CN209549121U - 一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统 - Google Patents

Abstract

一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统。解决了现有湿法脱酸系统执行机构滞后调节，造成超标排放或能源浪费等问题。包括仪表信号采集系统、系统数据计算中心、执行机构控制系统，仪表信号采集系统，用于洗涤塔和执行机构参数的实时监测和传输；系统数据计算中心，将参数进行优化分析、模拟计算得到烟气参数输出量，并与环保要求的污染物浓度极限值进行比较得到差异化数据，再将差异化数据作为输入量再次分析计算得到浆液参数输出量和执行机构调节参数；执行机构控制系统，用于控制执行机构进行实时调节。本实用新型提高了整个湿法脱酸系统的稳定性，降低了滞后性，以达到节能降耗、节约成本的目的。

Description

一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统

技术领域

本实用新型属于环保行业，涉及烟气净化技术领域，涉及湿法脱酸系统，具体涉及一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统。

背景技术

集中焚烧逐渐成为我国城市生活垃圾处理的主要方式，垃圾焚烧产生的烟气中除了含有粉尘和二噁英、多环芳烃等有毒气体以外，还含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、氟化氢等酸性气体。随着环保要求的提高，传统的半干法脱酸和干法脱酸逐渐不能满足国家发展对环境保护的要求。湿法脱酸技术是一种应用较为广泛的烟气处理技术，是一种在烟气和/或工业尾气处理方面具有代表性的技术，湿法脱酸较半干法脱酸和干法脱酸具有较高的脱酸效率。

湿法脱酸的整个反应在洗涤塔内完成，烟气通过烟道从洗涤塔中下部进入，浆液通过循环泵加压以后从洗涤塔中上部喷淋而下，烟气和雾化后的浆液形成逆流并发生反应，烟气中的二氧化硫和氯化氢、氟化氢等酸性气体被脱除。反应后的浆液落入洗涤塔底部，或加入碱液和工艺水以后通过循环泵加压多次喷淋，或从洗涤塔底部排出，而反应后的烟气经过减湿液循环系统二次吸收和减湿以后从洗涤塔顶部排出。

湿法脱酸系统是一个较为复杂的烟气净化系统，输入和输出信号较多，烟气成分和反应比较复杂，系统运行参数变化具有非线性特征，传统控制具有滞后性特征。具体表现为，系统运行过程中，洗涤塔入口烟气发生变化时，执行机构会滞后调节，管道流量仍较小，泵的频率仍较低，这样会造成烟气净化达不到环保要求，超标排放；或者管道流量仍较大，泵的频率仍较高，这样会造成水电和药剂的浪费，污水增加，污水处理成本增加以及循环泵等设备的损耗。

实用新型内容

为解决背景技术中现有湿法脱酸系统执行机构滞后调节，造成超标排放或能源浪费等问题，本实用新型提供一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统。

本实用新型的技术方案是：一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，包括仪表信号采集系统、系统数据计算中心、执行机构控制系统，所述的仪表信号采集系统与设置在洗涤塔及其出入口烟道的仪表设备相连，所述的执行机构控制系统与执行机构相连，所述的系统数据计算中心分别与仪表信号采集系统、执行机构控制系统建立数据联系;

仪表信号采集系统，用于洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数的实时监测和传输；

系统数据计算中心，用于将实时监测的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数作为输入量，通过系统数据计算中心进行优化分析、模拟计算得到烟气参数输出量，并与环保要求的污染物浓度极限值进行比较得到差异化数据，将差异化数据作为输入量再次分析计算得到浆液参数输出量和执行机构调节参数；

执行机构控制系统，用于根据系统数据计算中心计算反馈的浆液参数输出量和执行机构调节参数对执行机构进行实时调节，得到符合计算要求的浆液参数输出量和符合环保要求的烟气参数输出量。

