CN115253360A - 一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃煤机组烟气氨法脱硫技术领域，具体涉及一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，该氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法包括判断浓缩塔的含固量是否大于C1值，若浓缩塔的含固量不大于C1值，则进行浓缩结晶，若浓缩塔的含固量大于C1值，则进行结晶出料和补液溶料。运用该氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，通过将氨法脱硫浓缩塔运行工况分成浓缩结晶、结晶出料和补液溶料三种状态，不同状态控制不同的液位、含固量，不仅可以有效提高结晶效果，又可以有效解决塔底积料、塔壁挂料的问题，进而从根本上提高了浓缩塔的安全稳定运行品质。
Description
技术领域
本发明涉及燃煤机组烟气氨法脱硫技术领域，具体涉及一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法。
背景技术
目前，氨法烟气脱硫结晶的出料控制方法基本为持续结晶、持续出料的运行控制方法，该方法极容易出现浓缩塔含固量持续偏高运行的问题，从而导致硫酸铵结晶效果不好、晶体过于细小，而且系统长期高含固量运行，还容易造成塔壁挂料结疤、管道堵塞等问题频发，直接威胁系统安全、稳定运行。
因此，亟需一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法
发明内容
本发明为解决现有的氨法烟气脱硫结晶的出料控制方法存在容易出现浓缩塔含固量持续偏高运行，导致硫酸铵结晶效果不好、晶体过于细小，以及容易造成塔壁挂料结疤、管道堵塞，威胁系统安全稳定运行的问题，提供了一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法。
本发明为了实现上述目的，提供了一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，该方法包括：
判断浓缩塔的含固量是否大于C1值；
若浓缩塔的含固量不大于C1值，则进行浓缩结晶；
若浓缩塔的含固量大于C1值，则进行结晶出料和补液溶料。
优选地，所述C1值为20％。
优选地，所述浓缩结晶具体包括：
a、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L1、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L2、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T1；
b、投入浓缩塔液位联锁；
c、判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若不小于L2，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若小于L2，d、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组。
优选地，所述浓缩结晶具体还包括：
e、在步骤d执行完毕后，间隔时间T以T1时间值开始计时；
f、当以T1时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L1；
若浓缩塔的液位值大于L1，则返回执行步骤c；
若浓缩塔的液位值不大于L1，则返回执行步骤d。
优选地，所述L1为4.8m，L2为4.6m，T1为3600s。
优选地，所述结晶出料和补液溶料具体包括：
S11、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L3、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L4、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T2；
S12、启动硫氨泵及出料系统；
S13、进行结晶出料。
优选地，所述结晶出料和补液溶料具体还包括：
S14、投入浓缩塔液位联锁；
S15、判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若不小于L4，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若小于L4，S16、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S17、在步骤S16执行完毕后，间隔时间T以T2时间值开始计时；
S18、当以T2时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L3；
若浓缩塔的液位值不大于L3，则返回执行步骤S16；
若浓缩塔的液位值大于L3，则关停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S19、判断是否能够继续进行结晶出料；
若能够继续进行结晶出料，则返回执行步骤S13；
若不能够继续进行结晶出料，则在进行补液溶料后，进行所述浓缩结晶。
优选地，所述L3为3.5m，L4为3.0m，T2为7200s。
优选地，所述补液溶料为采用工艺水将浓缩塔的液位值补充至L1。
优选地，所述补液溶料具体为采用工艺水通过采用包括管道冲洗、塔壁冲洗的方式将浓缩塔的液位值补充至L1。
根据上述技术方案，通过将氨法脱硫浓缩塔运行工况分成浓缩结晶、结晶出料和补液溶料三种状态，不同状态控制不同的液位、含固量，不仅可以有效提高结晶效果，又可以有效解决塔底积料、塔壁挂料的问题，进而从根本上提高了浓缩塔的安全稳定运行品质。
附图说明
图1是氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法的流程图；
图2是氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法的执行框图；
图3是氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法对应的控制系统的结构示意图；
图4是本发明的氨法脱硫浓缩塔不同状态下的液位图；
图5是运用本发明的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法进行优化前和优化后结晶出料的效果图。
附图标记说明
浓缩塔1；浓缩喷淋泵2；硫氨泵3；喷淋层4；
浓缩喷雾器5；除雾器喷洗阀组6；控制系统DCS/PLC平台7。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例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实施例，并不用于限制本发明实施例。
