本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種控制煙氣脫硫劑供給的方法，本發(fā)明還公開(kāi)一種煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

濕法煙氣脫硫技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于燃煤鍋爐煙氣處理系統(tǒng)以脫除煙氣中對(duì)環(huán)境有害的成分二氧化硫。在此技術(shù)中采用石灰石(或石灰，下同)作為脫硫劑，將滿足一定細(xì)度要求的石灰石漿液泵入吸收塔(即脫硫塔)底部的槳池，漿液再由吸收塔循環(huán)泵通過(guò)布置在脫硫塔外側(cè)的管道與脫硫塔內(nèi)中上部區(qū)域布置的多層噴淋管相連，每一層噴淋管上均布置有許多霧化噴嘴，通過(guò)霧化噴嘴噴出的脫硫劑在降落過(guò)程中，脫硫劑中的Ca+與煙氣中的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，最終生成CaSO4·2H2O，也就是石膏，石膏可加以利用，從而使二氧化硫得以脫除。

隨著化學(xué)反應(yīng)的不斷進(jìn)行，脫硫劑中的Ca+含量不斷減少，脫除能力降低，因而需要不斷補(bǔ)充石灰石，但所需補(bǔ)充的石灰石量如何確定，過(guò)去通常的做法是根據(jù)吸收塔槳池中漿液的pH值的大小來(lái)判定，即為了維持脫硫劑的反應(yīng)能力，需將漿液的pH值(被調(diào)量)維持在5.5～5.8的范圍，當(dāng)pH值變大或變小時(shí)，相應(yīng)地減少或增加石灰石的供給量，使pH值基本保持在所需的范圍內(nèi)。

但這一方法越來(lái)越顯現(xiàn)出其不足之處，一方面是吸收塔的槳池容積也較大，從脫硫劑加入到被調(diào)量pH值出現(xiàn)相應(yīng)變化所需的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也即對(duì)象的調(diào)節(jié)特性很差，經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)調(diào)的現(xiàn)象，導(dǎo)致脫硫效率不穩(wěn)定且石灰石利用率降低和石膏純度降低；原因之二是隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，要求脫硫裝置具有更高的脫硫效率，采用了槳池上下分區(qū)技術(shù)的吸收塔應(yīng)用而生，槳池上下部分有兩個(gè)不同的pH值，任一個(gè)pH值無(wú)法再作為判斷供槳量的依據(jù)，因此必須尋找更精確高效的控制方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種控制煙氣脫硫劑供給的方法，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫劑的精確高效控制。本發(fā)明提供一種煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種控制煙氣脫硫劑供給的方法，脫硫劑用于與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以脫硫，所述脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫劑供漿管道進(jìn)入吸收塔，包括以下步驟：

S100，測(cè)量瞬時(shí)通入所述煙氣中的所述二氧化硫含量，

S200，通過(guò)所述脫硫劑脫硫的化學(xué)方程式計(jì)算與測(cè)定的瞬時(shí)所述二氧化硫含量相匹配的所述脫硫劑用量，

S300，根據(jù)計(jì)算得到的瞬時(shí)所需的脫硫劑用量調(diào)整供應(yīng)所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。

通過(guò)測(cè)定即將要處理的煙氣中的二氧化硫含量來(lái)測(cè)算所需脫硫劑用量，進(jìn)而通過(guò)控制漿道的閥門(mén)開(kāi)度調(diào)整脫硫劑供給，其好處有二，其一是脫硫劑供給與即將融入的二氧化硫含量相匹配，從根本上改變了利用pH值進(jìn)行調(diào)控的滯后性，使得脫硫效率更加穩(wěn)定、脫硫劑的利用率提高。調(diào)控的即時(shí)性和準(zhǔn)確性得到了極大的提高?？梢允褂迷诖箦仩t中漿池以及上下分區(qū)中獎(jiǎng)池中供給脫硫劑。其二是當(dāng)燃煤煤種變化導(dǎo)致煙氣中二氧化硫含量變化或鍋爐負(fù)荷改變導(dǎo)致煙氣流量變化情況下，通過(guò)該控制方法即時(shí)反應(yīng)調(diào)整供槳量，脫硫系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性更加快捷高效。

