CN117180949A - 净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统,方法包括:获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;基于原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;将实测进浆量与理论进浆量进行对比,得到对比结果;基于比对结果和浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率;基于原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行。本发明提供的方案,能够在保证利用合理的调控资源对原烟气中二氧化硫进行高效处理的同时,精准控制净烟气中二氧化硫的浓度值,提高了净烟气中二氧化硫浓度的调控准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统。
背景技术
对于高含硫燃煤、燃料油、燃料气的锅炉,燃烧产生的原烟气中存在大量二氧化硫,需要通过吸收塔对原烟气中二氧化硫进行处理,处理后输出的净烟气中仍存在少量二氧化硫,但净烟气中二氧化硫浓度控制不当,将对周围环境产生影响。
相关技术中,由于对净烟气中二氧化硫的浓度调控不够合理,在脱硫环节存过量调控和调控不及时的情况,过量调控容易造成资源的浪费,而调控不及时又存在污染环境的风险。
因此,传统净烟气二氧化硫浓度的调控方案存在不够精确、可靠的问题。
发明内容
本发明提供一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统,用以解决传统净烟气二氧化硫浓度的调控方案不够精确、可靠的缺陷。
第一方面,本发明提供一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,该方法由控制器执行,所述控制器分别与吸收塔的至少部分浆液输送泵和浆液循环泵连接,所述方法包括:
获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;
基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;
将所述实测进浆量与所述理论进浆量进行对比,得到对比结果;
基于所述比对结果和所述浆液PH值,控制所述浆液输送泵的运行频率;
基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,以将所述净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述基于所述对比结果和所述浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率,包括:
若所述比对结果为所述实测进浆量小于所述理论进浆量、所述浆液PH值低于PH设定值、和/或所述浆液PH值持续降低,则输出增频信号至所述浆液输送泵,以控制增加所述浆液输送泵的运行频率;
若所述比对结果为所述实测进浆量大于所述理论进浆量、所述浆液PH值高于PH设定值、和/或所述浆液PH值持续升高,则输出减频信号至所述浆液输送泵,以控制降低所述浆液输送泵的运行频率。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述控制器还与进浆调节门连接;
在所述输出减频信号至所述浆液输送泵之后,所述方法还包括:
若所述浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且所述浆液PH值高于第一PH阈值,则控制进浆调节门减小开度。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述控制器还与进浆气动门连接;
在所述输出减频信号至所述浆液输送泵之后,所述方法还包括:
若所述浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且所述浆液PH值高于第二PH阈值,则控制所述进浆气动门关闭。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,在控制进浆气动门关闭之后,所述方法还包括:
若所述浆液PH值低于第三PH阈值,则控制所述进浆气动门开启。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,包括:
将至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别划分为基础安全泵、精调泵以及粗调泵;
控制所述基础安全泵和至少部分所述精调泵运行;
获取基础安全泵和精调泵的最大总出力值,并将所述原烟气中二氧化硫含量值与所述最大总出力值作差,得到目标超出量;
