明的是，以上实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，其他基于第一预设开度确定新的当前设定开度的方式均属于本申请的保护范围。

步骤S108，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并重新执行步骤S102。

本步骤中，由于绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，说明此时浆液的密度不合格且密度过高，需要通过减小石灰石粉的比例来降低浆液的密度，因此将小于所述当前设定出力的第二预设出力作为新的当前设定出力。

需要说明的是，第二预设出力并不是一个固定的出力，该第二预设出力与当前设定出力之间存在第三预设对应关系，当前设定出力改变时，第二预设出力也跟随改变。

为了准确的降低给料机的出力，在本申请一些实施例中，若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，Y_n+1＝Y_n-(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％。

本实施例中，此时的Y_n+1即所述第二预设出力。

需要说明的是，以上实施例的方案仅为本申请所提出的一种具体实现方案，其他基于第二预设出力确定新的当前设定出力的方式均属于本申请的保护范围。

步骤S109，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作。

本步骤中，由于绝对值小于所述密度允许误差，说明此时浆液的密度已经合格，可以进行排浆，执行预设排浆操作，排浆操作的具体过程对于本领域技术人员是显而易见的，在此不再赘述。

步骤S110，基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式。

本步骤中，由于此时浆液密度已经合格，控制器基于当前设定出力、当前设定开度和当前设定给料时间使系统重复执行预设运行模式，从而在保证浆液密度合格和稳定的基础上持续进行浆液制备。

另外，系统首次运行时，当前设定出力为预设初始出力，当前设定开度为预设初始开度，当前设定给料时间为预设初始给料时间，并通过每次执行预设运行模式后的浆液的当前密度与期望密度的差值进行调整，确定出使浆液密度稳定的当前设定出力、当前设定开度和当前设定给料时间。

通过应用以上技术方案，在包括石灰石浆液箱、给水泵、石灰石粉仓、给料机和控制器的石灰石浆液制备系统中，该控制器用于在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值，并根据该差值确定出使浆液密度合格并保持稳定的当前设定出力、当前设定开度和当前设定给料时间，通过不断迭代，最终保证给料机最大出力，保证在最短时间内完成浆液制备，充分给料机降低电耗，并提高了浆液制备过程中浆液的密度稳定性，提升了浆液品质。

为了进一步提高浆液制备过程中浆液的密度稳定性，在本申请一些实施例中，如图3所示，控制器还用于执行以下步骤：

步骤S201，进行预设排浆操作并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式。

步骤S202，判断是否当前密度与期望密度的差值的绝对值大于密度允许误差，若是执行步骤S203，否则执行步骤S201。

步骤S203，判断绝对值连续大于密度允许误差的次数达到预设次数，若是执行步骤S204，否则执行步骤S201。

在本申请具体的应用场景中，该预设次数为两次。

步骤S204，停止所述预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

本步骤中，由于当前密度与期望密度的差值的绝对值连续大于密度允许误差的次数达到预设次数，说明此时的密度不合格，需要再次进行调整，基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式，之后继续执行上述步骤S103-步骤S110，以调整出合格稳定的浆液密度。

为了提高浆液制备效率，在本申请一些实施例中，所述控制器还用于：

在使所述系统首次执行所述预设运行模式之前，使所述系统执行预设调试模式，所述预设调试模式包括：基于当前调试开度控制所述给水调节门，基于当前调试出力控制所述给料机，在达到预设给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前调试密度与期望密度的第一密度差值；

基于所述第一密度差值确定所述预设初始出力和所述预设初始开度。

本实施例中，在使所述系统首次执行所述预设运行模式之前，通过使系统执行预设调试模式，调试出合适的预设初始出力和预设初始开度，减小了人为设定当前设定出力和当前设定开度的误差，使系统基于合适的预设初始出力和预设初始开度执行预设运行模式，从而快速确定出使浆液密度合格的设定出力和设定开度，提高了浆液制备效率。

