阅读说明：本技术 一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法 (Control method for boiler flue gas desulfurization by utilizing steam humidification ) 是由 朱加繁 温明肖 吕浩 徐雄斌 陈明先 王强 缪祥坤 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法,SO<Sub>2</Sub>浓度信号采集器及烟气流量传感器将采集的信息传递给处理器；处理器将即时SO<Sub>2</Sub>值与烟气中的允许排放SO<Sub>2</Sub>值进行比对,并针对不同的结果分别向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送启动指令；处理器依据烟气流量传感器采集到的脱硫烟气的流量,计算出脱硫烟气中的SO<Sub>2</Sub>值达到允许排放的标准时,需要的最小硝石灰量,进而按实际用量发送控制指令。本技术方案通过处理器根据SO<Sub>2</Sub>浓度信号采集器控制蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机的开启及是否需要调节,并根据烟气流量传感器判断硝石灰的用量,保证了排放的烟气中SO<Sub>2</Sub>符合排放标准。(The invention relates to a control method for boiler flue gas desulfurization by utilizing steam humidification, and SO 2 The concentration signal collector and the smoke gas flow sensor transmit collected information to the processor; processor will real-time SO 2 Value and allowable SO emission in flue gas 2 Comparing the values, and respectively sending starting instructions to a steam control valve, a lime and lime screw conveyor and a lime and lime feeding and discharging machine according to different results; the processor calculates SO in the desulfurized flue gas according to the flow of the desulfurized flue gas collected by the flue gas flow sensor 2 When the value reaches the standard of allowable discharge, the required minimum amount of the nitre lime is used, and then a control command is sent according to the actual amount. The technical scheme is that the processor is used for processing the data according to SO 2 Concentration signal collector for controlling steam control valve, lime-lime screw conveyer and lime-lime feedingThe material ash discharger is started and whether the material ash discharger needs to be adjusted or not, and the dosage of the lime nitrate is judged according to the flue gas flow sensor, SO that SO in the discharged flue gas is ensured 2 Meets the emission standard.)

一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，特别是指一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法。

背景技术

半干法脱硫工艺，基本工作原理是向脱硫塔内加入适量的消石灰和水，让烟气中的SO₂与消石灰在一定湿度条件下发生反应，生成CaSO₄等结合物，从而实现脱硫的目的。

常规的半干法脱硫工艺是在脱硫塔内安装雾化水喷头，利用雾化水直接对消石灰和锅炉烟气进行加湿，促使烟气中的SO₂与消石灰发生反应，脱去烟气中的SO₂。

脱硫设备工作过程中，脱硫塔内必须保持一定的温度和湿度，才能达到良好的脱硫效果。然而工厂用于脱硫工艺的加湿水为常温水，温度一般为15℃左右，喷入脱硫塔内必然导致塔内的温度降低，如果持续时间较长，塔内反应温度降低到一定数值时，可能会导致脱硫设备失效，烟气中的SO₂不能有效去除，导致烟气SO₂含量超标，影响脱硫效果。

脱硫设备的加湿水通过空气雾化喷头喷入脱硫塔内，只有保证良好的雾化效果，才能让烟气中的SO₂与消石灰充分反应，保证脱硫效率，然而脱硫塔内充满锅炉烟气和粉尘，经常导致喷头发生不同程度的堵塞，造成喷头雾化效果不好，影响脱硫效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法，以解决现半干法脱硫技术的锅炉烟气SO₂脱除效率不高，导致排放烟气中SO₂含量超标的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法，包括以下步骤：

S1、SO₂浓度信号采集器将采集的烟囱内的脱硫烟气中的即时SO₂值传递给处理器；

S2、烟气流量传感器将采集到的脱硫烟气的流量值传递给所述处理器；

S3、所述处理器将S1采集到的即时SO₂值与烟气中的允许排放SO₂值进行比对，并判断：

若即时SO₂值小于等于允许排放SO₂值，则所述处理器不发送控制信号；

若即时SO₂值大于允许排放SO₂值，所述处理器依次向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送启动指令；

同时，所述处理器依据烟气流量传感器采集到的脱硫烟气的流量，计算出脱硫烟气中的SO₂值达到允许排放的标准时，所述需要的最小硝石灰量，进而向硝石灰加料排灰机和硝石灰螺旋输送机发送控制指令，控制实际硝石灰的输送量为最小硝石灰量的1～2倍；

