CN209378680U - 一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统 - Google Patents

Abstract

一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，系统包括预除雾器、除尘水箱、除尘水泵、除尘冲洗水泵、深度除尘装置。首先在控制中心程序上设置冲洗时间和液位参数；定时自动启动预除雾器冲洗程序，实现预除雾器冲洗和吸收塔补水；本次冲洗结束后，定时时间重新计数，等待下次冲洗启动；当除尘水箱液位小于联动限值时联动投入，启动多级除雾器冲洗程序，实现多级除雾器冲洗、DUC除尘装置间断布水和维持除尘水箱液位平衡。该方法设计合理，只需精准调整冲洗时间和液位等参数，通过程序自动运行，实现除雾器冲洗、吸收塔补水、除尘水箱液位平衡、除尘水箱溶液置换、除尘装置布水和高效除尘的多重作用，满足高低负荷全工况运行要求。

Description

一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统

技术领域

本实用新型涉及脱硫塔技术领域，具体涉及一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统。

背景技术

目前，湿法超净脱硫深度除尘（DUC）系统作为一套稳定的、低固含量的循环洗涤布水系统，被逐渐推广应用，其利用液体水来吸收微细颗粒，除尘水箱内的水质直接影响微细颗粒的去除效果，水质（主要是指固含量）越好，吸收效果越好。但单一追求水质，容易造成系统水耗增加，系统水平衡难以控制，严重时甚至导致系统瘫痪。因此，目前亟需设计一种自动冲洗、布水和补水控制方法，避免多重补水，既能降低系统水耗，又利于脱硫系统水平衡控制，同时还能降低除尘水箱内的固含量累计，提高布水品质，降低系统结垢和堵塞风险，保证除尘效率。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，解决现有技术容易造成系统水耗增加、系统水平衡难以控制、易造成系统结垢和堵塞风险、严重时甚至导致系统瘫痪的技术难题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，包括吸收塔，其特征在于：所述吸收塔自下而上依次为塔底浆液池、预除雾器、深度除尘装置和多级除雾器，所述深度除尘装置自下而上包括收集槽、除尘装置和布水层；所述吸收塔外设除尘水箱，所述除尘水箱的溢流口通过水管与塔底浆液池连通，形成吸收塔第一补水路径；所述除尘水箱还通过水管一与预除雾器内的预除雾器冲洗电动门组连通，水管一上设除尘冲洗水泵和阀门一，形成预除雾器冲洗水路，同时形成吸收塔第二补水路径；所述除尘水箱分别通过水管与收集槽和布水层连通，其中除尘水箱与布水层之间的水管二上设置除尘水泵，形成布水层循环布水路径；所述多级除雾器的多级除雾器冲洗电动门组与工艺水箱连通，控制阀门为阀门四，形成多级除雾器冲洗路径，同时形成布水层间断布水路径和除尘水箱补水路径；还包括控制中心，所述除尘水泵、除尘冲洗水泵、阀门一和阀门四均与控制中心电连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述除尘水箱与工艺水箱连通进行补水，控制阀门为阀门二。

进一步优选的，所述阀门一与预除雾器冲洗电动门组之间的水管一与工艺水箱连通进行补水，控制阀门为阀门三。

进一步的，所述吸收塔与除尘水箱之间设通气管道一。

更进一步的，所述除尘水箱和阀门一与除尘冲洗水泵之间的水管一之间设通气管道二。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势在于：

