湿法脱硫控制存在的问题和解决方案.docx

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1、湿法脱硫控制存在的问题及解决方案石灰石-石膏湿法脱硫系统采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石磨细成粉状后与水混合搅拌成石灰石浆液。在吸收塔内，石灰石浆液与烟气接触混合，烟气中的S02与浆液中的CaC03以及进入的氧气进行化学反应被脱除，吸收塔内的石灰石浆液与S02反应生成石膏浆液，石膏浆液经脱水后制成石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，再经换热器加热升温后排入烟囱。石灰石-石膏湿法脱硫工艺系统主要包括：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统等。1石灰石-石膏湿法脱硫基本工艺流程锅炉烟气经除尘设备除尘后，通过增压风机、气-气换热器（gas-gasheater,

2、GGH）降温后进入吸收塔。在吸收塔内向上流动的烟气被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液首先通过浆液循环泵向上输送到喷淋层，再通过喷淋层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中，以脱除烟气中的SO2、S03、HCI和HF等酸性物质，反应生成的副产物被导入的空气氧化，生成最终产物）石膏（CaSO4.2H20）,同时消耗作为吸收剂的石灰石。在吸收塔中，石灰石浆液与S02反应生成石膏浆液，这部分石膏浆液通过石膏浆液排出泵排出，进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏水力旋流器、浆液分配器和真空皮带脱水机。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，将清洁烟气中所携带的浆液雾滴除去。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾

3、器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞;二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。在吸收塔出口，烟气一般被冷却到4655e,再通过GGH（或其它加热设备）将烟气加热到80e以上，以提高烟气的抬升高度和扩散能力。最后，洁净的烟气通过烟囱排向大气.2FGD主保护存在的问题及解决方案2.1 非增压风机跳闸引起的FGD主保护动作2.1.1 主保护动作条件主保护动作条件为：a）GGH故障;b）锅炉2台引风机跳闸（运行信号消失）；c）3台循环泵都停运，没有延时；d）皿入口温度高于180e;e）任一原烟气入口挡板未全开；f）净烟气出口挡板未全开；g）增压风机运行时，增压风机出口挡板未全开;

4、h）增压风机入口压力p114kPa或p-1MkPao2.1 .2主保护动作次序当FGD正常运行时，若21111中任一条件出现，则应迅速打开FGD烟气旁路挡板并开到位，然后，触发FGD主保护顺序控制动作。其动作顺序为：a）关闭增压风机动叶，停增压风机；b）关闭FGD进口烟气挡板；C）关闭FGD出口烟气挡板；d）打开吸收塔排空阀；e）关闭净烟气挡板。2.2 增压风机跳闸引起的FGD主保护动作当增压风机运行信号消失或有增压风机跳闸信号时，快速打开烟气旁路挡板，旁路档板开到位后，触发FGD主保护顺序控制。如果旁路没打开，则FGD主保护顺序控制不能执行，增压风机的动叶也不可关闭，虽然FGD装置会增加烟气

5、阻力，但必须保证一条烟道畅通。2.3 3台循环泵跳闸引起的FGD主保护动作如果3台循环泵都跳闸，则迅速打开旁路挡板，旁路在一定时间内没有打开，就触发FGD主保护顺序控制。因为3台循环泵都停运时，无法得到冷却的高温烟气，此时会损坏FGD设备，所以在延时30s后即使旁路没有打开，也要阻隔烟气通过FGD装置，在这种情况下，主机必须在30s内停机。3FGD装置中模拟量控制系统存在的问题及解决方案3.1 增压风机动叶自动调节存在的问题及解决方案为克服FGD装置增加的烟道阻力，通过调节增压风机动叶开度来保持增压风机入口压力的稳定。由于在旁路挡板打开或关闭的状态下，增压风机入口压力的动态特性是不同的，所以，

6、要求增压风机动叶不论旁路关闭或打开时都能自动调节入口压力，而自动调节参数必须在旁路开、关状态下分别进行整定。另外，增压风机人口压力受锅炉燃烧状态、引风机静叶开度扰动以及测量管道堵灰等因素影响，很不稳定，即当增压风机动叶在开度不变的情况下，入口压力也会上下波动。在整定自动调节参数时，应设法让调节器不受这些波动的影响。所以，在调节器输入前对入口压力信号要作滤波处理，甚至还要在调节器之前加入调节死区。3.2 供浆自动调节存在的问题及解决方案脱硫系统中，PH值被认为是比较难控制的变量之一，其主要原因在于：a）过程本身具有严重的非线性，中和点附近的斜率极大，两端的斜率急剧变小。b）PH传感器的动态特性易

7、受外界环境（如温度、压力、电极的清洁度等）变化的影响，其实际反应大多发生在容器和循环管路中，反应过程中还存在混合、测量等滞后因素，系统存在较大时延，增加了PH值控制的难度。由于PH值变化过程的高度非线性、时变性、时延性以及各种不确定性，常规比例-积分-微分（ProPortiOna1integrationdifferentia1,PID）控制采用线性调节，很难使PH值稳定在要求的范围内，解决PH值控制的关键在于有良好的控制策略。3.2.1石灰浆液供给量的控制石灰浆液给浆量应随S02负荷变化而变化，其结果影响到吸收塔循环浆液PH值及脱硫装置的脱硫效率，系统设计通过改变石灰石供浆阀的开度来调节给浆量

8、，具体如下：a）S02负荷。原烟气流量信号经压力、温度、湿度信号补偿，转换为标准状态下的干烟气流量。将此干烟气流量信号与原烟气S02的体积分数信号相乘，然后再乘以钙硫物质的量比，最后得出实际石灰浆液控制指令。b）石灰浆液供应量的测量。石灰浆液的质量流量由石灰浆液的体积流量与浆液密度相乘得出，同时考虑浆液固体物的质量浓度。石灰浆液控制指令与实测的石灰浆液量进行比较，其差值通过副环P1D控制器，得到石灰石浆液的前馈信号，进行石灰石浆液给料调节。3.4. 2.2吸收塔PH值的控制测得的PH值与设定值进行比较，若实际值超出了设定范围，则将差值通过主环Pn）控制器，得到石灰石浆控制指令的修正信号，再经过

9、副环PID控制器，调节石灰石浆液给料控制阀，控制石灰石浆液给料量。由于吸收塔浆液进行化学反应时有死区大、迟延时间长、非线性强的特点，使PH值自动调节系统变得很难控制。而通过对控制系统进行优化和整定，便可以很好地把pH值控制在接近设定值的范围内。3.3脱水系统自动调节存在的问题及解决方案脱水系统通过改变真空皮带机的转速来控制石膏厚度。理论上这是个简单的控制系统，可以用单冲量控制方法。但是，不少电厂脱硫系统的脱水调节都没有投入自动。主要原因是厚度测量值波动很大。经试验，可以对测量信号加滤波和设置调节死区，以改善脱水系统的调节效果。4结束语要让这些脱硫设备能够正常地投入运行，真正达到火电厂减排的目的，评估投产脱硫系统的性能，解决脱硫系统中存在的问题，优化脱硫控制系统是一项必要的工作。本文提出的控制方案已经在一些企业中得到实际应用，并取得很好的控制效果，对其他脱硫系统的优化工作有一定的借鉴作用。