为了确定准确的预设初始出力和预设初始开度，在本申请一些实施例中，在使所述系统首次执行所述预设运行模式之前，如图4所示，控制器还用于执行以下步骤：

步骤S301，使所述系统执行预设调试模式。

步骤S302，判断是否第一密度差值大于零，若是执行步骤S303，否则执行步骤S305。

步骤S303，基于第三预设出力作为新的当前调试出力，再次执行预设调试模式并确定所述第二密度差值。

本步骤中，第三预设出力小于当前调试出力，由于第一密度差值大于零，说明当前浆液的密度过高，需要减小给料机的出力，基于第三预设出力、当前调试开度和预设给料时间使所述系统再次执行预设调试模式，并确定新的调试密度与当前调试密度的第二密度差值。

步骤S304，根据第二密度差值确定预设初始出力。

步骤S305，判断是否第一密度差值小于零，若是执行步骤S306。

步骤S306，基于第二预设开度作为新的当前调试开度，再次执行预设调试模式并确定所述第二密度差值。

本步骤中，第二预设开度小于当前调试开度，由于第一密度差值小于零，说明此时密度过小，需要减少给水量，基于当前调试出力、第二预设开度和预设给料时间使系统再次执行预设调试模式，并确定所述第二密度差值。

需要说明的是，第二预设开度并不是一个固定的开度，该第二预设开度与当前设定开度之间存在第四预设对应关系，当前设定开度改变时，第二预设开度也跟随改变。

步骤S307，根据第二密度差值确定预设初始开度。

本实施例中，系统首次执行预设调试模式时的初始调试出力为预设最大出力，系统首次执行预设调试模式时的初始调试开度为给水调节门的预设最大开度，可选的，预设最大出力为100％，预设最大开度为100％。另外，由于刚开始执行预设调试模式时，由于需要进行数次的调整，第一密度差值为零的概率很小，本实施例中暂不考虑。

为了准确的确定预设初始出力和预设初始开度，在本申请一些实施例中，如图5所示，所述控制器还具体用于执行以下步骤：

步骤S401，判断是否第一密度差值大于零且第二密度差值大于零，若是执行步骤S402，否则执行步骤S403。

步骤S402，基于所述第三预设出力、所述当前调试开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第二密度差值小于零。

具体的，由于第一密度差值大于零且第二密度差值大于零，说明此时浆液密度较高的情况下，浆液密度继续升高，因此，需要进一步降低给料机的出力，基于第三预设出力、当前调试开度和预设给料时间使系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第二密度差值小于零。

需要说明的是，第三预设出力并不是一个固定的出力，该第三预设出力与当前调试出力存在第五预设对应关系，当前调试出力改变时，第三预设出力也跟随改变，通过重复执行预设调试模式，使当前调试出力逐渐减小。

步骤S403，判断是否第一密度差值大于零且第二密度差值小于零，若是执行步骤S404，否则执行步骤S406。

步骤S404，基于所述第四预设出力、所述当前调试开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第一密度差值等于零或所述预设调试模式的执行次数达到预设执行次数。

本实施例中，第四预设出力大于当前调试出力，由于此时第一密度差值大于零且第二密度差值小于零，说明浆液密度在降低，为了减小浆液密度降低的速率，防止过调后密度过低，基于第四预设出力、当前调试开度和预设给料时间使系统重复执行预设调试模式，直至第一密度差值等于零。

需要说明的是，第四预设出力并不是一个固定的出力，该第四预设出力与当前调试出力存在第六预设对应关系，当前调试出力改变时，第四预设出力也跟随改变，通过重复执行预设调试模式，使当前调试出力逐渐增大。

步骤S405，根据所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数时的调试出力确定所述预设初始出力。

步骤S406，判断是否第一密度差值小于零且第二密度差值小于零，若是执行步骤S407，否则执行步骤S408。

步骤S407，基于所述当前调试出力、所述第二预设开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第二密度差值大于零。

本步骤中，由于第一密度差值小于零且第二密度差值小于零，说明在浆液密度较低的情况下，浆液密度继续降低，为了避免浆液密度继续降低，需要降低给水量，基于当前调试出力、第二预设开度和预设给料时间使系统重复执行所述预设调试模式，直至第二密度差值大于零。

步骤S408，判断是否第一密度差值小于零且第二密度差值大于零，若是执行步骤S409。

步骤S409，基于所述当前调试出力、所述第三预设开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数。

本步骤中，第三预设开度大于当前调试开度，由于第一密度差值小于零且第二密度差值大于零，说明浆液密度在升高，为了减小浆液密度升高的速率，防止过调后密度过高，基于当前调试出力、第三预设开度和预设给料时间使系统重复执行预设调试模式，直至第一密度差值等于零。