優(yōu)選的，所述步驟S100中，通過(guò)氣體分析儀測(cè)量所述煙氣的瞬時(shí)流量以及所述煙氣中二氧化硫濃度，兩個(gè)測(cè)量值相乘得到瞬時(shí)通入所述煙氣中的所述二氧化硫含量。

優(yōu)選的，所述步驟S200包括以下步驟：

S210，通過(guò)所述脫硫劑脫硫的化學(xué)方程式計(jì)算該瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的脫硫劑有效成分用量，

S220，結(jié)合實(shí)際使用脫硫劑的有效成分占比計(jì)算所需的脫硫劑用量。

通過(guò)脫硫劑脫硫的化學(xué)反應(yīng)配比可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)瞬時(shí)的二氧化硫的脫硫劑的有效成分，針對(duì)不同品種的脫硫劑，其作用原理不同化學(xué)反應(yīng)不同，但只需了解其中的脫硫劑與二氧化硫的配比既可以計(jì)算瞬時(shí)所需的脫硫劑含量。針對(duì)不同純度的脫硫劑，可以根據(jù)脫硫劑的有效成分占比計(jì)算實(shí)際所需的脫硫劑用量。因而可以適用不同種類不同純度的脫硫劑。

具體的，所述步驟S300包括以下步驟：

S310，將計(jì)算得到的瞬時(shí)所需的脫硫劑用量與所述供漿管道實(shí)時(shí)供應(yīng)的脫硫劑流量進(jìn)行比較，并計(jì)算差值，

S320，根據(jù)所述差值控制所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。

具體的，所述步驟S320中，根據(jù)所述差值通過(guò)比例積分控制、比例微分控制以及比例積分微分控制中的一種控制所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。使得閥門(mén)開(kāi)度的調(diào)整既平穩(wěn)有序，又精準(zhǔn)快捷。

具體的，所述脫硫劑為石灰石，所述脫硫劑的有效成分為碳酸鈣。

通過(guò)本發(fā)明提供的控制煙氣脫硫劑供給的方法，能夠帶來(lái)以下至少一種有益效果：

1、脫硫劑供給的調(diào)整不再根據(jù)“吸收塔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后使?jié){液的pH值發(fā)生改變”這一時(shí)間滯后的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而是根據(jù)即將要處理的煙氣中SO2含量來(lái)確定供槳量，調(diào)控的即時(shí)性和準(zhǔn)確性得到了很大的提高，也避免了脫硫劑的過(guò)剩和不足。

2、保證脫硫系統(tǒng)具有穩(wěn)定的脫硫效率和脫硫劑利用率。

3、當(dāng)燃煤煤種變化導(dǎo)致煙氣中二氧化硫含量變化或鍋爐負(fù)荷改變導(dǎo)致煙氣流量變化情況下，通過(guò)該控制方法即時(shí)反應(yīng)調(diào)整供槳量，脫硫系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性更加快捷高效。

4、通過(guò)脫硫劑脫硫的化學(xué)反應(yīng)配比可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)瞬時(shí)的二氧化硫的脫硫劑的有效成分，針對(duì)不同品種的脫硫劑，其作用原理不同化學(xué)反應(yīng)不同，但只需了解其中的脫硫劑與二氧化硫的配比既可以計(jì)算瞬時(shí)所需的脫硫劑含量。針對(duì)不同純度的脫硫劑，可以根據(jù)脫硫劑的有效成分占比計(jì)算實(shí)際所需的脫硫劑用量。因而可以適用不同種類不同純度的脫硫劑。

本發(fā)明還公開(kāi)一種煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)，其中脫硫劑用于與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以脫硫，所述脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫劑供漿管道進(jìn)入吸收塔，煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)包括：氣體分析儀、第一乘法器、第二乘法器、設(shè)定器、比較器、調(diào)節(jié)器以及供漿調(diào)節(jié)閥。

其中，所述氣體分析儀用于測(cè)量所述煙氣的瞬時(shí)流量以及所述煙氣中二氧化硫濃度，并將其輸入所述第一乘法器；所述第一乘法器用于將所述煙氣的瞬時(shí)流量以及所述煙氣中二氧化硫濃度相乘獲得瞬時(shí)通入所述煙氣中的所述二氧化硫含量，并將其輸入所述第二乘法器；所述設(shè)定器用于設(shè)定所述脫硫劑的有效成分占比以及所述脫硫劑有效成分與反應(yīng)的二氧化硫的比例關(guān)系，并將其輸入所述第二乘法器，所述比例關(guān)系根據(jù)脫硫劑的除硫化學(xué)方程式確定；所述供漿調(diào)節(jié)閥位于所述脫硫劑供漿管道上控制其開(kāi)度，

