CN210674777U - 一种cfb电厂脱硫系统氧化风改进控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电厂脱硫领域，具体涉及一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置。应用于电厂脱硫系统，所述电厂脱硫系统包括高压流化风机、氧化风机与脱硫塔，通过连通管连通高压流化风机出口处的管道与氧化风机的氧化风管道，所述连通管上沿流化风的方向依次设置有调节挡板和流量计，所述氧化风机的出口处设置调节阀，所述脱硫塔的入口烟道处设置有烟气分析仪。本实用新型在现有结构的基础上，通过风源替换和增设检测和调节装置，巧妙地降低了现有技术中能源浪费的问题，结构简单，安装方便，具有较大的经济效益。

Description

一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置

技术领域

本实用新型涉及电厂脱硫领域，具体涉及一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置。

背景技术

我国现阶段能源结构系统中以煤炭为主，同时在电源系统方面，在未来一段时间内以燃煤发电机组为主的发电结构不会改变。这就导致了我国煤炭的生产消耗极高，同时相对于其它化石燃料来说煤炭的污染更高，因此燃煤火电厂由于煤炭燃烧而导致的污染问题也越来越严重起来，同时由于二氧化硫而造成酸雨的出现频率也不断增加，这对于人类的生命安全和环境保护都有着严重的影响。为了有效地解决污染严重的问题，需要对电厂硫化物进行控制。在CFB电厂脱硫系统中，常用的方法是湿法脱硫，在湿法脱硫过程中，由于氧气难溶于水，并且与浆液接触不充分，利用率偏低，为了保证氧化率，实际过程中投入的空气量往往是理论的1.8—2.5倍。这种工艺较为粗糙，不仅造成对资源的浪费，同时也无法精确控制脱硫浆液的氧化程度，因此，有必要进行改进。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，解决了电厂脱硫系统过程中的脱硫氧化风机给风量不能精准控制、风机电耗高的问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，应用于电厂脱硫系统，所述电厂脱硫系统包括高压流化风机、氧化风机与脱硫塔，通过连通管连通高压流化风机出口处的管道与氧化风机的氧化风管道，所述连通管上沿流化风的方向依次设置有调节挡板和流量计，所述氧化风机的出口处设置调节阀，所述脱硫塔的入口烟道处设置有烟气分析仪。

所述高压流化风机的出口处的管道与连通管的连接处设置有关断阀。

所述调节挡板为圆形，通过滚动轴承固定在连通管内，可进行旋转，所述调节挡板的角度行程范围为0-90°。

所述调节挡板与高压流化风机的距离为5米。

所述流量计布置于调节挡板后1米处。

所述调节阀选择气动阀，提高调节响应速度。

所述氧化风管道上与连通管道上均安装有膨胀节，保障管道安全运行。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、本给风优化装置通过在高压流化风机出风管道上设置支路，将一部分高压流化风通入氧化风管道，既实现了冗余流化风的利用，减少了高压流化风机入口节流损失。又减少了氧化风机的台数，降低氧化风机的保养费用，降低脱硫系统氧化风机电耗成本。

2、本实用新型通过在连通管道上设置调节挡板、流量计和在脱硫塔进烟通道上设置烟气分析仪，可以实时得到风量的反馈信息，并通过调节阀和调节挡板对风量和氧量实现精准控制，进而实现精准脱硫，有效解决了氧量不够会引起系统结垢或氧量过高引起的能耗、运行成本过高的问题。

综上，本实用新型在现有结构的基础上，通过风源替换和增设检测和调节装置，巧妙地降低了现有技术中能源浪费的问题，结构简单，安装方便，具有较大的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型安装位置示意图；

图3为本实用新型调节挡板结构示意图；

图4为本实用新型系统自动控制的逻辑图；

图中：1为高压流化风机、2为氧化风机、3为脱硫塔、4为连通管、5为调节挡板、6为流量计、7为调节阀、8为烟气分析仪、9为关断阀、10为膨胀节。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1至图3，本实用新型提供了一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，应用于电厂脱硫系统，所述电厂脱硫系统包括高压流化风机1、氧化风机2与脱硫塔3，所述高压流化风机1为多级离心高压风机，主要作用是提供返料风，保证床料进行返料时流化，所述氧化风机2为定容罗茨风机，其作用在于为脱硫系统提供所需的氧气，脱硫塔3是脱硫系统中进行氧化的场所，通过连通管4将高压流化风机的出口管道处和氧化风机2的氧化风管道相连接，在高压流化风的管道上开设一条支路，可以将冗余的高压流化风引流到氧化风机的管道中，同时提高氧化风机的风力，降低氧化风机自身的能耗。所述高压流化风机1的出口处的管道与连通管4的连接处还设置有关断阀9，只有开关两种状态，用来控制流化风的通断。