作为本实用新型的一种改进，所述的仪表信号采集系统包括烟气连续在线监测系统、分布式控制系统、可编程逻辑控制器和仪表设备。

作为本实用新型的进一步改进，所述的仪表设备包括流量计、压力传感器、温度传感器、液位传感器、PH传感器、电导传感器以及所述的执行机构。

作为本实用新型的进一步改进，所述的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数包括洗涤塔出入口烟气的二氧化硫、氯化氢、粉尘的浓度，洗涤塔出入口烟气温度与湿度，浆液酸碱度与盐度，循环泵频率、调节阀开度。

作为本实用新型的进一步改进，所述的执行机构控制系统包括分布式控制系统、可编程逻辑控制器、服务器、通讯装置、操作装置、显示装置、变频装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述的执行机构包括循环泵、调节阀、计量泵和离心泵。

作为本实用新型的进一步改进，所述的循环泵与氢氧化钠溶液输送管路相连，受执行机构控制系统调节，用于配比输送相应浓度和量的氢氧化钠溶液。

本实用新型的有益效果是，利用对烟气、浆液以及执行机构的实时监测和对监测数据的分析计算，利用计算结果对执行机构进行智能控制，提高了整个湿法脱酸系统的稳定性，降低了滞后性，以达到节能降耗、节约成本的目的。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

由图1所示，一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，包括仪表信号采集系统、系统数据计算中心、执行机构控制系统，所述的仪表信号采集系统与设置在洗涤塔及其出入口烟道的各仪表设备相连，所述的执行机构控制系统与各执行机构相连，所述的系统数据计算中心分别与仪表信号采集系统、执行机构控制系统建立数据联系。

仪表信号采集系统，用于洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数的实时监测和传输；

系统数据计算中心，用于将实时采集的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数作为输入量，通过系统数据计算中心进行优化分析、模拟计算得到烟气参数输出量，并与环保要求的污染物浓度极限值进行比较得到差异化数据，再将差异化数据作为输入量再次分析计算得到浆液参数输出量和执行机构调节参数；

执行机构控制系统，用于根据系统数据计算中心计算反馈的浆液参数输出量和执行机构调节参数对循环泵、调节阀等执行机构进行实时调节。

本实用新型的有益效果是，利用对烟气、浆液以及执行机构的实时监测和对监测数据的分析计算，利用计算结果对执行机构进行智能控制，提高了整个湿法脱酸系统的稳定性，降低了滞后性，以达到节能降耗、节约成本的目的。本实用新型利用氢氧化钠作为吸收剂，特别适合生活垃圾焚烧产生的烟气，可以进一步除尘，除二氧化硫、氯化氢、氟化氢等酸性气体，也适合火电厂、钢铁厂等产生的烟气。

所述的仪表信号采集系统包括烟气连续在线监测系统（CEMS）、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）和各种仪表设备。CEMS是烟气连续在线监测系统（Continuous Emission Monitoring System）的英文缩写，是指对大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置。CEMS包括气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统。DCS是分布式控制系统（Distributed Control System）的英文缩写，是相对集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。具体地说，所述的仪表设备包括流量计、压力传感器、温度传感器、液位传感器、PH传感器、电导传感器以及各执行机构等。这样可以根据测量的洗涤塔入口烟气、出口烟气以及浆液的参数，经过系统数据计算中心分析计算，以调节执行机构例如循环泵频率和调节阀开度，避免能源浪费，起到节能减排的作用。

所述的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数包括洗涤塔出入口烟气的二氧化硫、氯化氢、粉尘等主要污染物浓度，洗涤塔出入口烟气温度与湿度、浆液酸碱度与盐度、循环泵频率、调节阀开度等。