基于所述目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制所述粗调泵运行。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述基于所述目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制所述粗调泵运行,包括:
在所述精调泵处于满出力运行状态时,若所述目标超出量大于0,且所述净烟气中二氧化硫浓度值高于第一浓度阈值持续第一预设时长,则基于所述目标超出量确定至少一个目标粗调泵,控制所述至少一个目标粗调泵运行,并控制降低所述精调泵的运行频率;
在所述精调泵的运行频率降至预设频率下限值时,若所述净烟气中二氧化硫浓度值低于第二浓度阈值持续第二预设时长,则控制所述精调泵达到最大运行频率,并控制至少一个处于运行状态的目标粗调泵停止运行。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述控制器还与引风机连接;
控制所述基础安全泵运行,包括:
在检测到任一所述引风机开启后触发的启动运行信号时,控制所述基础安全泵启动运行。
根据本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,所述基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量,包括:
基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定脱除原烟气中硫对应的理论用钙量;
确定单位容量的石灰石浆液对应的理论钙含量;
将所述理论用钙量与所述理论钙含量作商,得到石灰石浆液的理论进浆量。
第二方面,本发明还提供一种净烟气中二氧化硫浓度的控制系统,该系统包括:
泵送设备,包括吸收塔的至少部分浆液输送泵和浆液循环泵;
控制器,分别与所述至少部分浆液输送泵和浆液循环泵连接,用于获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;将所述实测进浆量与所述理论进浆量进行对比,得到对比结果;基于所述比对结果和所述浆液PH值,控制所述浆液输送泵的运行频率;基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,以将所述净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统,通过实测进浆量与理论进浆量的对比结果,结合浆液PH值,能够准确控制浆液输送泵的运行频率,使浆液PH值稳定在标准值附近,从而稳定的脱除原烟气中部分二氧化硫,以降低净烟气中二氧化硫浓度;同时,依据原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,可以将净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内,通过上述控制策略,可以在保证利用合理的调控资源对原烟气中二氧化硫进行高效处理的同时,精准控制净烟气中二氧化硫的浓度值,进而提高了净烟气中二氧化硫浓度的调控准确性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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是本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法的流程示意图;
图2是控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统的结构示意图之一;
图4是本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统的结构示意图之二;
图5是本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统的结构示意图之三;
图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的实施方式。虽然附图中显示了本发明的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本发明范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。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。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本实施例涉及自动控制领域,具体可以应用于对工业锅炉燃烧产生的原烟气进行脱硫的场景中。相关技术中,由于脱硫环节控制策略设置不当,原烟气中二氧化硫无法稳定脱除,且净烟气中二氧化硫的浓度值无法有效调控,导致脱硫环节存在资源使用不合理、净烟气中二氧化硫浓度监控不够准确、可靠的问题。
