本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，特別是一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法及控制系統(tǒng)，所述控制方法和系統(tǒng)用于處理脫硫廢水。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有火力發(fā)電行業(yè)廣泛使用石膏-石灰石濕法脫硫工藝對煙氣進(jìn)行脫硫處理，這種脫硫過程會產(chǎn)生的大量脫硫廢水，所述脫硫廢水含鹽量高、組成復(fù)雜，且有一定腐蝕性。對前述脫硫廢水處理的不僅是火電行業(yè)廢水處理的難點，也是實現(xiàn)燃煤機(jī)組廢水零排放的關(guān)鍵。最近幾年出現(xiàn)了一種新式脫硫廢水處理處置技術(shù)：煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)，該系統(tǒng)如圖1所示，包括煙道母管1、脫硝裝置2、空預(yù)器3、煙氣冷卻器4、電除塵器5、脫硫塔6、煙氣加熱器7、煙囪8、三聯(lián)箱9、預(yù)沉器10、濃縮器11、脫硫廢水流量計12、進(jìn)口支管13、煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板14、脫硫廢水進(jìn)料泵15、離心式霧化器16、熱風(fēng)分配器17、干燥塔18、固體排放口19、煙氣出口開關(guān)閥20、出口支管21、出口測溫裝置22，所述系統(tǒng)的工作原理是將脫硫廢水送至旁路煙氣干燥塔，通過高速旋轉(zhuǎn)的離心式霧化器使脫硫廢水霧化，然后利用煙氣余熱在干燥塔內(nèi)將脫硫廢水瞬間蒸發(fā)，同時將脫硫廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為結(jié)晶物或鹽類等固體物質(zhì)，隨煙氣中的飛灰一起被電除塵器或其他除塵裝置收集，以實現(xiàn)濕法煙氣脫硫廢水的零排放。這種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)良好運(yùn)行的關(guān)鍵是實現(xiàn)煙氣和脫硫廢水之間的匹配，現(xiàn)有控制方法運(yùn)行時要對系統(tǒng)多個運(yùn)行參數(shù)作實時測量，如進(jìn)出口煙溫、煙氣流量、廢水流量等，日常儀表維護(hù)工作繁重，一旦測量裝置異常就會導(dǎo)致控制系統(tǒng)發(fā)生偏離，在對測量裝置進(jìn)行缺陷消除時期，煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)存在失控的安全隱患；同時煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)裝置多，如煙氣流量調(diào)節(jié)擋板、廢水流量調(diào)節(jié)閥等，控制邏輯復(fù)雜，對系統(tǒng)運(yùn)行人員技術(shù)要求高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法需要實時測量多個運(yùn)行參數(shù)，對運(yùn)行人員技術(shù)要求高，測量裝置發(fā)生異常消除缺陷時系統(tǒng)存在失控風(fēng)險等缺陷，提供一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法，使用該控制方法無需測量多個運(yùn)行參數(shù)、對運(yùn)行人員技術(shù)要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發(fā)生異常也不會產(chǎn)生控制異常而影響系統(tǒng)正常工作。此外，本控制方法邏輯簡單、易于掌握，方便系統(tǒng)維護(hù)，同時還利于運(yùn)行人員后期調(diào)整，使煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)在長期復(fù)雜的工況下都能保持控制品質(zhì)；本發(fā)明不僅可用于煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的常規(guī)控制，也可作為實時運(yùn)行參數(shù)測量系統(tǒng)故障時的備用控制方式。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案：一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法，其特征是依序進(jìn)行的以下步驟：

第一步，設(shè)定系統(tǒng)長期運(yùn)行的干燥塔出口煙氣目標(biāo)值溫度T1、上限報警溫度T2、下限報警溫度T3，且T3＜T1＜T2，同時固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板開度為K1；

第二步，在燃煤機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行且吹灰器不投運(yùn)的情況下，固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板在開度K1，使燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行，并在所述運(yùn)行區(qū)間內(nèi)測試若干選定負(fù)荷下出口煙氣溫度保持在T1時對應(yīng)的脫硫廢水噴水量Q1；

第三步，根據(jù)第二步測試得到的噴水量Q1插值擬合形成吹灰器不投運(yùn)時燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行的脫硫廢水噴水量曲線S1；

第四步，在燃煤機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行且吹灰器投運(yùn)的情況下，固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板在開度K1，使燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行，并在所述運(yùn)行區(qū)間內(nèi)測試若干選定負(fù)荷下出口煙氣溫度保持在T1時對應(yīng)的脫硫廢水噴水量Q2；