所述第二乘法器根據(jù)所述第一乘法器的輸入與所述設(shè)定器的輸入計(jì)算該瞬時(shí)所需的脫硫劑用量，并將其輸入到所述比較器；所述比較器用于將所述第二乘法器的輸入與所述供漿管道實(shí)時(shí)供應(yīng)的脫硫劑流量比較獲得差值，并將所述差值輸送至所述調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器根據(jù)所述差值控制所述供漿調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。

具體的，所述調(diào)節(jié)器為PD調(diào)節(jié)器、PI調(diào)節(jié)器以及PID調(diào)節(jié)器中的一種。

具體的，所述脫硫劑為石灰石，所述脫硫劑的有效成分為碳酸鈣。

通過(guò)本發(fā)明提供的煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)，能夠帶來(lái)以下至少一種有益效果：

1、脫硫劑供給的調(diào)整不再根據(jù)“吸收塔中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后使?jié){液的pH值發(fā)生改變”這一時(shí)間滯后的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而是根據(jù)即將要處理的煙氣中SO2含量來(lái)確定供槳量，調(diào)控的即時(shí)性和準(zhǔn)確性得到了很大的提高，也避免了脫硫劑的過(guò)剩和不足。

2、保證脫硫系統(tǒng)具有穩(wěn)定的脫硫效率和脫硫劑利用率。

3、當(dāng)燃煤煤種變化導(dǎo)致煙氣中二氧化硫含量變化或鍋爐負(fù)荷改變導(dǎo)致煙氣流量變化情況下，通過(guò)該控制系統(tǒng)即時(shí)反應(yīng)調(diào)整供槳量，脫硫系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性更加快捷高效。

4、通過(guò)脫硫劑脫硫的化學(xué)反應(yīng)配比可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)瞬時(shí)的二氧化硫的脫硫劑的有效成分，針對(duì)不同品種的脫硫劑，其作用原理不同化學(xué)反應(yīng)不同，但只需了解其中的脫硫劑與二氧化硫的配比既可以計(jì)算瞬時(shí)所需的脫硫劑含量。針對(duì)不同純度的脫硫劑，可以根據(jù)脫硫劑的有效成分占比計(jì)算實(shí)際所需的脫硫劑用量。設(shè)定器中均可以預(yù)先設(shè)定，從而可以適用不同種類不同純度的脫硫劑。

附圖說(shuō)明

下面將以明確易懂的方式，結(jié)合附圖說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)一種控制煙氣脫硫劑供給的方法的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是控制煙氣脫硫劑供給的方法實(shí)施例的步驟流程圖。

圖2是控制煙氣脫硫劑供給的另一方法實(shí)施例的步驟流程圖。

圖3是煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)的組成圖。

圖4是煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)的控制原理圖。

附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：1、氣體分析儀，2、第一乘法器，3、設(shè)定器，4、第二乘法器，5、比較器，6、調(diào)節(jié)器，7、供漿調(diào)節(jié)閥，8、脫硫劑供漿管道。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)照附圖說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖，并獲得其他的實(shí)施方式。

為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中只示意性地表示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，以使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。在本文中，“一個(gè)”不僅表示“僅此一個(gè)”，也可以表示“多于一個(gè)”的情形。

方法實(shí)施例一

脫硫劑用于與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以脫硫，所述脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫劑供漿管道進(jìn)入吸收塔，本控制煙氣脫硫劑供給的方法實(shí)施例，如圖1所示，包括以下步驟：

S100，測(cè)量瞬時(shí)通入所述煙氣中的所述二氧化硫含量。

S200，通過(guò)所述脫硫劑脫硫的化學(xué)方程式計(jì)算與測(cè)定的瞬時(shí)所述二氧化硫含量相匹配的所述脫硫劑用量。

S300，根據(jù)計(jì)算得到的瞬時(shí)所需的脫硫劑用量調(diào)整供應(yīng)所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。

方法實(shí)施例二

脫硫劑用于與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以脫硫，所述脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫劑供漿管道進(jìn)入吸收塔，以所述脫硫劑為石灰石，所述脫硫劑的有效成分為碳酸鈣為例。