1、通过调整试运精准调整好冲洗时间（T₁、T₂、T₃）和液位（L、H）等参数，无需考虑多重的补水路径，降低系统水耗，利于脱硫系统水平衡控制；

2、吸收塔、除尘水箱控制液位更加精准，缩短了除尘水箱溶液置换周期，水箱内固含量累计减少，布水品质提高，系统结垢和堵塞风险降低；

3、布水品质提高，利于除尘效率保证，确保深度除尘系统正常投入使用；

4、自动程序运行实现了除雾器冲洗、吸收塔补水、除尘水箱液位平衡、除尘水箱溶液置换、除尘装置布水和高效除尘的多重作用；

5、程序自动运行满足高、低负荷全工况运行要求，减少了运行人员操作调整压力，提高了系统被接受度。

吸收塔内含硫烟气经布水层后含有一定水分，本实用新型根据吸收塔补水需求，精准调整冲洗时间和液位等参数，设计了“自动冲洗”投入状态下，定时启动预除雾器冲洗程序，实现预除雾器冲洗和吸收塔补水，“联动投入”且除尘水箱液位小于联动限值时，联锁启动多级除雾器冲洗程序，工艺水经多级除雾器、布水层、除尘装置和收集槽后进入除尘水箱，从而实现多级除雾器冲洗、DUC除尘装置间断布水、维持除尘水箱液位平衡，最终实现除雾器冲洗、吸收塔补水、除尘水箱液位平衡、除尘水箱溶液置换、除尘装置布水和高效除尘的多重作用。

本实用新型适用于机组高、低负荷工况，低负荷下，只需要执行本控制方法中的自动冲洗、布水和补水程序，即可实现净烟尘浓度<3.5mg/Nm3目标。高负荷时，维持本控制方法中的自动冲洗、布水和补水程序同步运行的基础上，启动任一台除尘水泵，将除尘水箱的水输送至布水层，进行连续布水除尘，并通过收集槽回流至除尘水箱，可实现净烟尘浓度<3.0mg/Nm3目标。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1为可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统自动冲洗、布水和补水控制方法的程序流程图。

附图标记：1-塔底浆液池、2-预除雾器、21-预除雾器冲洗电动门组、3-除尘水箱、4-除尘水泵、5-除尘冲洗水泵、6-深度除尘装置、61-布水层、62-除尘装置、63-收集槽、7-多级除雾器、71-多级除雾器冲洗电动门组、8-工艺水箱、9-阀门一、10-阀门二、11-阀门三、12-阀门四、13-水管一、14-水管二、15-通气管道一、16-通气管道二。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方法，这些技术方法包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方法。本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1是湿法超净脱硫深度除尘（DUC）系统整体布局示意图，如图所示，一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，包括吸收塔，其特征在于：吸收塔自下而上依次为塔底浆液池1、预除雾器2、深度除尘装置6和多级除雾器7，深度除尘装置6自下而上包括收集槽63、除尘装置62和布水层61；吸收塔外设除尘水箱3，除尘水箱3的溢流口通过水管与塔底浆液池1连通，形成吸收塔第一补水路径；除尘水箱3还通过水管一13与预除雾器2内的预除雾器冲洗电动门组21连通，水管一13上设除尘冲洗水泵5和阀门一9，形成预除雾器2冲洗水路，同时形成吸收塔第二补水路径；除尘水箱3分别通过水管与收集槽63和布水层61连通，其中除尘水箱3与布水层61之间的水管二14上设置除尘水泵4，形成布水层循环布水路径；多级除雾器7的多级除雾器冲洗电动门组71与工艺水箱8连通，控制阀门为阀门四12，形成多级除雾器7冲洗路径，同时形成布水层间断布水路径和除尘水箱补水路径；还包括控制中心，除尘水泵4、除尘冲洗水泵5、阀门一9和阀门四12均与控制中心电连接。

其中，除尘水箱3与工艺水箱8连通进行补水，控制阀门为阀门二10；阀门一9与预除雾器冲洗电动门组21之间的水管一13与工艺水箱8连通进行补水，控制阀门为阀门三11。吸收塔与除尘水箱3之间设通气管道一16；除尘水箱3和阀门一9与除尘冲洗水泵5之间的水管一13之间设通气管道二16。