所述处理器向蒸汽控制阀发送开度的控制指令，以保证蒸汽量与实际硝石灰的输送量相匹配。

进一步的，还包括，在蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机均开启后，计算所述处理器根据SO₂浓度信号采集器采集的烟囱内的脱硫烟气即时SO₂值与允许排放SO₂值的差Δ，并判断：

若Δ＞0，则所述处理器分别向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送增加输送量的指令；

若Δ≤0，则判断，若Δ的绝对值在第一设定值范围内，所述处理器不发送控制指令；

若Δ的绝对值大于所述第一设定值范围，则所述处理器分别向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送减小输送量的指令。

所述SO₂浓度信号采集器设置于烟囱底部。

所述硝石灰加料排灰机的入口通过管路与硝石灰仓连接，出口通过管路与螺旋输送机的入料口连接；

螺旋输送机的出口与脱硫塔的硝石灰入口连接；

脱硫塔的下部设置有烟气入口，在所述脱硫塔的侧壁自下至上依次设置有蒸汽入口、硝石灰入口及烟气出口，在所述脱硫塔内设置有蒸汽喷头；

除氧器的出气口通过蒸汽管路与脱硫塔上的蒸汽入口连接，在所述蒸汽管路上设置有蒸汽控制阀；

除尘器的进烟口通过管路与所述脱硫塔的烟气出口连接；

烟囱通过管路与除尘器的出烟口连接；

SO₂浓度信号采集器设置于所述烟囱内，与处理器电信号连接；

所述蒸汽控制阀、所述螺旋输送机及所述硝石灰加料排灰机均与处理器电信号连接。

所述硝石灰加料排灰机为硝石灰加料变频排灰机。

所述蒸汽喷头通过管路与所述蒸汽入口连接。

所述蒸汽喷头的出气口向上设置，所述蒸汽自下向上喷入脱硫塔内。

所述除氧器为压力容器。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过处理器根据SO₂浓度信号采集器控制蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机的开启及是否需要调节，并根据烟气流量传感器判断硝石灰的用量，保证了排放的烟气中SO₂符合排放标准，并且能够减少成本。

本技术方案通过向脱硫塔内喷入蒸汽，既能满足脱硫所需的湿度条件又不会导致塔内的温度降低，能够提高脱硫设备的工作效率。

附图说明

图1为本发明锅炉烟气脱硫控制系统示意图。

附图谱标记说明

1硝石灰仓，2硝石灰加料变频排灰机，3螺旋输送机，4除氧器，5蒸汽控制阀，6蒸汽喷头，7脱硫塔，8除尘器，9SO₂浓度信号采集器，10烟囱。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本技术方案的控制方法，是利用如图1所示的利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫控制系统，包括硝石灰仓1、硝石灰加料变频排灰机2、螺旋输送机3、除氧器4、蒸汽控制阀5、蒸汽喷头6、脱硫塔7、除尘器8、SO₂浓度信号采集器9和烟囱10。

硝石灰仓内用于储存硝石灰，在硝石灰的底部设置有硝石灰出口，硝石灰出口通过管路与硝石灰加料变频排灰机的入口连接，硝石灰加料变频排灰机将硝石灰提供给螺旋输送机的输入端，在螺旋输送机的带动下，将需要量的硝石灰输送到脱硫塔内，用于对锅炉烟气脱硫，硝石灰加料变频排灰机与处理器电信号连接。

除氧器为压力容器，其主要介质是水蒸汽除盐水，除氧器内的水蒸汽温度可以达到96℃或以上，脱硫设备在工作过程中，处理器根据需要的量，控制蒸汽控制阀打开，除氧器中的水蒸汽通过蒸汽管道和蒸汽喷头被送入到脱硫塔内。

脱硫塔通常为立式塔，在本申请的其它实施例中，均不对脱硫塔的形状等进行限制，本实施例中，脱硫塔主要包括有以下几个结构，脱硫塔本体结构，在脱硫塔的底部设置有烟气入口，锅炉燃煤产生的含硫烟气自下而上运动，在脱硫塔的上部，可以顶部也可以是上侧部设置有烟气出口，经过本申请的技术方案处理后的脱硫烟气通过烟气出口排出到除尘器内。

含硫烟气在自脱硫塔向上运动过程中，位于脱硫塔侧上方的硝石灰入口进入的硝石灰向下运动，与含硫烟气接触。

同时，除氧器内的水蒸汽通过蒸汽喷头向上喷出，对硝石灰和含硫烟气加温，让含硫烟气中的SO₂与硝石灰在半干状态下发生反应，除去SO₂。

经过脱硫后的烟气进入除尘器内对烟气中的粉尘颗粒等进行去除后，进入烟囱内，再通过烟囱排出。

在烟囱的底部设置有SO₂浓度信号采集器，并将采集到的SO₂浓度信号提供给处理器，处理器根据设定的程序，处理器控制硝石灰加料变频排灰机及螺旋输送机，避免硝石灰和蒸汽的浪费。