下面结合图1至图6描述本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法及系统的细节方案。
参见图1,本发明实施例提供一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,该方法可以由控制器执行,控制器分别与吸收塔的至少部分浆液输送泵和浆液循环泵连接,该方法具体包括:
步骤110:获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值。
可以理解的是,原烟气中二氧化硫含量值可以根据原烟气中二氧化硫的折算浓度值与原烟气的烟气流量确定,具体可以将原烟气中二氧化硫的折算浓度值与原烟气的烟气流量相乘,求得原烟气中二氧化硫含量值。
一些实施例中,净烟气中二氧化硫浓度值可以通过在线监测的方式获得,比如可以在净烟气出口安装用于检测二氧化硫浓度的气体传感器实现在线监测。
实际应用中,石灰石浆液可以脱除原烟气中部分二氧化硫,因此石灰石浆液的进浆量与原烟气中二氧化硫含量值是否匹配,将影响脱硫效果,进而影响净烟气中二氧化硫的浓度值。
本实施例主要通过浆液PH值来分析石灰石浆液的进浆量与原烟气中二氧化硫含量值是否匹配,将浆液PH值作为主信号,根据实时监测到的原烟气中二氧化硫含量值调控石灰石浆液的进浆量,从而兼顾脱硫环节的资源利用率以及脱硫效果。
步骤120:基于原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量。
在一个具体实现中,基于原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量,具体可以包括:
第一步,基于原烟气中二氧化硫含量值,确定脱除原烟气中硫对应的理论用钙量。本实施例中,理论用钙量的计算过程如下:
C=P×Q÷64×1.05 (1)
其中,C表示理论用钙量,P表示原烟气中二氧化硫的折算浓度值,Q表示原烟气的烟气流量。
第二步,确定单位容量的石灰石浆液对应的理论钙含量。
本实施例中,可以基于浆液密度、水的密度、石灰石的密度以及纯度等数据,计算得到理论钙含量。
举例而言,在石灰石浆液箱内浆液密度为1250㎏/m3、水的密度为1000㎏/m3、石灰石的密度为2650㎏/m3、纯度为98%的场景下,石灰石浆液中所含Ca的量可以计算如下:
首先可以建立如下含有一个中间未知量的等式:
2650㎏/m3×0.98×a+1000㎏/m3×(1-a)=1250㎏/m3 (2)
根据上述等式可以求得中间未知量a≈0.16,之后根据如下求解式求解得到理论钙含量,即:
2650㎏/m3×0.98×0.16÷40=10.4 (3)
通过求解可知,1m3石灰石浆液中所含Ca的量为10.4,即理论钙含量为10.4。
第三步,将理论用钙量与理论钙含量作商,得到石灰石浆液的理论进浆量。
本实施例中,理论进浆量可以理解为脱除原烟气中二氧化硫中所有的硫元素所需要的石灰石浆液用量。
步骤130:将实测进浆量与理论进浆量进行对比,得到对比结果。
可以理解的是实测进浆量为实际检测到的石灰石浆液进浆量,该值可能与理论进浆量存在一定偏差,通过将二者比对,可以根据对比结果确定二者之间是否存在偏差。
步骤140:基于比对结果和浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率。
本实施例中,对浆液输送泵的运行频率进行控制的过程,可以理解为闭环控制过程,该控制过程中,理论进浆量为前馈信号,实测进浆量为反馈信号,浆液PH值为主信号。通过闭环控制的方式,可以使实测进浆量逼近理论进浆量,同时将浆液PH值稳定在一定范围内,保证脱硫过程稳定、平稳的进行,提高了脱硫环节的资源利用率和脱硫效率。
步骤150:基于原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,以将净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
需要说明的是,在实现石灰石浆液进浆环节自动调控的基础上,利用浆液循环泵分级运行进行辅助控制,可以将净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内,避免净烟气中二氧化硫浓度不稳定对环境造成污染的问题,提高了净烟气中二氧化硫浓度值的调控精度。
在一实施例中,基于对比结果和浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率,具体包括:
若比对结果为实测进浆量小于理论进浆量、浆液PH值低于PH设定值、和/或浆液PH值持续降低,则输出增频信号至浆液输送泵,以控制增加浆液输送泵的运行频率。
若比对结果为实测进浆量大于理论进浆量、浆液PH值高于PH设定值、和/或浆液PH值持续升高,则输出减频信号至浆液输送泵,以控制降低浆液输送泵的运行频率。