需要说明的是，第三预设开度并不是一个固定的开度，该第三预设开度与当前调试开度存在第七预设对应关系，当前调试开度改变时，第三预设开度也跟随改变，通过重复执行预设调试模式，使当前调试开度逐渐增大。

步骤S410，根据所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数时的调试开度确定所述预设初始开度。

需要说明的是，步骤S401、步骤S403、步骤S406和步骤S408的顺序可以调换，这并不影响本申请的保护范围。

为了准确的确定预设初始出力、预设初始开度和预设初始给料时间，在本申请优选的实施例中，所述控制器，还具体用于：

若所述第一密度差值大于零，y_m＝y_m-1/2，此时的y_m为所述第三预设出力。

若所述第一密度差值大于零且所述第二密度差值小于零，y_m＝y_m-1+d*k，d＝-(y_m-1*ΔE_m)/(y_m*Δρ_m)，k＝(|ΔE_m-1+Δρ_m-1|)/(ΔE_m-1-Δρ_m-1)，此时的y_m为所述第四预设出力。

若所述第一密度差值小于零，x_m＝x_m-1/2，此时的x_m为所述第二预设开度；

若所述第一密度差值小于零且所述第二密度差值大于零，x_m＝x_m-1+c*k，c＝-(x_m-1*ΔE_m)/(x_m*Δρ_m)，此时的x_m为所述第三预设开度；

其中，y_m为新的当前调试出力，y_m-1为所述当前调试出力，m为所述系统执行所述预设调试模式的次数，ΔE_m为新的第一密度差值，ΔE_m-1为当前第一密度差值，Δρ_m为新的第二密度差值，Δρ_m-1为当前第二密度差值，x_m为新的当前调试开度，x_m-1为所述当前调试开度；

其中，所述预设初始给料时间为S1，S1＝(L_期望-L_m)/(L₁-L₀)*S，L_m为所述石灰石浆液箱在所述第一密度差值等于零时的液位，L_期望为所述石灰石浆液箱的预设期望液位，L₁为所述石灰石浆液箱在所述系统首次执行所述预设调试模式后的液位，L₀为所述石灰石浆液箱在所述系统首次执行所述预设调试模式之前的液位，S为所述预设给料时间。

在本申请优选的实施例中，c和d的取值范围为0-50％。

为了提高浆液制备效率和提高设备可靠性，在本申请优选的实施例中，如图1所示，所述石灰石浆液箱6内设置有搅拌器9，所述给料机5入口连接热风管道10，所述热风管道10连接有热风机11。

本实施例中，热风机11通过热风管道10为给料机5提供热风，吹下给料机5内剩余的石灰石粉，防止板结。

在本申请具体的应用场景中，在给料结束后，即在将所述给料机的出力置零后，启动热风机100s。

本申请一些实施例中，所述给料管线上设置有入口阀12，热风管道10设置在入口阀12和石灰石粉仓4之间，给水管线上设置有控制给水管线启闭的给水关断门2。

为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。

本发明实施例提供一种石灰石浆液制备系统的控制方法，具体过程如下：

1、初始值X1、Y1、S1计算方法：

第一步：设定给水调节门开度x₀＝100％，给料机出力y₀＝100％，进料时间s＝60s，开始系统运行，达到进料时间后，设定调节门开度为0％，给料机出力为0％，同时记录当前液位L₁与原始液位L₀的差值ΔL₁＝L₁-L₀，记录当前密度ρ₁与初始密度ρ₀的差值ΔE₁＝ρ₁-ρ₀。

第二步：若ΔE₁>0，则设定调节门开度x₂＝x₁，给料机出力y₂＝y₁/2，进料时间s＝60s，开始系统运行，达到进料时间后，设定调节门开度为0％，给料机出力为0％，记录当前密度ρ₂与开始前密度ρ₁的差值Δρ₂＝ρ₂-ρ₁。若Δρ₂<0则设定y₃＝y₂+((|ΔE₂+Δρ₂|)/(ΔE₂-Δρ₂))*50％，若Δρ₂>0则重复第二步，运行至Δρ_m<0，重新设定y_m＝y_m-1+((|ΔE_m-1+Δρ_m-1|)/(ΔE_m-1-Δρ_m-1))*50％。