第五步，根據(jù)第四步測試得到的噴水量Q2插值擬合形成吹灰器投運(yùn)時燃煤機(jī)組在40%-100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行的脫硫廢水噴水量曲線S2；

第六步，將曲線S1和曲線S2保存至控制器，同時將燃煤機(jī)組實時負(fù)荷和吹灰器投運(yùn)信號傳至控制器，系統(tǒng)運(yùn)行時，控制器根據(jù)燃煤機(jī)組實時負(fù)荷與吹灰器投運(yùn)情況，選擇曲線S1或S2上的對應(yīng)脫硫廢水噴水量，并將所述噴水量值傳送至脫硫廢水進(jìn)料泵，以控制實際脫硫廢水噴水量；

第七步，實時測試機(jī)燃煤組運(yùn)行時旁路出口的煙氣溫度，當(dāng)檢測到出口煙氣溫度高于T2或低于T3時，依序關(guān)停脫硫廢水進(jìn)料泵、離心式霧化器及煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板、煙氣出口開關(guān)閥，對系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)。

本發(fā)明所述的控制方法使用在控制煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)上，可以實現(xiàn)干燥煙氣和脫硫廢水之間保持良好匹配，以有效利用干燥煙氣處理脫硫廢水，提高對脫硫廢水處理效率，同時減弱系統(tǒng)對測量裝置的依賴，當(dāng)部分測量裝置異常時也不會影響系統(tǒng)正常工作；控制方法邏輯簡單，對運(yùn)行人員技術(shù)要求降低，易于掌握和維護(hù)，運(yùn)行人員還可以定期根據(jù)實測數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù)，對控制器中的兩條控制曲線重新擬合，提高煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)在長期復(fù)雜工況下控制品質(zhì)。系統(tǒng)運(yùn)行時燃煤機(jī)組的煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板開度保持固定，系統(tǒng)根據(jù)燃煤機(jī)組負(fù)荷情況和爐膛吹灰信息，選擇匹配相應(yīng)的脫硫廢水噴水量曲線S1或S2上，并以曲線上的相應(yīng)脫硫廢水量值做標(biāo)準(zhǔn)對脫硫廢水投入量進(jìn)行實時調(diào)整，依據(jù)干燥塔出口的煙溫還能判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。此外，本發(fā)明不僅能用于煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的常規(guī)控制，還可以作為實時運(yùn)行參數(shù)測量裝置發(fā)生故障時的備用控制方式。

所述第二步和第四步中的若干選定負(fù)荷均包括燃煤機(jī)組分別運(yùn)行在40%、60%、80%、100%負(fù)荷。燃煤機(jī)組選取前述4個負(fù)荷，并將前述負(fù)荷情況作為典型負(fù)荷，用于插值繪制吹灰器不投運(yùn)時的脫硫廢水噴水量曲線S1和吹灰器投運(yùn)時的脫硫廢水噴水量曲線S2，以進(jìn)行后續(xù)系統(tǒng)控制運(yùn)

本發(fā)明提供一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法，使用該控制方法無需測量多個運(yùn)行參數(shù)、對運(yùn)行人員技術(shù)要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發(fā)生異常也不會產(chǎn)生控制異常而影響系統(tǒng)正常工作。此外，本控制方法邏輯簡單、易于掌握，方便系統(tǒng)維護(hù)，同時還利于運(yùn)行人員后期調(diào)整，使煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)在長期復(fù)雜的工況下都能保持控制品質(zhì)；本發(fā)明不僅可用于煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的常規(guī)控制，也可作為實時運(yùn)行參數(shù)測量系統(tǒng)故障時的備用控制方式。

一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，包括進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置、控制器、脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置和霧化器控制機(jī)構(gòu)以及吹灰器動作測量裝置、燃煤機(jī)組負(fù)荷測量裝置、出口煙道煙溫測量裝置，其特征是所述進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置輸出端與控制器輸入端相連，且控制器輸入端分別接吹灰器動作測量裝置輸出端和燃煤機(jī)組負(fù)荷測量裝置輸出端以及出口煙道煙溫測量裝置輸出端，所述控制器輸出端連脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置輸入端，脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置輸出端接霧化器控制機(jī)構(gòu)輸入端?？刂葡到y(tǒng)工作時，先用進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置使煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板開度固定為K1，然后在吹灰器運(yùn)行和不運(yùn)行兩種情況下，分別調(diào)整燃煤機(jī)組運(yùn)行在40%、60%、80%、100%四個負(fù)荷情況，并保持出口煙道煙溫測量裝置測量發(fā)送給控制器的溫度都在同一固定值，進(jìn)而得到為保持相同出口煙溫狀態(tài)下的脫硫廢水流量，然后吹灰器不運(yùn)行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q1插值繪制吹灰器不運(yùn)行時的全負(fù)荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S1和吹灰器運(yùn)行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q2插值繪制吹灰器運(yùn)行時的全負(fù)荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S2，再將曲線S1和曲線S2存入控制器中，在燃煤機(jī)組實時運(yùn)行時，控制器依據(jù)接收到的燃煤機(jī)組負(fù)荷情況和吹灰器是否投運(yùn)情況，控制器選擇曲線S1或曲線S2上的脫硫廢水流量值作為輸出量，發(fā)送給脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整脫硫廢水量到對應(yīng)曲線上的值。使用本系統(tǒng)能達(dá)到高效利用干燥煙氣處理脫硫廢水，提高脫硫廢水處理效率，減弱系統(tǒng)對測量裝置的依賴，當(dāng)部分測量裝置異常時也不會影響系統(tǒng)正常工作。