本发明提供一种利用蒸汽加湿的锅炉烟气脱硫的控制方法，包括以下步骤：

S1、SO₂浓度信号采集器将采集的烟囱内的脱硫烟气中的即时SO₂值传递给处理器；在本实施例中，SO₂浓度信号采集器设置于烟囱的底部，这是因为SO₂的比重大于空气，当烟囱底部的SO₂达到排放标准时，烟囱上部的一定达到标准。

S2、烟气流量传感器将采集到的脱硫烟气的流量值传递给处理器，在本技术方案中，使用烟气流量传感器的作用是用于计算烟气中单位时间的SO₂总量，用以确定硝石灰的用量。

S3、处理器将S1采集到的即时SO₂值与烟气中的允许排放SO₂值进行比对，此处及以下的允许排放SO₂值为国家排放标准规定的值，并判断：

若即时SO₂值小于等于允许排放SO₂值，则处理器不发送控制信号，此时，从烟囱中排出的烟气中的SO₂含量小于国家规定的标准，符合规定，因此，不需要处理，直接排放，在本技术方案中，仅是针对烟气中SO₂的控制方法，与烟气中的其它污染物没有关系，因此，本技术方案中的烟气中SO₂满足国家规定的标准，并不代表烟气中其它的污染物均达到国家规定的标准，其它污染物的处理方法，在本申请的技术方案中，并不涉及，可以另行研发或设计。

若即时SO₂值大于允许排放SO₂值，处理器依次向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送启动指令，向脱硫塔内输送设定量的硝石灰，用于吸收烟气中的SO₂，同时向脱硫塔内输送的硝石灰喷入水蒸汽，用于对硝石灰加湿，提高反应温度，提高硝石灰与SO₂的反应速率，提高去除效果。

同时，处理器依据烟气流量传感器采集到的脱硫烟气的流量，计算出脱硫烟气中的SO₂值达到允许排放的标准时，需要的最小硝石灰量，此处是指，向脱硫塔内加入最低量的硝石灰能够保证处理后的烟气中的SO₂符合国家规定的最低排放标准，进而向硝石灰加料排灰机和硝石灰螺旋输送机发送控制指令，控制实际硝石灰的输送量为最小硝石灰量的1～2倍，因为硝石灰在脱硫塔内下落过程中，不能完全与烟气中的SO₂反应，因此，硝石灰的加入量要大于理论计算量，通常硝石灰的实际加入量应当大于理论计算量的1.5倍以上，因为本技术方案中，通过水蒸汽的喷入，提高了硝石灰与烟气中SO₂的接触面积，减少了硝石灰的用量。

处理器向蒸汽控制阀发送开度的控制指令，以保证蒸汽量与实际硝石灰的输送量相匹配，具体还要结合硝石灰的利用率等进行综合计算，并将计算的数据发送给上述的蒸汽控制阀来打开具体的角度，及硝石灰螺旋输送机向脱硫塔内输入的硝石灰的量。

在蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机均开启后，处理器根据SO₂浓度信号采集器采集的烟囱内的脱硫烟气即时SO₂值与允许排放SO₂值的差Δ，并判断，用以对烟气中排放的SO₂进行监控。

若Δ＞0，表示烟气中的SO₂含量高于国家规定的最低标准，属于环保不达标，则处理器分别向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送增加输送量的指令，以提高对烟气中SO₂的处理效率，实现排放烟气中的SO₂达标。

若Δ≤0，此时表示排放的烟气中的SO₂已经符合国家的排放标准，则判断，若Δ的绝对值在第一设定值范围内，处理器不发送控制指令；此部分是指排放的烟气中的SO₂虽然已经符合国家的排放标准，但是与国家排放标准的最低标准范围的差距较小，此时，必需对锅炉烟气进行持续脱硫处理。

若Δ的绝对值大于第一设定值范围，则处理器分别向蒸汽控制阀、硝石灰螺旋输送机及硝石灰加料排灰机发送减小输送量的指令，此部分是排放烟气中的SO₂含量远低于国家规定的排放标准，可以根据具体的情况，减少硝石灰的输送量或甚至停止向脱硫塔内输送硝石灰。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。