本发明提供了一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，如图1-5所示，该氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法包括：
S1、判断浓缩塔的含固量是否大于C1值；
S2、若浓缩塔的含固量不大于C1值，则进行浓缩结晶；
若浓缩塔的含固量大于C1值，则进行结晶出料和补液溶料。
根据上述技术方案，通过将氨法脱硫浓缩塔运行工况分成浓缩结晶、结晶出料和补液溶料三种状态，不同状态控制不同的液位、含固量，不仅可以有效提高结晶效果，又可以有效解决塔底积料、塔壁挂料的问题，进而从根本上提高了浓缩塔的安全稳定运行品质。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述C1值为20％。
进一步地，所述浓缩结晶具体包括：
a、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L1、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L2、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T1；
b、投入浓缩塔液位联锁；
c、判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若不小于L2，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若小于L2，d、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组。
进一步地，所述浓缩结晶具体还包括：
e、在步骤d执行完毕后，间隔时间T以T1时间值开始计时；
f、当以T1时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L1；
若浓缩塔的液位值大于L1，则返回执行步骤c；
若浓缩塔的液位值不大于L1，则返回执行步骤d。
进一步地，所述L1为4.8m，L2为4.6m，T1为3600s。
在本发明实施例中，通过在浓缩塔含固量不大于20％的条件下，进一步控制浓缩塔的液位值，有效提高了硫酸按结晶的效果。其中，需保证浓缩塔的液位值由L2升至L1期间，浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的所有除雾器冲洗电动门至少动作一次。T为优选为30s。
根据本发明的一种优选的实施方式，所述结晶出料和补液溶料具体包括：
S11、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L3、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L4、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T2；
S12、启动硫氨泵及出料系统；
S13、进行结晶出料。
进一步地，所述结晶出料和补液溶料具体还包括：
S14、投入浓缩塔液位联锁；其中，该步骤中，投入浓缩塔液位联锁的时机为浓缩结晶的出料达到目标值后，再延迟15分钟，以避免过早投入浓缩塔液位联锁，导致结晶出料的过程中，浓缩塔的含固量快速降低，造成结晶出料量较低而无法满足要求。
S15、判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若不小于L4，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若小于L4，S16、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S17、在步骤S16执行完毕后，间隔时间T以T2时间值开始计时；
S18、当以T2时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L3；
若浓缩塔的液位值不大于L3，则返回执行步骤S16；
若浓缩塔的液位值大于L3，则关停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S19、判断是否能够继续进行结晶出料；
若能够继续进行结晶出料，则返回执行步骤S13；其中，该步骤中，当能够继续进行结晶出料时，返回执行步骤S13，并在结晶出料的速度显著降低的时，延迟5分钟，直接投入浓缩塔液位联锁，并依次按步骤执行，而不再需要跟首次一样在上述条件下投入浓缩液液位联锁。
若不能够继续进行结晶出料，则在进行补液溶料后，进行所述浓缩结晶。
进一步地，所述L3为3.5m，L4为3.0m，T2为7200s。
进一步地，所述补液溶料为采用工艺水将浓缩塔的液位值补充至L1。
进一步地，所述补液溶料具体为采用工艺水通过采用包括管道冲洗、塔壁冲洗的方式将浓缩塔的液位值补充至L1。
在本发明实施例中，通过在浓缩塔含固量大于20％的条件下，进一步控制浓缩塔的液位值，不仅有效提高了结晶出料的品质，而且还有效解决了塔底积料、塔壁挂料的问题。其中，需保证浓缩塔的液位值由L4升至L3期间，浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的所有除雾器冲洗电动门至少动作一次。T为优选为30s。
在本发明中，如图3所示，所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法对应的控制系统包括浓缩塔1、浓缩喷淋泵2、硫氨泵3、喷淋层4、浓缩塔除雾器5、除雾器冲洗阀组6和DCS\PLC控制系统7。
其具体工作原理及流程为，从锅炉引风机来的含二氧化硫的高温烟气由原烟道进入浓缩塔1，浓缩塔1内的饱和硫酸铵溶液通过浓缩喷淋泵2出口管路送入喷淋层4自上而下喷淋并与自下而上的高温烟气结合，从而将烟气由140～150℃洗涤降温冷却到55～65℃；硫酸铵溶液受热蒸发浓缩，形成含固量15～20％的硫酸铵浆液；浓缩塔除雾器5用于截留、分离烟气夹带的含固液滴，而通过除雾器冲洗阀组6的定期冲洗，不仅可以去除掉浓缩塔除雾器5捕集的硫酸铵和固体沉积物，还可以给浓缩塔补充液位。最后，含固浓度15-20％wt的硫酸铵溶液通过硫铵排出泵3送入后续出料系统，经旋流浓缩、离心机脱水和流化床干燥后形成含水率小于1％的硫铵结晶成品；其中，上述所有机构的启、停操作和控制调整均由控制系统DCS\PLC平台7集中控制。
在本发明中，基于所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法在实际应用过程中，具有如下有益效果：
