CN115253652B - 脱硫单塔双循环自动供浆控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法及装置，涉及脱硫系统控制技术领域，控制方法包括：周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度；根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。通过本发明提供的方法，能够合理控制石灰石的供浆量，实现出口二氧化硫浓度的精准控制。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫系统控制技术领域，具体地，涉及一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法及一种脱硫单塔双循环自动供浆控制装置。
背景技术
湿法烟气脱硫技术目前被广泛地应用于燃煤锅炉烟气处理系统以脱除烟气中对环境有害的成分二氧化硫。在此技术中采用石灰石(或石灰)作为脱硫剂，将满足一定细度要求的石灰石浆液输送至吸收塔(即脱硫塔)底部的浆池，浆液再由吸收塔循环泵通过布置在吸收塔外侧的管道与吸收塔内中上部区域布置的多层喷淋管相连，每一层喷淋管上均布置有许多雾化喷嘴，通过雾化喷嘴喷出的脱硫剂在降落过程中，脱硫剂中的Ca+与烟气中的二氧化硫发生反应，最终生成硫酸钙（即石膏），去除烟气中的二氧化硫。
现有技术中，是根据入口处二氧化硫总量、石灰石供浆流量、石灰石浆液密度计算出加入到吸收塔内的石灰石浆液量。通过改变吸收塔供浆调节阀的开度实现石灰石供浆量的调节，使得石灰石与二氧化硫的比例控制在设计范围内。然而，吸收塔的工况变化和入口二氧化硫浓度变化具有滞后效应，根据入口处二氧化硫总量、石灰石供浆流量、石灰石浆液密度计算出的供浆量不准确，出口二氧化硫无法达到设定范围内。
发明内容
针对现有技术中供浆量控制不准确的技术问题，本发明提供了一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法及一种脱硫单塔双循环自动供浆控制装置，采用该方法能够合理控制石灰石的供浆量，实现出口二氧化硫浓度的精准控制。
为实现上述目的，本发明一方面提供一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，包括以下步骤：周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度；根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
进一步地，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：
；
其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：
；
其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
本发明第二方面提供一种脱硫单塔双循环自动供浆控制装置，所述脱硫单塔双循环自动供浆控制装置包括：检测单元，用于周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；预测单元，用于根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度；控制单元，用于根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
进一步地，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：
；
其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：
；
其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
本发明的脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据，然后根据主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度，再根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。通过本发明提供的方法，能够合理控制石灰石的供浆量，实现出口二氧化硫浓度的精准控制。
本发明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例的进一步理解，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例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1为本发明实施例提供的脱硫单塔双循环自动供浆控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的脱硫单塔双循环自动供浆控制装置的示意图。
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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1，本发明实施例提供一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，该方法包括以下步骤：S101：周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；S102：根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度；S103：根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
具体地，本发明实施方式中，先定期检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据，然后根据主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度。
具体地，本发明实施方式中，对与吸收塔对应的主机负荷进行周期性检测获得当前的最新主机负荷F1和前一次的次新主机负荷F0。同时以同样的周期对出口二氧化硫浓度进行检测，得到当前的最新入口二氧化硫浓度R1和次新入口二氧化硫浓度R0。利用最新主机负荷F1、次新主机负荷F0、最新入口二氧化硫浓度R1和次新入口二氧化硫浓度R0确定前馈系数K，根据前馈系数K对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度。
根据本发明提供的脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，根据吸收塔的工况变化和入口二氧化硫浓度变化对实时出口二氧化硫浓度进行修正，得到预测出的预测出口二氧化硫浓度，再根据预测出口二氧化硫浓度对石灰石流量进行调节，考虑了工况和入口二氧化硫浓度的滞后影响，准确控制石灰石供浆量，精准调节出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：
；
其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：
；
其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度。
具体地，本发明实施方式中，当主机负荷或入口二氧化硫变化时，通过前馈系数K的作用提前对出口二氧化硫浓度进行相应比例的增加或减小，增加或减小后的值作为预测出口二氧化硫浓度，再与设定值进行PID运算后作用于调节阀，使的供浆流量随着主机负荷或入口二氧化硫浓度变化而变化。理想状态下，因调节阀控制指令加大而增加的供浆流量应满足并平衡主机负荷变化和入口二氧化硫浓度后的二氧化硫增加量，从而使出口二氧化硫接近设定值，不会出现较大幅度波动现象。本发明实施例中，运行人员根据运行工况将设定值设定为30mg/Nm3