所述控制器輸出端通過增減控制器接脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置輸入端。通過增減控制器計算廢水量調(diào)節(jié)值，對脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行更精準(zhǔn)的控制。此外，在沒有增減控制器的情況下，可以將計算廢水量調(diào)節(jié)至的功能直接整合至控制器中。

所述控制器輸出端通過關(guān)斷信號發(fā)生器接進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置輸入端和霧化器控制機(jī)構(gòu)輸入端?？刂破鹘邮盏匠隹跓煹罒煖販y量裝置檢測到出口煙氣溫度過高或過低時，控制關(guān)斷信號發(fā)生器發(fā)送信號給進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置和霧化器控制機(jī)構(gòu)，關(guān)停進(jìn)口煙氣和霧化器，進(jìn)行后續(xù)檢修維護(hù)。

本發(fā)明提供了一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，使用該控制系統(tǒng)無需測量多個運(yùn)行參數(shù)、對運(yùn)行人員技術(shù)要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發(fā)生異常也不會產(chǎn)生控制異常而影響系統(tǒng)正常工作。

附圖說明

圖1：煙氣旁路脫硫廢水系統(tǒng)示意圖。

圖2：本發(fā)明所述控制方法使用的工藝流程圖。

圖3：本發(fā)明所述煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法曲線擬合示意圖。

圖4：本發(fā)明所述煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法使用時的實際運(yùn)行參數(shù)示意圖。

圖5：本發(fā)明所述煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法使用時的實際煙溫控制效果圖。

圖6：本發(fā)明所述煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)示意圖。

圖中：1.煙道母管、2.脫硝裝置、3.空預(yù)器、4.煙氣冷卻器、5.電除塵器、6.脫硫塔、7.煙氣加熱器、8.煙囪、9.三聯(lián)箱、10.預(yù)沉器、11.濃縮器、12.脫硫廢水流量計、13.進(jìn)口支管、14.煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板、15.脫硫廢水進(jìn)料泵、16.離心式霧化器、17.熱風(fēng)分配器、18.干燥塔、19.固體排放口、20.煙氣出口開關(guān)閥、21.出口支管、22.出口測溫裝置、23.進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置、24.吹灰器動作測量裝置、25.燃煤機(jī)組負(fù)荷測量裝置、26.控制器、27.增減控制器、28.脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置、29.霧化器控制機(jī)構(gòu)、30.出口煙道煙溫測量裝置、31.關(guān)斷信號發(fā)生器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)控制方法，包括依序進(jìn)行的以下步驟：

第一步，設(shè)定系統(tǒng)長期運(yùn)行的干燥塔出口煙氣目標(biāo)值溫度T1、上限報警溫度T2、下限報警溫度T3，且T3＜T1＜T2，同時固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板開度為K1；

第二步，在燃煤機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行且吹灰器不投運(yùn)的情況下，固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板在開度K1，使燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行，并在所述運(yùn)行區(qū)間內(nèi)分別測試燃煤機(jī)組在40%、60%、80%、100%負(fù)荷下出口煙氣溫度保持在T1時對應(yīng)的四個脫硫廢水噴水量Q1；

第三步，根據(jù)第二步測試得到的四個噴水量Q1插值擬合形成吹灰器不投運(yùn)時燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行的脫硫廢水噴水量曲線S1（參見圖3）；

第四步，在燃煤機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行且吹灰器投運(yùn)的情況下，固定煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板在開度K1，使燃煤機(jī)組在40%～100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行，并在所述運(yùn)行區(qū)間內(nèi)測試若干選定負(fù)荷下出口煙氣溫度保持在T1時對應(yīng)的脫硫廢水噴水量Q2；