本实施例以浆液输送泵变频调节为主要控制手段,根据前馈信号输出的理论进浆量与反馈信号输出的实测进浆量的对比结果,或者综合参考浆液PH值状态,提前控制浆液输送泵增减运行频率,从而及时调整吸收塔内浆液PH值,能够克服因吸收塔体积大导致的浆液PH值调节迟缓的问题。
实际应用中,当机组负荷增加时,原烟气中SO2(即二氧化硫)含量值上升,需要更多的石灰石浆液以满足脱硫需求,故此时控制器可以向浆液输送泵输出控制信号,以增加浆液输送泵的运行频率。若此时实测进浆量小于理论进浆量,则可以向浆液输送泵输出增频信号;当浆液PH值小于甚至远小于PH设定值时,可以向浆液输送泵输出增频信号,通过增频信号可以加速浆液输送泵的运行频率增长过程;若此时浆液PH值大于甚至远大于PH设定值时,控制器可以向浆液输送泵输出减频信号,以降低浆液输送泵的运行频率;待浆液PH值开始下降时,再立即向浆液输送泵输出增频信号。
当机组负荷下降时,原烟气中SO2含量值下降,需要的石灰石浆液量减少,故此时控制器可以向浆液输送泵输出控制信号,以降低浆液输送泵的运行频率。若此时实测进浆量大于理论进浆量,则可以向浆液输送泵输出减频信号;若此时浆液PH值大于甚至远大于PH设定值时,可以向浆液输送泵输出减频信号,通过减频信号可以加速浆液输送泵的运行频率降低过程;当浆液PH值小于甚至远小于PH设定值时,主信号输出增频信号,以增加浆液输送泵的运行频率;待浆液PH值开始上升时,再立即向浆液输送泵输出减频信号。
通过上述闭环控制过程,可以使浆液PH值始终稳定在PH设定值附近,提高了脱硫过程消耗资源的合理性以及调控稳定性。
在一实施例中,控制器还可以与进浆调节门连接;
在输出减频信号至浆液输送泵之后,上述方法还可以包括:
若浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且浆液PH值高于第一PH阈值,则控制进浆调节门减小开度。
本实施例中,在上述闭环控制的基础上,可以将吸收塔的进浆调节门作为辅助控制手段进一步提高调控过程的可靠性。
实际应用中,正常状态下,进浆调控门保持全开状态,当浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值时,此时已经无法通过调节浆液输送泵的运行频率来进一步降低石灰石进浆量,如果该情形下浆液PH值高于第一PH阈值,比如大于PH设定值的0.2倍以上,此时控制器可以控制进浆调节门减小开度,甚至关闭进浆调节门,以维持最小进浆量运行,从而弥补正常脱硫过程的石灰石消耗,同时对克服因吸收塔体积大导致的浆液PH值变化迟缓,以及通过控制进浆输送泵运行频率的闭环控制过程调控迟缓现象,能够起到一定缓冲作用。
在一实施例中,控制器还可以与进浆气动门连接;
在输出减频信号至浆液输送泵之后,上述方法还可以包括:
若浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且浆液PH值高于第二PH阈值,则控制进浆气动门关闭。
本实施例中,在上述闭环控制的基础上,可以将吸收塔的进浆气动门作为主要的保护控制手段,进一步提高调控过程的可靠性。
实际应用中,正常情况下进浆气动门保持常开状态,当浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且浆液PH值高于第二PH阈值,比如大于PH设定值的0.4倍以上时,为防止因吸收塔内PH过高引起结垢的问题,可以控制进浆气动门关闭,以提高控制过程的安全性。
在一实施例中,在控制进浆气动门关闭之后,上述方法还可以包括:
若浆液PH值低于第三PH阈值,则控制进浆气动门开启。
一些实施例中,在将进浆气动门关闭之后,如果检测到浆液PH值下降到低于第三PH阈值,比如低于PH设定值的0.2倍以下时,可以控制进浆气动门重新开启。
举例而言,当浆液输送泵的运行频率减频至30Hz时,如果浆液PH值依旧高于PH设定值的0.2倍以上,则控制进浆调节门减少开度甚至关闭,直至进浆量保持0.5t/h;若此时浆液PH值开始下降并降至小于PH设定值的0.1倍以下时,控制进浆调节门开启直至全开。
另一实例中,当浆液PH值依旧高于PH设定值的0.4倍以上时,控制进浆气动门关闭,当浆液PH值降至PH设定值的0.2倍以下时,控制进浆气动门重新开启。
在一实施例中,参见图2,基于原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,具体包括:
步骤210:将至少部分浆液循环泵按照预设调控级别划分为基础安全泵、精调泵以及粗调泵。
为实现分级调控目标,本实施例预先将浆液循环泵按照预设调控级别进行划分,具体划分为三类,分别是基础安全泵、精调泵以及粗调泵。
一些实施例中,可以将一级塔A浆液循环泵、二级塔B浆液循环泵作为基安泵,即基础安全泵,除检修等特殊情况外,基础安全泵应尽量保持运行状态,开机后需要首先启动基础安全泵。
一些实施例中,可以将一级塔D浆液循环泵作为精调泵,精调泵可以精准控制净烟气中SO2浓度值,实际应用中,精调泵可以选用变频泵。