本控制煙氣脫硫劑供給的方法實(shí)施例，如圖2所示，包括以下步驟：

S100，通過(guò)氣體分析儀1測(cè)量所述煙氣的瞬時(shí)流量以及所述煙氣中二氧化硫濃度，兩個(gè)測(cè)量值相乘得到瞬時(shí)通入所述煙氣中的所述二氧化硫含量。

S210，通過(guò)所述脫硫劑脫硫的化學(xué)方程式計(jì)算該瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng)所需的碳酸鈣有效成分用量。

其中脫硫劑去二氧化硫的反應(yīng)方程如下：

SO₂(氣態(tài))+H₂O→H⁺+HSO₃-

CaCO₃+H⁺+HSO₃^-→Ca²⁺+SO₃^2-+H₂O+CO₂(氣態(tài))

SO₃^2-+1/2O₂→SO₄^2-

Ca²⁺+SO₃^2-+1/2H₂O→CaSO₃·1/2H₂O(固態(tài))

Ca²⁺+SO₄^2-+2H₂O→CaSO₄·2H₂O(固態(tài))

S220，結(jié)合石灰石中碳酸鈣的占比計(jì)算所需的脫硫劑用量，

S310，將計(jì)算得到的瞬時(shí)所需的石灰石用量與所述供漿管道實(shí)時(shí)供應(yīng)的石灰石流量進(jìn)行比較，并計(jì)算差值，

S320，根據(jù)所述差值控制所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。

具體的，所述步驟S320中，根據(jù)所述差值通過(guò)比例積分控制、比例微分控制以及比例積分微分控制中的一種控制所述脫硫劑供漿管道的閥門(mén)開(kāi)度。

控制系統(tǒng)實(shí)施例一

本發(fā)明還公開(kāi)一種煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)的實(shí)施例，其中脫硫劑用于與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以脫硫，脫硫劑經(jīng)過(guò)脫硫劑供漿管道8進(jìn)入吸收塔，如圖1所示，煙氣脫硫劑供給的控制系統(tǒng)包括：氣體分析儀1、第一乘法器2、第二乘法器4、設(shè)定器3、比較器5、調(diào)節(jié)器6以及供漿調(diào)節(jié)閥7。

具體的作用原理如圖2所示，氣體分析儀1用于測(cè)量煙氣的瞬時(shí)流量以及煙氣中二氧化硫濃度，并將其輸入第一乘法器2；第一乘法器2用于將煙氣的瞬時(shí)流量以及煙氣中二氧化硫濃度相乘獲得瞬時(shí)通入煙氣中的二氧化硫含量，并將其輸入第二乘法器4；設(shè)定器3用于設(shè)定脫硫劑的有效成分占比以及脫硫劑有效成分與反應(yīng)的二氧化硫的比例關(guān)系，并將其輸入第二乘法器4，比例關(guān)系根據(jù)脫硫劑的除硫化學(xué)方程式確定；供漿調(diào)節(jié)閥7位于脫硫劑供漿管道8上控制其開(kāi)度，

第二乘法器4根據(jù)第一乘法器2的輸入與設(shè)定器3的輸入計(jì)算該瞬時(shí)所需的脫硫劑用量，并將其輸入到比較器5，即根據(jù)瞬時(shí)通入的煙氣中二氧化硫的含量，以及化學(xué)方程式中脫硫劑的有效成分與可除去二氧化硫的比例關(guān)系，可以計(jì)算出去除該瞬時(shí)通入的二氧化硫所需的除硫劑有效成分的量，繼而再通過(guò)脫硫劑中有效成分占比來(lái)計(jì)算瞬時(shí)所需的脫硫劑用量。

比較器5用于將第二乘法器4的輸入與供漿管道實(shí)時(shí)供應(yīng)的脫硫劑流量比較獲得差值，并將差值輸送至調(diào)節(jié)器6，調(diào)節(jié)器6根據(jù)差值控制供漿調(diào)節(jié)閥7的開(kāi)度。調(diào)節(jié)器6為PD調(diào)節(jié)器6、PI調(diào)節(jié)器6以及PID調(diào)節(jié)器6中的一種。脫硫劑為石灰石，脫硫劑的有效成分為碳酸鈣。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。