若ΔE₁<0，则设定调节门开度x₂＝x₁/2，给料机出力y₂＝y₁，进料时间s＝60s，开始系统运行，达到进料时间后，设定调节门开度为0％，给料机出力为0％，记录当前密度ρ₂与开始前密度ρ₁的差值Δρ₂＝ρ₂-ρ₁，若Δρ₂>0则设定x₃＝x₂+((|ΔE₂+Δρ₂|)/(ΔE₂-Δρ₂))*50％，若Δρ₂<0则重复第二步，运行至Δρ_m>0，重新设定x_m＝x_m-1+((|ΔE_m-1+Δρ_m-1|)/(ΔE_m-1-Δρ_m-1))*50％。

第三步：完成第二步后，设定调节门开度X1＝x_m，给料机出力Y1＝y_m，根据期望液位L_期望与当前液位L_m的差值ΔL_m＝L_期望-L_m，确定进料时间S＝ΔL_m/ΔL₁*60s。

其中，m代表当前系统运行次数，m＝1,2,3……m，m为整数。进料时间S为进料速度最大时的极限时间。

基于上述技术方案，在初始值X1、Y1的设定中，对于运行中系统，初始密度＝期望密度，上述的初始值的确定法法可以降低人为误差，整体参数的确定均由计算机来完成。除上述初始值的确定方法外，也可以人工确定初始值，不影响系统的后续运行。

2、智能控制方法

第一步：判断系统是否为首次运行，若为首次运行则直接跳转至第二步，若非首次运行，则判断当前密度ρ与期望密度ρ_期望的差值Δρ是否小于密度允许误差ρ_误差，密度允许误差由人工设定，若Δρ小于密度允许误差ρ_误差，则使用参数X2、Y2、S2开始运行，跳过第二步、第三步，若Δρ连续两次大于密度允许误差ρ_误差，则设定X1＝X2，Y1＝Y2，S1＝S2开始第二步运行。

第二步：设定调节门开度X1，给料机出力Y1，进料时间S1，开始系统运行，达到进料时间后，设定调节门开度为0％，给料机出力为0％，记录当前密度ρ与期望密度ρ_期望的差值Δρ＝ρ-ρ_期望。

若Δρ<0，且Y1小于100％，则增加给料机出力，再次运行的Y2＝Y1-(Δρ*10/ρ_期望)*100％。若Δρ<0，且Y1等于100％，则减小调节门开度X1，再次运行的代入值为：X2＝X1+(Δρ*10/ρ_期望)*100％，跳转至第三步。

若Δρ>0则，则减小给料机出力，再次运算时Y1的代入值为：Y2＝Y1-(Δρ*10/ρ_期望)*100％。

第三步：顺控结束，记录当前密度ρ与期望密度ρ_期望的差值Δρ，当前调节门开度X2＝X1，给料机出力Y2＝Y1，进料时间S2＝S1。

进一步地，在给料结束后，即设定给料机出力为0，启动热风机100s，吹出给料机内剩余石灰石粉，防止板结。

进一步地，石灰石浆液箱内的浆液密度达到期望密度后就可以排浆了,即误差小于允许误差ρ_误差，进行排浆。

本发明技术方案在给水调节方面，通过多次最终密度期望值与实际密度偏差进行大数据运算，精准修正进水调节门开度，在液位达到临界值前保证浆液达到标准密度，有效防止浆液密度过高。

本发明技术方案通过最终密度期望值偏差反向修正给料机频率，通过运算对浆液密度进行预测，抵消密度计反馈滞后性，保证了石灰石浆液箱内密度稳定，保证了脱硫效率。

本发明技术方案通过不断迭代，最终保证给料机最大出力，保证在最短时间内完成浆液制备，充分给料机降低电耗。

与本申请实施例中的一种石灰石浆液制备系统相对应，本申请实施例还提出了一种石灰石浆液制备系统的控制方法，应用于上述石灰石浆液制备系统中的控制器中，如图6所示，包括以下步骤：

步骤S501，在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式。

所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值。

步骤S502，若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第一预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