进一步地，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
为了避免吸收塔供浆管道因供浆流量低发生堵塞，吸收塔供浆调节阀设置的最小开度为5%-10%，调节阀每次调节5%-10%，调节后再根据当前的工况和入口二氧化硫浓度调整调节阀。同时增加声光报警，当发生影响供浆自动调节性能的问题时，比如调节阀开度不在上述设定范围内，及时提醒值班人员人为干预，避免发生超标排放。当吸收塔供浆调节阀指令开度与反馈开度偏差大于20%时，自动切至手动模式，触发声光报警，当重要参数输入品质坏时自动切手动模式，触发声光报警。当原烟气CEMS标定时，原烟气入口二氧化硫浓度进行自保持，保持在标定前二氧化硫浓度。当净烟气CEMS标定时，吸收塔调节阀自动跳至供浆手动模式，同时触发声光报警，提醒运行人员自动供浆退出运行。
进一步地，本方法还包括：对AFT塔的PH值进行控制。
当被控制对象AFT塔PH值PV，偏离AFT塔PH值给定值SP时，计算两者差值DV=PV-SP，根据差值DV输出调节指令，调节AFT塔供浆调节阀，使得供浆流量发生变化，从而将AFT塔的PH值恢复至给定值。为防止AFT塔PH计冲洗影响PH值实际值，当PH计冲洗时，PV的输出值为上一时刻值进行自保持。
供浆自动优先选用上述出口SO2供浆自动控制方法，吸收塔PH值供浆自动控制方法作为辅助控制，其主要作用是控制吸收塔PH值在标准范围内。运行值班人员根据主机工负荷合理调整出口二氧化硫给定值。当主机负荷平稳时可采取压红线运行的方式，运行人员根据运行工况将出口二氧化硫浓度给定值设定为30mg/Nm3，以降低石灰石供浆量，同时有利于控制吸收塔浆液碳酸钙含量。当主机处于升负荷或入口二氧化硫浓度波动较大时，将出口二氧化硫浓度给定值降低，留有足够的余量，以应对主机升负荷或入口二氧化硫浓度时出口二氧化硫浓度的增加量，确保出口二氧化硫达标排放。运行值班人员应根据工况合理调整循环泵运行台数，确保合理的液气比，避免吸收塔PH值长时间超标准范围。AFT塔作为脱硫系统副塔，高PH值吸收区，不影响石膏品质，运行值班人员可根据主机负荷设定较高的AFT塔PH值给定值。
请参考图2，本发明第二方面提供一种脱硫单塔双循环自动供浆控制装置，所述脱硫单塔双循环自动供浆控制装置包括：检测单元，用于周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；预测单元，用于根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度；控制单元，用于根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
进一步地，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：
；
其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：
；
其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度。
进一步地，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
本发明的脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据，然后根据主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度，再根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。通过本发明提供的方法，能够合理控制石灰石的供浆量，实现出口二氧化硫浓度的精准控制。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
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的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (4)
1.一种脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，其特征在于，所述脱硫单塔双循环自动供浆控制方法包括：
周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；其中，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；
根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度，具体包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度；
其中，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：；其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：/>；其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度；
根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
2.根据权利要求1所述的脱硫单塔双循环自动供浆控制方法，其特征在于，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：
在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；
在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
3.一种脱硫单塔双循环自动供浆控制装置，其特征在于，所述脱硫单塔双循环自动供浆控制装置包括：
检测单元，用于周期性检测与吸收塔对应的主机负荷和入口二氧化硫浓度，获得主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据；其中，所述主机负荷数据包括最新主机负荷和次新主机负荷，所述入口二氧化硫浓度数据包括最新入口二氧化硫浓度和次新入口二氧化硫浓度；
预测单元，用于根据所述主机负荷数据和入口二氧化硫浓度数据对实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定预测出口二氧化硫浓度，具体包括：根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数；根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度；
其中，所述根据所述最新主机负荷、所述次新主机负荷、所述最新入口二氧化硫浓度和所述次新入口二氧化硫浓度确定前馈系数，包括：；其中，K表示前馈系数，F1表示最新主机负荷，F0表示次新主机负荷，R1表示最新入口二氧化硫浓度，R0表示次新入口二氧化硫浓度；所述根据所述前馈系数对所述实时出口二氧化硫浓度进行修正，确定所述预测出口二氧化硫浓度，包括：/>；其中，P1表示实时出口二氧化硫浓度，P2表示预测出口二氧化硫浓度；
控制单元，用于根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量。
4.根据权利要求3所述的脱硫单塔双循环自动供浆控制装置，其特征在于，所述根据预测出口二氧化硫浓度控制石灰石浆液的供浆流量，包括：
在所述预测出口二氧化硫浓度与设定浓度的差值大于第一设定差值的情况下，增加调节阀的开度值；
在所述设定浓度与所述预测出口二氧化硫浓度的差值大于第二设定差值的情况下，减小调节阀的开度值。
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