一些实施例中,可以将一级塔B、C浆液循环泵、二级塔A、C浆液循环泵作为粗调泵,粗调泵可以满足原烟气中SO2浓度突变时的调整需求,实际应用中,粗调泵可以选用工频泵。
步骤220:控制基础安全泵和至少部分精调泵运行。
本实施例中,在正常工作状态下,需要保证基础安全泵和至少部分精调泵运行,之后根据实际需求合理控制粗调泵在适当情形下运行,以达到精准的分级调控效果。
步骤230:获取基础安全泵和精调泵的最大总出力值,并将原烟气中二氧化硫含量值与最大总出力值作差,得到目标超出量。
实际应用中,基础安全泵和精调泵的最大总出力值可以通过实验的方式测量得到,举例而言,基础安全泵和精调泵的最大总出力值可以是850kg。
将原烟气中二氧化硫含量值与最大总出力值作差,可以得到超出部分二氧化硫的含量,即目标超出量。本实施例中,目标超出量可以通过控制粗调泵运行来将其处理掉。
步骤240:基于目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及净烟气中二氧化硫浓度值,控制粗调泵运行。
在一个具体实现中,各类粗调泵的理论调控量可以通过如下过程确定:
首先,开机后,维持吸收塔PH稳定,启动基础安全泵,当净烟气中SO2浓度值临线时,记录原烟气中SO2含量值和净烟气的烟气流量,可以计算得到此时的最大脱硫效率。
之后,开启精调泵,设定净烟气中SO2浓度值,随着机组负荷增加,逐渐将精调泵的出力值加至最大,记录原烟气中SO2含量值、净烟气的烟气流量,可以得到在基础安全泵运行的基础上精调泵的出力情况。
接着,由二级塔开始启动粗调泵,以二级塔C浆液循环泵为例,设定净烟气中SO2浓度值,随着机组负荷增加,逐渐将粗调泵的出力值加至最大,记录原烟气中SO2含量值、净烟气的烟气流量,可以得到在基础安全泵、精调泵最小及最大出力时,二级塔C浆液循环泵的最大出力情况。
然后,再通过倒换二级塔A浆液循环泵,手动降低精调泵的运行频率至最低,记录原烟气中SO2含量值、净烟气的烟气流量,再设定净烟气中SO2浓度值,逐渐将精调泵的出力值加至最大,可以得到在基础安全泵、精调泵最小及最大出力时,二级塔A浆液循环泵的最大出力情况。
最后,使用上述同样的方式,测试一级塔B、C浆液循环泵的最大出力情况,从而获得各类粗调泵的理论调控量。
实际应用中,可以根据目标超出量所在调控区间从各类粗调泵中确定可以用于此次调控的目标粗调泵,比如如果目标超出量落在一级塔的调控区间范围内,则在一级塔泵中选择目标粗调泵,如果目标超出量落在二级塔的调控区间范围内,则在二级塔泵中选择目标粗调泵。
一些实施例中,如果存在多个可选的粗调泵,可以根据各个泵的停运备用时长或者运行时长进行选择。举例而言,如果在一级塔B、C泵之间选择,可以控制停运备用时间长的泵优先启动,控制停运时,可以控制运行时间长的泵优先停运。
在一实施例中,基于目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及净烟气中二氧化硫浓度值,控制粗调泵运行,具体包括:
在精调泵处于满出力运行状态时,若目标超出量大于0,且净烟气中二氧化硫浓度值高于第一浓度阈值持续第一预设时长,则基于目标超出量确定至少一个目标粗调泵,控制至少一个目标粗调泵运行,并控制降低精调泵的运行频率。
在精调泵的运行频率降至预设频率下限值时,若净烟气中二氧化硫浓度值低于第二浓度阈值持续第二预设时长,则控制精调泵达到最大运行频率,并控制至少一个处于运行状态的目标粗调泵停止运行。
一些实施例中,当原烟气中SO2含量值增加时,如果精调泵处于已满出力运行状态,且目标超出量大于0,且净烟气中SO2浓度值高于第一浓度阈值,则可以启动粗调逻辑。具体地,根据目标超出量选择开启停运备用时间最长的粗调泵;如果增量区间内所有粗调泵均已运行,可以自动选择另一区间内停运备用时间最长的粗调泵运行;同时可以根据净烟气中SO2浓度值与浓度设定值的关系降低精调泵的运行频率。
上述情形中,在启动粗调逻辑之前的判断环节,还可以设置一定的延时来提高控制过程的可靠性,比如判断环节可以净烟气中SO2浓度值高于第一浓度阈值超过第一时长,比如超过5秒。启动粗调逻辑之前,还可以设定一定的延时,比如延时3min启动粗调逻辑。延时的设置,可以避免误差点对控制精度的影响,能够提高控制过程的可靠性。
一些实施例中,当原烟气中SO2含量值减少时,精调泵已减至最小运行频率,此时如果净烟气中SO2浓度值低于第二浓度阈值,且存在处于运行状态的粗调泵,比如二级塔A、C浆液循环泵任意或同时有运行信号,可以立即将精调泵加至最大运行频率,之后停运粗调泵,若此时上述两台粗调泵均处于运行状态,则优先停用运行时间最长的粗调泵。
上述情形中,控制粗调泵停运之前的判断环节,也可以设定一定的延时来提高控制过程的可靠性,比如净烟气中SO2浓度值低于第二浓度阈值超过第二时长,比如超过10秒,在判断环节之后,在做出控制决策之前也可以设定一定的延时,比如延时5min之后将精调泵加至最大运行频率,之后停运粗调泵。
