CN208229629U

CN208229629U - 一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置

Info

Publication number: CN208229629U
Application number: CN201820497354.5U
Authority: CN
Inventors: 李永德
Original assignee: Anhui Kelide Power Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui kelide energy and Environmental Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2018-12-14
Anticipated expiration: 2028-04-10

Abstract

本实用新型公开了一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，涉及控制风机流量技术领域，该装置包括亚硫酸钙浓度测量仪、控制装置、风量调节装置，所述亚硫酸钙浓度测量仪、所述风量调节装置分别与所述控制装置信号连接；本实用新型实现了在亚硫酸钙浓度与氧化风机本体吸风量之间建立相应的联系，实现了根据亚硫酸钙浓度调节氧化风机本体吸风量的目标，从而实现风机节能的目的。

Description

一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种控制风机流量的技术领域，具体为一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置。

背景技术

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上对燃煤电厂燃煤过程中产生的二氧化硫脱除应用最广泛、技术最成熟的技术，约占已安装WFGD机组容量的90％。该法是以石灰石为脱硫吸收剂，通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液，使之与烟气充分接触、混合，并对烟气进行洗涤，使得烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的强制氧化空气化学反应，最后生成石膏，从而达到脱除二氧化硫的目的；该工艺具有脱硫效率高、运行可靠性高、吸收利用率高、能适应大容量机组和高浓度二氧化硫烟气条件等特点，然而在二氧化硫被吸收、中和、氧化、结晶并形成最终产物(主要是CaSO₃和CaSO₄.2H₂O)的整个过程中其所需的氧化风量和CaSO₄.2H₂O的品质没有有效地控制方法。

目前脱硫运行主要控制方式是以吸收塔出口二氧化硫的浓度为目标，入口二氧化硫浓度为前馈信号，浆液PH值大小为主要控制手段来控制浆液循泵台数和新石灰石浆液投入量，从而控脱硫效率和出口SO2浓度；以吸收塔内底部浆液密度大小来控制结晶程度，设计密度在1050kg/m³～1250kg/m³,实际运行在1120kg/m³～1140kg/m³进行排浆脱水制石膏，石膏的纯度靠人工化验，时间相隔8小时以上，化验的结果代表性差，不能指导运行控制，所以人工化验因不可持续而终止。因此，在实际运行中对氧化的程度和石膏的纯度无控制手段。

在对氧化风机设计选型的过程中，其参数是按照锅炉燃煤最大的设计含硫量和最大燃料量来计算设计的，实际运行氧化风机是按照设计值进行定压头、定流量、定功率，氧化风量处于无监控调整状态，一直保持设计负荷运行。直接导致大量的电能损害，增加了运行成本；虽然部分业主方进行了相应的改造，如在吸收塔内将氧化风管布置方式进行调整，使氧化均匀度和效率提高，或将大的氧化风机更换成小功率风机，有的将大功率风机变为多个小功率并联运行，并根据负荷调整风机投运台数，有的手动对风机入口挡板进行调节，但都没有准确的调节数据依据，难以实现精确调整。

目前“石灰石-烟气湿法脱硫”(简称WFGD)在化学反应过程中强制氧化阶段的氧化程度尚无有效地测量和控制手段，导致提供氧化空气的氧化风机一直处设计最高功率状态下运行，而WFGD主要用于火力发电厂锅炉烟气脱硫，是重要的脱硫环保设备。由于火电厂机组参与调峰，负荷变动大，机组等效可用小时偏低，WFGD***中运行的氧化风机不能按照机组负荷和煤中含硫大小进行按需调整，使氧化风机功率损失大部分在约50％；过量的氧化空气进入吸收塔浆液中产生过多的气泡，浆液中过多的气泡会使WFGD***内各种泵产生振动，影响泵的安全运行和效率；在无法控制氧化风量的情况下，WFGD***中氧化电位较大，在酸性环境下使腐蚀加速，同时在高电位下烟气中汞和硒会溢出，烟气和脱硫废水中的汞和硒浓度较高，不利于环保运行。