所述的执行机构控制系统包括分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）、服务器、通讯装置、操作装置、显示装置、变频装置等。通讯装置便于与仪表信号采集系统连接，传递信号并用于控制执行机构动作。显示装置用于显示系统状态，操作机构可以包括启动或者急停或者其他的控制按钮，变频装置主要用于控制循环泵的频率，避免能源浪费。所述的执行机构包括但不仅限于循环泵、调节阀、计量泵和离心泵。所述的变频装置与循环泵相连接并用于控制循环泵的频率。这样的结构使得能可靠控制执行机构动作，能耗低，效率高。

所述的循环泵与氢氧化钠溶液输送管路相连，受执行机构控制系统调节，用于配比输送相应浓度和量的氢氧化钠溶液。具体的说，所述的循环泵连接的管路与溶液在线自动配比系统相连，所述的溶液在线自动配比系统的执行机构可根据系统数据计算中心分析计算的浆液参数输出量，受执行机构控制系统调节，用于配比输送相应浓度和量的氢氧化钠溶液。

本实用新型的实施步骤是，仪表信号采集系统对烟气、浆液和执行机构参数进行实时监测并传输给系统数据计算中心；将实时监测的烟气、浆液和执行机构参数作为输入量，通过系统数据计算中心进行优化分析、模拟计算得到烟气参数输出量，并与环保要求的烟污染物浓度极限值进行比较得到差异化数据，将差异化数据作为输入量再次分析计算得到浆液参数输出量和执行机构调节参数，并把参数传输给执行机构调节系统；根据系统数据计算中心计算反馈的浆液参数输出量和执行机构调节参数对循环泵、调节阀等执行机构进行实时调节，得到符合计算要求的浆液参数输出量和符合环保要求的烟气参数输出量，然后把完成调节以后的烟气、浆液和执行机构参数再次传输给仪表信号采集系统，以此循环。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本实用新型已按照上述具体实施方式做了描述，但是本实用新型的实用新型思想并不仅限于此实用新型，任何运用本实用新型思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于:包括仪表信号采集系统、系统数据计算中心、执行机构控制系统，所述的仪表信号采集系统与设置在洗涤塔及其出入口烟道的仪表设备相连，所述的执行机构控制系统与执行机构相连，所述的系统数据计算中心分别与仪表信号采集系统、执行机构控制系统建立数据联系;

仪表信号采集系统，用于洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数的实时监测和传输；

系统数据计算中心，用于将实时监测的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数作为输入量，通过系统数据计算中心进行优化分析、模拟计算得到烟气参数输出量，并与环保要求的污染物浓度极限值进行比较得到差异化数据，将差异化数据作为输入量再次分析计算得到浆液参数输出量和执行机构调节参数；

执行机构控制系统，用于根据系统数据计算中心计算反馈的浆液参数输出量和执行机构调节参数对执行机构进行实时调节，得到符合计算要求的浆液参数输出量和符合环保要求的烟气参数输出量。

2.根据权利要求1所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的仪表信号采集系统包括烟气连续在线监测系统、分布式控制系统、可编程逻辑控制器和仪表设备。

3.根据权利要求2所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的仪表设备包括流量计、压力传感器、温度传感器、液位传感器、PH传感器、电导传感器以及所述的执行机构。

4.根据权利要求1所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的洗涤塔入口烟气参数、洗涤塔出口烟气参数、洗涤塔内浆液参数和执行机构参数包括洗涤塔出入口烟气的二氧化硫、氯化氢、粉尘的浓度，洗涤塔出入口烟气温度与湿度，浆液酸碱度与盐度，循环泵频率、调节阀开度。

5.根据权利要求1所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的执行机构控制系统包括分布式控制系统、可编程逻辑控制器、服务器、通讯装置、操作装置、显示装置、变频装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的执行机构包括循环泵、调节阀、计量泵和离心泵。

7.根据权利要求6所述的一种用于湿法脱酸的实时监测与节能降耗系统，其特征在于所述的循环泵与氢氧化钠溶液输送管路相连，受执行机构控制系统调节，用于配比输送相应浓度和量的氢氧化钠溶液。