图2是本实用新型的程序流程图。具体步骤如下：

步骤一、控制中心程序设置：根据吸收塔补水需求，设置定时自动启动预除雾器冲洗程序时间间隔参数T₁和冲洗持续时间T₂，除尘水箱联动液位限值L和正常运行液位H，以及多级除雾器冲洗持续时间T₃；

时间参数T₁:根据吸收塔补水需求，定时自动启动预除雾器冲洗程序的时间间隔参数T₁，即吸收塔液位降低0.25m所需要的时间；

时间参数T₂:预除雾器冲洗电动门组冲洗持续时间，该时间内保证预除雾器所有冲洗电动门动作冲洗一次，并且冲洗结束后，吸收塔液位上涨0.25m, 且T₂时间<T₁时间；

时间参数T₃: 多级除雾器冲洗电动门组冲洗持续时间，该时间内保证多级除雾器所有冲洗电动门动作冲洗一次，并且冲洗结束除尘水箱液位恢复至正常运行液位H, 且T₂时间<T₃时间<T₁时间；

除尘水箱液位H: 设计提供的除尘水箱正常运行液位；除尘水箱联动液位限值L:除尘水箱液位低于该值，将联锁启动多级除雾器冲洗；

备注：上述参数调整好后，运行中无需再调整。

步骤二、启动预除雾器 “自动冲洗”程序：开启除尘冲洗水泵和阀门一，实现预除雾器冲洗和吸收塔补水，冲洗持续时间T₂，当本次预除雾器冲洗程序结束后，定时时间T₁重新计数，等待下次冲洗启动；

步骤三、启动多级除雾器“联动投入”冲洗程序：当除尘水箱液位低于联动液位限值L时，开启阀门四，连锁启动多级除雾器冲洗程序，冲洗持续时间T3，若除尘水箱液位低于正常运行液位H，则继续运行下次冲洗启动，直至除尘水箱液位达到正常运行液位H，程序完成。

整体来说，低负荷工况下，除尘水泵4退出运行，即布水层循环布水路径退出。运行中，保持任一台除尘冲洗水泵5自循环连续运行，关闭阀门一9，除尘冲洗水泵5出口溶液通过自循环管道回流至除尘水箱3。“自动冲洗”投入状态下，当定时参数T₁计时到，自动开启除尘冲洗水泵至阀门一9，启动预除雾器冲洗程序，冲洗持续时间T₂，实现预除雾器冲洗和吸收塔补水；当“联动投入”且除尘水箱液位小于联动液位限值L 时，联锁启动多级除雾器冲洗程序，冲洗水源来自工艺水箱8，冲洗持续时间T₃，冲洗水经多级除雾器7、布水层61、除尘装置62和收集槽63后进入除尘水箱3；当本次冲洗程序结束后，定时时间T₁重新计数，等待下次冲洗启动；低负荷工况下，只需执行本控制方法中的上述自动冲洗、布水和补水程序，即可保证净烟尘浓度可稳定降低至3.5mg/Nm³以下。

高负荷时工况下，维持本控制方法中的自动冲洗、布水和补水程序同步运行的基础上（所有参数不变），启动任一台除尘水泵4，将除尘水箱3的水输送至布水层61，进行连续循环布水除尘，可保证净烟尘浓度可稳定降低至3.0mg/Nm³以下。

其中，阀门三11处于长关状态，每隔一周可退出“自动冲洗”程序，用工艺水冲洗一次预除雾器；除尘水箱工艺水补水阀阀门二10也处于长关状态，系统初次启动时，开启该阀门对除尘水箱进行补水至正常运行液位H；系统退出运行，除尘水箱3需要排空时，开启该阀门对除尘水箱3进行冲洗。

湿法超净脱硫深度除尘（DUC）系统自动冲洗、布水和补水控制方法通过对预除雾器冲洗，联锁启动多级除雾器冲洗程序实现高、低负荷下各级除雾器冲洗、吸收塔补水、除尘水箱液位平衡、除尘水箱溶液置换、除尘装置连续布水和高效除尘的多重作用。