因此，如何改善现有技术的缺陷，是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，以解决现有技术中氧化风机不能自动调整运行而能耗高、无法有效检测氧化程度和控制石膏纯度等技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，该装置包括亚硫酸钙浓度测量仪、控制装置、风量调节装置，所述亚硫酸钙浓度测量仪、所述风量调节装置分别与所述控制装置信号连接。

进一步，所述亚硫酸钙浓度测量仪的取样端设置在吸收塔内。

进一步，所述风量调节装置的一端连接有氧化风机本体，且所述风量调节装置的输出端与所述氧化风机本体的进风端连接。

进一步，所述氧化风机本体的输出端与所述吸收塔连接。

进一步，所述氧化风机本体的输出端通过氧化风管与所述吸收塔连接。

进一步，所述氧化风机本体具体为高速单级离心风机或多级离心式风机等可进行入口吸风量调节改造的风机。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型提供了一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，通过亚硫酸钙浓度测量仪检测吸收塔内浆液亚硫酸盐的浓度并反馈给控制装置，控制装置控制风量调节装置对氧化风机本体的吸风量进行调节，在满足其需风量的同时实现对氧化风机本体吸风量的调节，进而实现了在氧化风机本体转速不变的情况下通过改变其吸风量而降低能耗的节能目标，避免了传统设备总是保持在最高设计标准下运行而造成电能浪费的弊端，极大地降低了设备运行成本；

2、通过设置亚硫酸钙浓度测量仪，对WFGD化学反应强制氧化阶段中的亚硫酸钙的电位进行测量并输出信号电流，将信号电流与人工测量的浓度比对，从而达到亚硫酸钙浓度与信号电流的对应关系，电流信号进入控制装置，通过风量调节装置对氧化风机本体的吸风量进行流量调节，从而使亚硫酸钙浓度和氧化风机本体的流量达成对应统一的自动控制运行；

3、脱硫的产物是石膏和亚硫酸钙的混合物，通过亚硫酸钙浓度控制可改善和维持石膏较高的纯度，便于综合利用；

4、由于控制了氧化风量的有效性，避免过量的氧化空气进入吸收塔浆液中而产生过多的气泡，从而避免了浆液中过多的气泡会使WFGD***的各种泵产生振动的弊端，提高了泵的安全性和效率；

5、控制氧化风量就控制了氧化电位，使氧化电位在合适水平，避免在酸性环境下高氧化电位的腐蚀加速，同时在低电位下降低了烟气中汞和硒溢出，使烟气和脱硫废水中的汞和硒浓度降低。

附图说明

图1是具体实施例一中一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置的结构示意图。

1、亚硫酸钙浓度测量仪；2、控制装置；3、风量调节装置；4、吸收塔；5、氧化风机本体；6、氧化风管。

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。

实施例

本实施例提供一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，该装置包括亚硫酸钙浓度测量仪1、控制装置2、风量调节装置3，亚硫酸钙浓度测量仪1、风量调节装置3分别与控制装置2信号连接；

风量调节装置3的一端连接有氧化风机本体5，且风量调节装置3的输出端与氧化风机本体5的进风端连接，即通过风量调节装置3可有效控制氧化风机本体5的吸风量；

风量调节装置3具体为气动、电动、机械、液压等可远程精确控制的调节装置，这样便于控制装置2对氧化风机本体3的进风量的精确控制，以匹配吸收塔4内化学反应需氧量；

氧化风机本体5的输出端通过氧化风管6与吸收塔4连接，为吸收塔4内的化学反应供氧；

为了降低改造成本，其中氧化风机本体5具体为高速单级离心风机或多级离心式风机等可进行入口吸风量调节改造的风机；

本实施例中选用的风机为离心式风机，其进气端为敞口式，进而通过在进气端安装风量调节装置3，可有效控制氧化风机本体5的进风量，且改造成本低；

其中亚硫酸钙浓度测量仪1由国外购置，为成熟可靠的测量仪器，其工作原理对WFGD化学反应强制氧化阶段中的(吸收塔4内)亚硫酸钙的电位进行测量并输出信号电流，将信号电流与人工测量的浓度比对，从而达到亚硫酸钙浓度与信号电流的对应关系，电流信号进入控制装置1，通过风量调节装置对氧化风机本体的吸风量进行流量调节，从而使亚硫酸钙浓度和氧化风机本体的流量达成对应统一的自动运行；