另一些实施例中,当原烟气中SO2含量值减少时,精调泵已减至最小运行频率,且净烟气中SO2浓度值低于第二浓度阈值,且存在处于运行状态的粗调泵,比如一级塔B、C任意或同时有运行信号,可以将精调泵加至最大运行频率,之后停运粗调泵,若此时上述两台粗调泵都处于运行状态,则优先停用运行时间最长的粗调泵。
上述情形中,控制粗调泵停运之前的判断环节,也可以设定一定的延时来提高控制过程的可靠性,比如净烟气中SO2浓度值低于第二浓度阈值超过第三时长,比如超过15秒,在判断环节之后,在做出控制决策之前也可以设定一定的延时,比如延时5min之后将精调泵加至最大运行频率,之后停运粗调泵。
在一实施例中,控制器还可以与引风机连接;
控制基础安全泵运行,具体可以包括:
在检测到任一引风机开启后触发的启动运行信号时,控制基础安全泵启动运行。
本实施例中,开机环节在炉侧增加启动引风机同时连启基础安全泵的控制逻辑。具体地,当开机时锅炉启动引风机,任意一引风机有启动运行信号时,控制器将同时开启基础安全泵,具体可以开启一级塔A浆液循环泵。
可选地,由于基础安全泵从开门至启泵存在一定延时,在控制基础安全泵启动运行的过程中,可以在引风机启动后,控制所在吸收塔内除雾器最下层冲洗组件启动,并在基础安全泵启动运行后延时预设时长,之后控制所在吸收塔内除雾器最下层冲洗组件退出。
举例而言,一级塔A浆液循环泵开门到启泵有3min至4min延时,故可以在启动引风机后,自动投入一级塔除雾器最下层冲洗,待一级塔A浆液循环泵启动运行后延时1min,之后一级塔除雾器最下层冲洗自动退出。
通过上述基础安全泵的启动控制逻辑,可以进一步保证控制过程的可靠性和安全性。
本实施例在实现进浆自动控制以维持浆液PH值稳定的基础上,还增加了吸收塔喷淋层的自动控制策略,通过对浆液循环泵进行分级调控,进一步提高了净烟气中二氧化硫浓度值的精准控制。
基于同一总的发明构思,本发明还保护一种净烟气中二氧化硫浓度的控制系统,下面对本发明提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统进行描述,下文描述的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统与上文描述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法可相互对应参照。
参见图3,本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统,具体包括:
泵送设备310,包括吸收塔的至少部分浆液输送泵3101和浆液循环泵3102。
控制器320,分别与至少部分浆液输送泵3101和浆液循环泵3102连接,用于获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;基于原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;将实测进浆量与理论进浆量进行对比,得到对比结果;基于比对结果和浆液PH值,控制浆液输送泵3101的运行频率;基于原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵3102按照预设调控级别分级运行,以将净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
在一实施例中,控制器320基于对比结果和浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率,具体包括:
若比对结果为实测进浆量小于理论进浆量、浆液PH值低于PH设定值、和/或浆液PH值持续降低,则输出增频信号至浆液输送泵,以控制增加浆液输送泵的运行频率。
若比对结果为实测进浆量大于理论进浆量、浆液PH值高于PH设定值、和/或浆液PH值持续升高,则输出减频信号至浆液输送泵,以控制降低浆液输送泵的运行频率。
在一实施例中,参见图4,控制器320还与进浆调节门410连接;
在输出减频信号至浆液输送泵之后,控制器320还用于:
若浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且浆液PH值高于第一PH阈值,则控制进浆调节门410减小开度。
在一实施例中,参见图4,控制器320还与进浆气动门420连接;
在输出减频信号至浆液输送泵之后,控制器320还用于:
若浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且浆液PH值高于第二PH阈值,则控制进浆气动门420关闭。
在一实施例中,参见图4,在控制进浆气动门关闭之后,控制器320还用于:
若浆液PH值低于第三PH阈值,则控制进浆气动门420开启。
在一实施例中,控制器320基于原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,具体包括:
将至少部分浆液循环泵按照预设调控级别划分为基础安全泵、精调泵以及粗调泵;
控制基础安全泵和至少部分精调泵运行;
获取基础安全泵和精调泵的最大总出力值,并将原烟气中二氧化硫含量值与最大总出力值作差,得到目标超出量;
基于目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及净烟气中二氧化硫浓度值,控制粗调泵运行。
在一实施例中,控制器320基于目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及净烟气中二氧化硫浓度值,控制粗调泵运行,具体包括:
在精调泵处于满出力运行状态时,若目标超出量大于0,且净烟气中二氧化硫浓度值高于第一浓度阈值持续第一预设时长,则基于目标超出量确定至少一个目标粗调泵,控制至少一个目标粗调泵运行,并控制降低精调泵的运行频率。
在精调泵的运行频率降至预设频率下限值时,若净烟气中二氧化硫浓度值低于第二浓度阈值持续第二预设时长,则控制精调泵达到最大运行频率,并控制至少一个处于运行状态的目标粗调泵停止运行。
在一实施例中,参见图5,控制器320还与引风机510连接;
控制器320控制基础安全泵运行,具体包括:
在检测到任一引风机510开启后发出的启动运行信号时,控制基础安全泵启动运行。
可选地,由于基础安全泵从开门至启泵存在一定延时,在控制基础安全泵启动运行的过程中,可以在引风机510启动后,控制所在吸收塔内除雾器最下层冲洗组件520启动,并在基础安全泵启动运行后延时预设时长,之后控制所在吸收塔内除雾器最下层冲洗组件520退出。
在一实施例中,控制器320基于原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量,具体包括:
基于原烟气中二氧化硫含量值,确定脱除原烟气中硫对应的理论用钙量;
确定单位容量的石灰石浆液对应的理论钙含量;
将理论用钙量与理论钙含量作商,得到石灰石浆液的理论进浆量。
综上所述,本发明实施例提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制系统,通过控制器与浆液输送泵和浆液循环泵配合,可以利用实测进浆量与理论进浆量的对比结果,结合浆液PH值准确控制浆液输送泵的运行频率,从而稳定的脱除原烟气中部分二氧化硫,以降低净烟气中二氧化硫浓度;同时,依据原烟气中二氧化硫含量值和净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,可以将净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内,在保证利用合理的调控资源对原烟气中二氧化硫进行高效处理的同时,精准控制净烟气中二氧化硫的浓度值,提高了净烟气中二氧化硫浓度的调控准确性和可靠性。
图6是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图6所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)610、通信接口(Communications Interface)620、存储器(memory)630和通信总线640,其中,处理器610,通信接口620,存储器630通过通信总线640完成相互间的通信。处理器610可以调用存储器630中的逻辑指令,以执行上述各实施例所提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法。
此外,上述的存储器630中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例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。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各实施例所提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例所提供的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,由控制器执行,所述控制器分别与吸收塔的至少部分浆液输送泵和浆液循环泵连接,所述方法包括:
获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;
基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;
将所述实测进浆量与所述理论进浆量进行对比,得到对比结果;
基于所述比对结果和所述浆液PH值,控制所述浆液输送泵的运行频率;
基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,以将所述净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