在应用本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法之前，化工厂氨法脱硫系统采用的是维持浓缩塔高浓度状态，24h不间断出料运行的方法，出料能力为5吨/小时，该方法下系统含固量长期偏高(＞40％)，极易出现硫酸铵晶体过于细小、加剧塔壁挂料结疤的问题。下面结合本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前、后的效果对比如下：
(1)本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前、后的效果对比，如下表1所示。
表1：本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前、后的效果对比
(2)本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前，浓缩塔运行两个月后停运检查，发现浓缩段塔壁和烟道入塔处有明显挂壁结疤、积料情况，清理后初步估计塔壁挂料约有2吨，烟道内积料超过4吨，而应用本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法之后，运行两月有余后，上述现象基本解决，尤其是塔壁挂料现象已彻底消除，烟道内少量积料只有100kg左右。
(3)本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前，浓缩喷淋泵运行一周就开始频繁堵塞，主要原因是浓缩塔内壁结晶体挂壁结疤、脱落，脱落的结疤块堵塞浓缩喷淋泵，严重时每小时就需要清理一次浓缩喷淋泵入口过滤器，只有通过向浓缩塔内注水，将结晶体全部溶解掉后，才可正常运行一周。而应用本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，浓缩喷淋泵持续运行一个月也不会发生堵塞的情况，定期清理浓缩喷淋泵入口过滤器，检查内部堵塞块也明显优于本发明所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法应用前。
本发明提供的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法及系统方法，通过将氨法脱硫浓缩塔运行工况分成浓缩结晶、结晶出料和补液溶料三种状态，不同状态控制不同的液位、含固量，不仅可以有效提高结晶效果，又可以有效解决塔底积料、塔壁挂料的问题，进而从根本上提高了浓缩塔的安全稳定运行品质。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法包括：
判断浓缩塔的含固量是否大于C1值；
若浓缩塔的含固量不大于C1值，则进行浓缩结晶；
若浓缩塔的含固量大于C1值，则进行结晶出料和补液溶料。
2.根据权利要求1所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述C1值为20％。
3.根据权利要求1所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述浓缩结晶具体包括：
a、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L1、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L2、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T1；
b、投入浓缩塔液位联锁；
c、判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若不小于L2，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L2；
若小于L2，d、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组。
4.根据权利要求3所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述浓缩结晶具体还包括：
e、在步骤d执行完毕后，间隔时间T以T1时间值开始计时；
f、当以T1时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L1；
若浓缩塔的液位值大于L1，则返回执行步骤c；
若浓缩塔的液位值不大于L1，则返回执行步骤d。
5.根据权利要求3所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述L1为4.8m，L2为4.6m，T1为3600s。
6.根据权利要求1所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述结晶出料和补液溶料具体包括：
S11、设定联锁停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L3、联锁启浓缩塔除雾器自动冲洗阀组的液位值为L4、浓缩塔除雾器自动冲洗阀组执行完毕后等待的时间值为T2；
S12、启动硫氨泵及出料系统；
S13、进行结晶出料。
7.根据权利要求6所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述结晶出料和补液溶料具体还包括：
S14、投入浓缩塔液位联锁；
S15、判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若不小于L4，重复判断浓缩塔的液位值是否小于L4；
若小于L4，S16、启动浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S17、在步骤S16执行完毕后，间隔时间T以T2时间值开始计时；
S18、当以T2时间值计时到时，判断浓缩塔的液位值是否大于L3；
若浓缩塔的液位值不大于L3，则返回执行步骤S16；
若浓缩塔的液位值大于L3，则关停浓缩塔除雾器自动冲洗阀组；
S19、判断是否能够继续进行结晶出料；
若能够继续进行结晶出料，则返回执行步骤S13；
若不能够继续进行结晶出料，则在进行补液溶料后，进行所述浓缩结晶。
8.根据权利要求6所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述L3为3.5m，L4为3.0m，T2为7200s。
9.根据权利要求7所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述补液溶料为采用工艺水将浓缩塔的液位值补充至L1。
10.根据权利要求9所述的氨法脱硫浓缩塔结晶、出料、溶料控制方法，其特征在于，所述补液溶料具体为采用工艺水通过采用包括管道冲洗、塔壁冲洗的方式将浓缩塔的液位值补充至L1。
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