所述连通管4上沿流化风的方向依次设置有调节挡板5和流量计6，调节挡板5位于连通管4内部距离高压流化风机1的五米的位置，所用材质为普通碳钢，形状为圆形，通过滚动轴承固定于框架内，可进行旋转，所述调节挡板5的作用在于用来调节连通管4中的流化风通量，当其进行旋转时，挡板角度行程范围为0-90°，0°为关闭状态，90°为全开状态。所述流量计6布置于调节挡板5后1米处。流量计6每隔0.5秒采集一次流量信息，之后与程序设定值进行偏差PI调节，通过不断修正调节挡板5开度大小从而实现流化风量的修正。

所述氧化风机2的出口处设置调节阀7，所述调节阀7选择气动阀，以提高调节响应速度。

所述脱硫塔3的入口烟道处设置有烟气分析仪8。通过烟气分析仪8分析烟气成分以及含量，将信息送入到控制系统中，利用算法经验公式得到理论所需氧化风量。在此基础上通过控制调节挡板4和调节阀7的开度来导通风，以实现精确控制通氧量。

进一步地，本实用新型中的连通管道和氧化风管道上均设置有膨胀节10。在一定范围内可以轴向伸缩，也能在一定的角度内克服管道对接不同轴向而产生的偏移，能极大的方便阀门管道的安装与拆卸，在管道允许伸缩量中可以自由伸缩，保障管道安全运行。

本实用新型的原理为：

脱硫时，通过烟气分析仪8分析烟气量，以及SO₂量等，将信息送入到ovation系统中，利用脱硫反应原理进行需氧量的计算。具体为：

（1）SO₂+H₂O→H₂SO₃吸收

（2）CaCO₃+H₂SO₃→CaSO₃+CO₂+H₂O中和

（3）CaSO₃+1/2O₂→CaSO4氧化

通过脱硫原理中可以显示：在反应1molSO₂的情况下，所对应的为1/2mol的O₂，以大气中O₂含量为21%的标准进行计算。

脱硫实际运行需要的氧化风量取决于烟气量、烟气中SO₂的浓度和脱硫效率等。根据氧化反应，利用经验公式来进行氧化风的计算：

其中：

为每小时烟气中的摩尔数；a为自然氧化率，结合发电厂烟气含氧量情况；β为强制氧化率；η为脱硫效率，系统的控制逻辑图如图4所示。

系统自动控制原理为：利用经验公式，以及结合实际电厂运行情况给定输入A，得到理论运行下的氧化风量，然后将其作为设定值。之后通过流量计每隔0.5秒进行实时数据采集，将采集到的数据与设定值进行对比求偏差，判断偏差与流化风余量M1的关系，若偏差大于M1，通过分析流量与气动调节阀门开度的关系，对实测值与设定值的偏差进行PI修正，在分析具体阀门流量与开度函数关系的基础上将控制量偏差转换到氧化风机2出口处的调节阀7上；若偏差小于M1，通过分析流量与调节挡板开度的关系，对实测值与设定值的偏差进行PI修正，在分析具体阀门流量与开度函数关系的基础上将控制量偏差转换到调节挡板5的开度上。从而实现氧化风量的精准控制。

上面仅对本实用新型的较佳实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，各种变化均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，应用于电厂脱硫系统，所述电厂脱硫系统包括高压流化风机（1）、氧化风机（2）与脱硫塔（3），其特征在于：通过连通管（4）连通高压流化风机（1）出口处的管道与氧化风机（2）的氧化风管道，所述连通管（4）上沿流化风的方向依次设置有调节挡板（5）和流量计（6），所述氧化风机（2）的出口处设置调节阀（7），所述脱硫塔（3）的入口烟道处设置有烟气分析仪（8）。

2.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述高压流化风机（1）的出口处的管道与连通管（4）的连接处设置有关断阀（9）。

3.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述调节挡板（5）为圆形，通过滚动轴承固定在连通管（4）内，可进行旋转，所述调节挡板（5）的角度行程范围为0-90°。

4.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述调节挡板（5）与高压流化风机（1）的距离为5米。

5.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述流量计（6）布置于调节挡板（5）后1米处。

6.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述调节阀（7）选择气动阀，提高调节响应速度。

7.根据权利要求1所述的一种CFB电厂脱硫系统氧化风改进控制装置，其特征在于：所述氧化风管道上与连通管道上均安装有膨胀节（10），保障管道安全运行。

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