2.根据权利要求1所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述基于所述对比结果和所述浆液PH值,控制浆液输送泵的运行频率,包括:
若所述比对结果为所述实测进浆量小于所述理论进浆量、所述浆液PH值低于PH设定值、和/或所述浆液PH值持续降低,则输出增频信号至所述浆液输送泵,以控制增加所述浆液输送泵的运行频率;
若所述比对结果为所述实测进浆量大于所述理论进浆量、所述浆液PH值高于PH设定值、和/或所述浆液PH值持续升高,则输出减频信号至所述浆液输送泵,以控制降低所述浆液输送泵的运行频率。
3.根据权利要求2所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述控制器还与进浆调节门连接;
在所述输出减频信号至所述浆液输送泵之后,所述方法还包括:
若所述浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且所述浆液PH值高于第一PH阈值,则控制进浆调节门减小开度。
4.根据权利要求2或3所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述控制器还与进浆气动门连接;
在所述输出减频信号至所述浆液输送泵之后,所述方法还包括:
若所述浆液输送泵的运行频率降至低于预设频率下限值,且所述浆液PH值高于第二PH阈值,则控制所述进浆气动门关闭。
5.根据权利要求4所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,在控制进浆气动门关闭之后,所述方法还包括:
若所述浆液PH值低于第三PH阈值,则控制所述进浆气动门开启。
6.根据权利要求1所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,包括:
将至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别划分为基础安全泵、精调泵以及粗调泵;
控制所述基础安全泵和至少部分所述精调泵运行;
获取基础安全泵和精调泵的最大总出力值,并将所述原烟气中二氧化硫含量值与所述最大总出力值作差,得到目标超出量;
基于所述目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制所述粗调泵运行。
7.根据权利要求6所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述基于所述目标超出量、各类粗调泵的理论调控量以及所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制所述粗调泵运行,包括:
在所述精调泵处于满出力运行状态时,若所述目标超出量大于0,且所述净烟气中二氧化硫浓度值高于第一浓度阈值持续第一预设时长,则基于所述目标超出量确定至少一个目标粗调泵,控制所述至少一个目标粗调泵运行,并控制降低所述精调泵的运行频率;
在所述精调泵的运行频率降至预设频率下限值时,若所述净烟气中二氧化硫浓度值低于第二浓度阈值持续第二预设时长,则控制所述精调泵达到最大运行频率,并控制至少一个处于运行状态的目标粗调泵停止运行。
8.根据权利要求6所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述控制器还与引风机连接;
控制所述基础安全泵运行,包括:
在检测到任一所述引风机开启后触发的启动运行信号时,控制所述基础安全泵启动运行。
9.根据权利要求1所述的净烟气中二氧化硫浓度的控制方法,其特征在于,所述基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量,包括:
基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定脱除原烟气中硫对应的理论用钙量;
确定单位容量的石灰石浆液对应的理论钙含量;
将所述理论用钙量与所述理论钙含量作商,得到石灰石浆液的理论进浆量。
10.一种净烟气中二氧化硫浓度的控制系统,其特征在于,包括:
泵送设备,包括吸收塔的至少部分浆液输送泵和浆液循环泵;
控制器,分别与所述至少部分浆液输送泵和浆液循环泵连接,用于获取原烟气中二氧化硫含量值、净烟气中二氧化硫浓度值、石灰石浆液的实测进浆量以及浆液PH值;基于所述原烟气中二氧化硫含量值,确定石灰石浆液的理论进浆量;将所述实测进浆量与所述理论进浆量进行对比,得到对比结果;基于所述比对结果和所述浆液PH值,控制所述浆液输送泵的运行频率;基于所述原烟气中二氧化硫含量值和所述净烟气中二氧化硫浓度值,控制至少部分所述浆液循环泵按照预设调控级别分级运行,以将所述净烟气中二氧化硫浓度值控制在预设范围内。
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