下面结合一个具体实例对本实用新型内容作进一步说明：

在西北某350MW火电机组60%～100%稳定全工况试验中，多级除雾器冲洗采用工艺水（实验室分析：22℃常压条件下，密度：996.8 kg/m³, PH:7.5～7.8），在保证系统水平衡和除尘效率的前提下，冲洗间隔时间参数T₁为4小时，即在4小时内实现自动冲洗、自动布水、自动补水一次，实现DUC除尘水箱置换一次，通过连续6天对DUC除尘水箱水质化验，数据如表1：

表1. DUC除尘水箱水质化验结果

通过连续6天DUC除尘水箱水质跟踪，实验室化验DUC除尘水箱溶液固含量一直小于0.5%，密度远小于设计要求1050 kg/m3限制，PH值高于设计要求的不低于3.0限制，表明除尘水箱水质优于设计，多级除雾器和DUC本体工况良好，系统结垢风险低。

综上，本实用新型提供的湿法超净脱硫深度除尘（DUC）系统自动冲洗、布水和补水控制方法，其设计合理，步骤得当，只需一次性精准调整好冲洗时间（T₁、T₂、T₃）和液位 （L、H）等参数，无需考虑多重的补水路径，降低系统水耗，利于脱硫系统水平衡控制；缩短了除尘水箱溶液置换周期，减少了水箱内固含量累计，提高了布水品质，降低了系统结垢和堵塞风险，利于除尘效率保证，实现除雾器冲洗、吸收塔补水、除尘水箱液位平衡、除尘水箱溶液置换、除尘装置布水和高效除尘的多重作用；程序自动运行，满足高、低负荷全工况运行要求，减少运行人员操作调整压力，提高了系统被接受度。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方法，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，包括吸收塔，其特征在于：所述吸收塔自下而上依次为塔底浆液池（1）、预除雾器（2）、深度除尘装置（6）和多级除雾器（7），所述深度除尘装置（6）自下而上包括收集槽（63）、除尘装置（62）和布水层（61）；

所述吸收塔外设除尘水箱（3），所述除尘水箱（3）的溢流口通过水管与塔底浆液池（1）连通，形成吸收塔第一补水路径；

所述除尘水箱（3）还通过水管一（13）与预除雾器（2）内的预除雾器冲洗电动门组（21）连通，水管一（13）上设除尘冲洗水泵（5）和阀门一（9），形成预除雾器（2）冲洗水路，同时形成吸收塔第二补水路径；

所述除尘水箱（3）分别通过水管与收集槽（63）和布水层（61）连通，其中除尘水箱（3）与布水层（61）之间的水管二（14）上设置除尘水泵（4），形成布水层循环布水路径；

所述多级除雾器（7）的多级除雾器冲洗电动门组（71）与工艺水箱（8）连通，控制阀门为阀门四（12），形成多级除雾器（7）冲洗路径，同时形成布水层间断布水路径和除尘水箱补水路径；

还包括控制中心，所述除尘水泵（4）、除尘冲洗水泵（5）、阀门一（9）和阀门四（12）均与控制中心电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，其特征在于：所述除尘水箱（3）与工艺水箱（8）连通进行补水，控制阀门为阀门二（10）。

3.根据权利要求1所述的一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，其特征在于：所述阀门一（9）与预除雾器冲洗电动门组（21）之间的水管一（13）与工艺水箱（8）连通进行补水，控制阀门为阀门三（11）。

4.根据权利要求1所述的一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，其特征在于：所述吸收塔与除尘水箱（3）之间设通气管道一（15）。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种可自动冲洗、布水和补水的湿法脱硫除尘系统，其特征在于：所述除尘水箱（3）和阀门一（9）与除尘冲洗水泵（5）之间的水管一（13）之间设通气管道二（16）。