步骤S503，若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并基于所述当前设定出力、所述第一预设开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

步骤S504，若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第二预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

步骤S505，若所述绝对值小于所述密度允许误差，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式。

其中，所述第一预设出力大于所述当前设定出力，所述第一预设开度小于所述当前设定开度，所述第二预设出力小于所述当前设定出力，所述当前设定出力在所述系统首次运行时为预设初始出力，所述当前设定开度在所述系统首次运行时为预设初始开度，所述当前设定给料时间在所述系统首次运行时为预设初始给料时间。

为了提高密度稳定性，在本申请一些实施例中，在基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式之后，所述方法还包括：

若所述绝对值连续大于所述密度允许误差的次数达到预设次数，停止所述预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种石灰石浆液制备系统，其特征在于，包括：

石灰石浆液箱，连接有密度计和液位计；

给水泵，通过设置有给水调节门的给水管线连接所述石灰石浆液箱，用于向所述石灰石浆液箱供水；

石灰石粉仓，用于存放石灰石粉；

给料机，设置在所述石灰石粉仓和所述石灰石浆液箱之间的给料管线上，用于将所述石灰石粉仓中的石灰石粉给入所述石灰石浆液箱；

控制器，用于：

在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值；

若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第一预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并基于所述当前设定出力、所述第一预设开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第二预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值小于所述密度允许误差，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式；

其中，所述第一预设出力大于所述当前设定出力，所述第一预设开度小于所述当前设定开度，所述第二预设出力小于所述当前设定出力，所述当前设定出力在所述系统首次运行时为预设初始出力，所述当前设定开度在所述系统首次运行时为预设初始开度，所述当前设定给料时间在所述系统首次运行时为预设初始给料时间。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

在基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式之后，若所述绝对值连续大于所述密度允许误差的次数达到预设次数，停止所述预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，Y_n+1＝Y_n-(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，X_n+1＝X_n+(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，Y_n+1＝Y_n-(Δρ_n*10/ρ_期望)*100％；

其中，Y_n+1为新的当前设定出力，Y_n为所述当前设定出力，Δρ_n为所述差值，ρ_期望为所述期望密度，n为所述系统执行所述预设运行模式的次数，X_n+1为新的当前设定开度，X_n为所述当前设定开度。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器，还用于：

在使所述系统首次执行所述预设运行模式之前，使所述系统执行预设调试模式，所述预设调试模式包括：基于当前调试开度控制所述给水调节门，基于当前调试出力控制所述给料机，在达到预设给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前调试密度与期望密度的第一密度差值；

基于所述第一密度差值确定所述预设初始出力和所述预设初始开度。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制器，还具体用于：

若所述第一密度差值大于零，基于第三预设出力作为新的当前调试出力，并基于所述第三预设出力、所述当前调试开度和所述预设给料时间使所述系统再次执行所述预设调试模式，并确定新的调试密度与所述当前调试密度的第二密度差值，将所述当前调试开度作为所述预设初始开度，并根据所述第二密度差值确定所述预设初始出力；

若所述第一密度差值小于零，基于第二预设开度作为新的当前调试开度，并基于所述当前调试出力、所述第二预设开度和所述预设给料时间使所述系统再次执行所述预设调试模式，并确定所述第二密度差值，将所述当前调试出力作为所述预设初始出力，并根据所述第二密度差值确定所述预设初始开度；

其中，所述第三预设出力小于所述当前调试出力，所述系统首次执行所述预设调试模式时的初始调试出力为所述预设最大出力，所述第二预设开度小于所述当前调试开度，所述系统首次执行所述预设调试模式时的初始调试开度为所述给水调节门的预设最大开度。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器，还具体用于：

若所述第一密度差值大于零且所述第二密度差值大于零，基于所述第三预设出力作为新的当前调试出力，并基于所述第三预设出力、所述当前调试开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第二密度差值小于零；

若所述第一密度差值大于零且所述第二密度差值小于零，基于第四预设出力作为新的当前调试出力，并基于所述第四预设出力、所述当前调试开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第一密度差值等于零或所述预设调试模式的执行次数达到预设执行次数，根据所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数时的调试出力确定所述预设初始出力；

若所述第一密度差值小于零且所述第二密度差值小于零，基于所述第二预设开度作为新的当前调试开度，并基于所述当前调试出力、所述第二预设开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第二密度差值大于零；