该***的运行调节过程：***安装完毕后，在WFGD***运行的过程中，浆液连续取样流过沉浸在测量筒上亚硫酸钙浓度测量仪1，同时人工对亚硫酸钙浓度进行取样测定，测定完成后亚硫酸钙浓度测量仪1产生的测量数据与人工取样数据进行标定，设定该WFGD***的标准的亚硫酸钙浓度、石膏浓度、氧化风量对应关系，然后将数据导入控制装置1中，控制装置1根据该对应通过风量调节装置3实现对氧化风机本体5的风量调节，避免氧化风机本体5总是保持设计标准运行造成电能浪费的弊端，实现节能目标。

表1、2、3为对淮南平圩发电有限责任公司6台机组2016年度氧化风机节能评估。

能耗节省计算方法(负荷率)：Qn＝年度运行小时×(1-负荷率)×当前电机有效功率

平圩机组氧化风机(负荷率影响)节能评估表(表一)

机组编号	年度运行小时	年度机组负荷率％	风机有效功率KW	节能预估万度/炉	电价折算(0.37元)
						一期	5780	73.82	265	40.0	14.8万
二期	6514	66.04	250	55.3	22.46万
						三期	6416	67.32	400	83.87	31.87万

注:一、二期为600MW机组，三期为1000MW机组。

硫量偏差能耗节省计算方法(SO2浓度率)：Qn＝年度运行小时×SO2浓度偏差率×当前电机有效功率。

吸收塔入SO2浓度偏差对氧化风机(含硫量影响)节能评估表(表二)

机组编号	一期	二期	三期
				吸收塔入口SO2浓度设计值	1757	1970	2458
实际运行收塔入口SO2浓度	1100-1200	1100-1200	1100-1200
				实际运行与设计的偏差率	34.5％	41.6％	53％
硫量偏差能耗节省评估(万度)	52.8	67.7	136
				节省电价折算(万元)(0.37元)	19.5	25	50.3

2016年度淮南平圩电厂一、二、三期负荷率和SO2浓度偏差可节省评估汇总(表3)

机组编号	一期	二期	三期
				负荷率影响节能电量(万度)	40.0	55.3	83.87
SO2浓度偏差影响节能电量(万度)	52.8	67.7	136
				总节省电价折算(万元/台炉年)按(0.37元/度)	34.3	45.5	81.3

全厂6台机组氧化风机节潜力为870.8万度电,折算电价322万元.其中不包括漏风率增大的节能影响。

由表1、2和3可以看出，对淮南平圩发电有限责任公司6台机组安装本套设备后，其节能潜力巨大，可有效地降低机组能耗，实现节能目标；如果在含硫量较大的区域、负荷不高或者参与深度调峰的机组上应用，节能潜力更大。同时，不仅在氧化风机节能上，对WFGD整个***的安全、环保、经济运行都得到提升。

Claims

1.一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，该装置包括亚硫酸钙浓度测量仪(1)、控制装置(2)、风量调节装置(3)，所述亚硫酸钙浓度测量仪(1)、所述风量调节装置(3)分别与所述控制装置(2)信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，所述亚硫酸钙浓度测量仪(1)的取样端设置在吸收塔(4)内。

3.根据权利要求2所述的一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，所述风量调节装置(3)的一端连接有氧化风机本体(5)，且所述风量调节装置(3)的输出端与所述氧化风机本体(5)的进风端连接。

4.根据权利要求3所述的一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，所述氧化风机本体(5)的输出端与所述吸收塔(4)连接。

5.根据权利要求4所述的一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，所述氧化风机本体(5)的输出端通过氧化风管(6)与所述吸收塔(4)连接。

6.根据权利要求3或4所述的一种湿法烟气脱硫氧化风机节能控制装置，其特征在于，所述氧化风机本体(5)具体为高速单级离心风机或多级离心式风机等可进行入口吸风量调节改造的风机。