CN113408905B - 湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质，包括：计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效，该方法、系统、设备及存储介质能够准确评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。

Description

湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质
技术领域
本发明属于燃煤电厂烟气湿法脱硫技术领域，涉及一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
湿法烟气脱硫工艺(WFGD)尤其是石灰石-石膏法烟气脱硫工艺是目前国内外广泛采用的烟气脱硫技术。目前，国内燃煤电厂逐步完成了超低排放的工程改造，脱硫系统能耗也越来越受到关注，但对其核心设备吸收塔目前还没有简便易行的能效评价方法。吸收塔进行能效评价的意义在于对不同容量机组、不同入口二氧化硫浓度的脱硫吸收塔的设计进行客观的能耗评价，从而在满足二氧化硫达标排放的前提条件下，找出能耗最低的吸收塔设计或改进方案。
公开号为CN 111563676 A的中国发明专利申请公开了一种基于多种影响因素的脱硫系统能耗评价指标的方法，该方法是通过将脱硫系统耗电总量与对应机组总发电量进行对比，然后进行修正最终得到多种因素影响后的能耗指标。该方法无法对不同入口二氧化硫浓度的脱硫系统以及入口烟气量不同(机组容量不同)的脱硫系统进行能耗指标的技术对比。当脱硫系统所包含的范围不同时(有些系统包含增压风机，有些系统不含)即使入口二氧化硫浓度及烟气量相同，其能耗指标的差异也较大，无法客观对比脱硫系统吸收塔设计方案的能耗指标，因此评估的准确性较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质，该方法、系统、设备及存储介质能够准确评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
为达到上述目的，本发明所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法包括：
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
还包括：计算循环泵轴功率吸收塔所有循环泵轴功率之和P。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1＝(P×3600×1000)/(Q×C)，Q为脱硫系统每小时处理烟气量，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2＝R/C，R为吸收塔沿程阻力，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12＝N1+N2。
N12较大，则表明湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫能耗较高。
一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估系统，包括：
第一计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
第二计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
评估模块，用于根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法、系统、设备及存储介质在具体操作时，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效，即当可变能耗N12越大，则说明湿法脱硫系统吸收塔的能效越高，操作简单、方便，准确性较高。
具体实施方式
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
燃煤电厂脱硫系统主要分为：制浆、吸收塔、脱水等工艺系统，其中制浆、脱水系统能耗与脱硫系统入口的烟气量与烟气中二氧化硫浓度(入口边界条件)二者相乘所得到的二氧化硫总量成正比关系。也就是说，对于不同容量机组、不同的入口二氧化硫浓度，其脱除单位质量的二氧化硫所对应的制浆、脱水系统能耗大致相同。而吸收塔属于脱硫系统中最大的非标设备，其能耗不但与进出口边界条件(烟气量及二氧化硫浓度)密切相关，也与吸收塔的设计方案相关。对于吸收塔而言，影响其能耗最大的是循环泵能耗和沿程阻力能耗，其他浆液氧化、搅拌等部分的能耗也同二氧化硫脱除总量成正比，通过上述分析可以看出，吸收塔的能耗差异决定了脱硫系统的能耗差异，而影响吸收塔能耗差异的主要是循环泵能耗和沿程阻力能耗。
实施例一
本发明所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法包括：
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
还包括：计算循环泵轴功率吸收塔所有循环泵轴功率之和P。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1＝(P×3600×1000)/(Q×C)，Q为脱硫系统每小时处理烟气量，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2＝R/C，R为吸收塔沿程阻力，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12＝N1+N2。
N12较大，则表明湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫能耗较高。
实施例二
一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估系统，包括：
第一计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
第二计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
评估模块，用于根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
实施例三
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
实施例四
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
实施例五
本实施例以三家燃煤电厂四台燃煤机组脱硫系统的吸收塔为例(均执行超低排放标准)，利用本发明进行吸收塔的能效对比，其中，初始条件如表1所示：
表1
Figure BDA0003125364990000061
表1中，二氧化硫浓度单位为：毫克/立方米，状态为标态、湿基、6％氧；烟气量单位为：立方米/小时，状态为标态、实际、实际氧；吸收塔阻力不包括前、后烟道以及其他塔外设备的阻力；循环泵总流量及循环泵总轴功率为吸收塔所有循环泵的流量及轴功率之和；吸收塔3为两座串联吸收塔组成，其余均为单塔。
计算结果如表2所示：
表2
单位 吸收塔1 吸收塔2 吸收塔3 吸收塔4
N1 J/mg 1.45 1.20 1.97 2.61
N2 J/mg 0.45 0.59 0.30 0.69
N12 J/mg 1.90 1.79 2.26 3.31
从能效指标比较可以看出，吸收塔的入口二氧化硫浓度高，处理烟气量大，则吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12较低，对应吸收塔脱除单位质量污染物的能效也较高，而对能效较低(N12值较高)的吸收塔，则应进一步进行优化，以降低可变能耗N12。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，包括：
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
2.根据权利要求1所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，还包括：计算循环泵轴功率吸收塔所有循环泵轴功率之和P。
3.根据权利要求2所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1＝(P×3600×1000)/(Q×C)，Q为脱硫系统每小时处理烟气量，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
4.根据权利要求1所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2＝R/C，R为吸收塔沿程阻力，C为脱硫系统入口二氧化硫浓度。
5.根据权利要求1所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12＝N1+N2。
6.根据权利要求1所述的湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法，其特征在于，N12较大，则表明湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫能耗较高。
7.一种湿法脱硫系统吸收塔能效评估系统，其特征在于，包括：
第一计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1；
第二计算模块，用于计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2；
评估模块，用于根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的循环泵能耗N1及脱除单位质量二氧化硫的阻力能耗N2计算湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12，根据湿法脱硫系统吸收塔脱除单位质量二氧化硫的可变能耗N12评估湿法脱硫系统吸收塔的能效。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述湿法脱硫系统吸收塔能效评估方法的步骤。
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