若所述第一密度差值小于零且所述第二密度差值大于零，基于第三预设开度作为新的当前调试开度，并基于所述当前调试出力、所述第三预设开度和所述预设给料时间使所述系统重复执行所述预设调试模式，直至所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数，根据所述第一密度差值等于零或所述执行次数达到所述预设执行次数时的调试开度确定所述预设初始开度；

其中，所述第四预设出力大于所述当前调试出力，所述第三预设开度大于所述当前调试开度。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制器，还具体用于：

若所述第一密度差值大于零，y_m＝y_m-1/2；

若所述第一密度差值大于零且所述第二密度差值小于零，y_m＝y_m-1+d*k，d＝-(y_m-1*ΔE_m)/(y_m*Δρ_m)，k＝(|ΔE_m-1+Δρ_m-1|)/(ΔE_m-1-Δρ_m-1)；

若所述第一密度差值小于零，x_m＝x_m-1/2；

若所述第一密度差值小于零且所述第二密度差值大于零，x_m＝x_m-1+c*k，c＝-(x_m-1*ΔE_m)/(x_m*Δρ_m)；

其中，y_m为新的当前调试出力，y_m-1为所述当前调试出力，m为所述系统执行所述预设调试模式的次数，ΔE_m为新的第一密度差值，ΔE_m-1为当前第一密度差值，Δρ_m为新的第二密度差值，Δρ_m-1为当前第二密度差值，x_m为新的当前调试开度，x_m-1为所述当前调试开度；

其中，所述预设初始给料时间为S1，S1＝(L_期望-L_m)/(L₁-L₀)*S，L_m为所述石灰石浆液箱在所述第一密度差值等于零时的液位，L_期望为所述石灰石浆液箱的预设期望液位，L₁为所述石灰石浆液箱在所述系统首次执行所述预设调试模式后的液位，L₀为所述石灰石浆液箱在所述系统首次执行所述预设调试模式之前的液位，S为所述预设给料时间。

8.如权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，所述石灰石浆液箱内设置有搅拌器，所述给料机入口连接热风管道，所述热风管道连接有热风机。

9.一种石灰石浆液制备系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括：

石灰石浆液箱，连接有密度计和液位计；

给水泵，通过设置有给水调节门的给水管线连接所述石灰石浆液箱，用于向所述石灰石浆液箱供水；

石灰石粉仓，用于存放石灰石粉；

给料机，设置在所述石灰石粉仓和所述石灰石浆液箱之间的给料管线上，用于将所述石灰石粉仓中的石灰石粉给入所述石灰石浆液箱；

控制器；

所述方法应用于所述控制器，包括：

在检测到系统启动指令时，启动所述给水泵和所述给料机，并使所述系统执行预设运行模式，所述预设运行模式包括：基于当前设定开度控制所述给水调节门，基于当前设定出力控制所述给料机，在达到当前设定给料时间时关闭所述给水调节门并将所述给料机的出力置零，并记录所述石灰石浆液箱内的浆液的当前密度与期望密度的差值；

若所述差值的绝对值大于密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力小于预设最大出力，将第一预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第一预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值小于零且所述当前设定出力等于所述预设最大出力，将第一预设开度作为新的当前设定开度，并基于所述当前设定出力、所述第一预设开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值大于所述密度允许误差且所述差值大于零，将第二预设出力作为新的当前设定出力，并基于所述第二预设出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式；

若所述绝对值小于所述密度允许误差，进行将所述浆液从所述石灰石浆液箱排出的预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式；

其中，所述第一预设出力大于所述当前设定出力，所述第一预设开度小于所述当前设定开度，所述第二预设出力小于所述当前设定出力，所述当前设定出力在所述系统首次运行时为预设初始出力，所述当前设定开度在所述系统首次运行时为预设初始开度，所述当前设定给料时间在所述系统首次运行时为预设初始给料时间。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统重复执行所述预设运行模式之后，所述方法还包括：

若所述绝对值连续大于所述密度允许误差的次数达到预设次数，停止所述预设排浆操作，并基于所述当前设定出力、所述当前设定开度和所述当前设定给料时间使所述系统再次执行所述预设运行模式。

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