第五步，根據(jù)第四步測試得到的噴水量Q2插值擬合形成吹灰器投運(yùn)時燃煤機(jī)組在40%-100%負(fù)荷區(qū)間運(yùn)行的脫硫廢水噴水量曲線S2（參見圖3）；

第六步，將曲線S1和曲線S2保存至控制器，同時將燃煤機(jī)組實時負(fù)荷和吹灰器投運(yùn)信號傳至控制器，系統(tǒng)運(yùn)行時，控制器根據(jù)燃煤機(jī)組實時負(fù)荷與吹灰器投運(yùn)情況，選擇曲線S1或S2上的對應(yīng)脫硫廢水噴水量，并將所述噴水量值傳送至脫硫廢水進(jìn)料泵，以控制實際脫硫廢水噴水量；

第七步，實時測試機(jī)燃煤組運(yùn)行時旁路出口的煙氣溫度，當(dāng)檢測到出口煙氣溫度高于T2或低于T3時，依序關(guān)停脫硫廢水進(jìn)料泵、離心式霧化器及煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板、煙氣出口開關(guān)閥，對系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)。

該控制方法無需測量多個運(yùn)行參數(shù)、對運(yùn)行人員技術(shù)要求降低，同時對測量裝置的依賴度也大大降低，即使測量裝置發(fā)生異常也不會產(chǎn)生控制異常而影響系統(tǒng)正常工作。

如圖6所示，一種煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，包括進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置23、控制器26、脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置28和霧化器控制機(jī)構(gòu)29以及吹灰器動作測量裝置24、燃煤機(jī)組負(fù)荷測量裝置25、出口煙道煙溫測量裝置30，所述進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置23輸出端與控制器26輸入端相連，且控制器26輸入端分別接吹灰器動作測量裝置24輸出端和燃煤機(jī)組負(fù)荷測量裝置25輸出端以及出口煙道煙溫測量裝置30輸出端，所述控制器26輸出端連脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置28輸入端，脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置28輸出端接霧化器控制機(jī)構(gòu)29輸入端?？刂葡到y(tǒng)工作時，先用進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置使煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板開度固定為K1，然后在吹灰器運(yùn)行和不運(yùn)行兩種情況下，分別調(diào)整燃煤機(jī)組運(yùn)行在40%、60%、80%、100%四個負(fù)荷情況，并保持出口煙道煙溫測量裝置測量發(fā)送給控制器的溫度都在同一固定值T1，進(jìn)而得到為保持相同出口煙溫狀態(tài)下的脫硫廢水流量，然后吹灰器不運(yùn)行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q1插值繪制吹灰器不運(yùn)行時的全負(fù)荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S1和吹灰器運(yùn)行情況下得到的四個脫硫廢水流量Q2插值繪制吹灰器運(yùn)行時的全負(fù)荷段（40%～100%）脫硫廢水流量曲線S2，再將曲線S1和曲線S2存入控制器中，在燃煤機(jī)組實時運(yùn)行時，控制器依據(jù)接收到的燃煤機(jī)組負(fù)荷情況和吹灰器是否投運(yùn)情況，控制器選擇曲線S1或曲線S2上的脫硫廢水流量值作為輸出量，發(fā)送給脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置，以調(diào)整脫硫廢水量到對應(yīng)曲線上的值。

所述控制器26輸出端通過增減控制器27接脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置28輸入端。通過增減控制器計算廢水量調(diào)節(jié)值，對脫硫廢水流量調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行更精準(zhǔn)的控制。此外，在沒有增減控制器的情況下，可以將計算廢水量調(diào)節(jié)至的功能直接整合至控制器中。

所述控制器26輸出端通過關(guān)斷信號發(fā)生器31接進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置23輸入端和霧化器控制機(jī)構(gòu)29輸入端。當(dāng)控制器接收到的出口煙道煙溫測量裝置檢測的煙氣溫度高于設(shè)定的警戒溫度T2或低于警戒溫度T3時，其中T3＜T1＜T2且預(yù)先設(shè)置存于控制器內(nèi)，依序關(guān)停脫硫廢水進(jìn)料泵、離心式霧化器及煙氣進(jìn)口流量調(diào)節(jié)擋板、煙氣出口開關(guān)閥，對整個煙氣旁路蒸發(fā)脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行檢修維護(hù)，此時控制器控制關(guān)斷信號發(fā)生器發(fā)送信號給進(jìn)口煙氣流量調(diào)節(jié)裝置和霧化器控制機(jī)構(gòu)，關(guān)停進(jìn)口煙氣和霧化器，進(jìn)行后續(xù)檢修維護(hù)。