脫硫供漿自動(dòng)控制閥門(mén)

                              脫硫供漿自動(dòng)控制閥門(mén)

                          上海申弘閥門(mén)有限公司


 近日，田電二期脫硫供漿自動(dòng)控制系統(tǒng)成功投用，該控制技術(shù)適用于所有燃煤發(fā)電機(jī)組的脫硫控制，對(duì)提高電廠(chǎng)火電機(jī)組熱控技術(shù)水平具有借鑒作用。上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。




    目前，國(guó)內(nèi)各種容量的燃煤發(fā)電機(jī)組眾多，其脫硫供漿控制效果不佳是共性問(wèn)題。田電二期工程2臺(tái)660MW超超臨界機(jī)組脫硫系統(tǒng)過(guò)去采用的是石灰石—石膏濕法、一爐一塔脫硫裝置。由于石灰石—石膏濕法的pH值控制是一個(gè)具有非線(xiàn)性、大滯后和不確定性擾動(dòng)的多變量對(duì)象，僅靠運(yùn)行人員手動(dòng)操作吸收塔的供漿量來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硫很難實(shí)現(xiàn)*運(yùn)行工況，容易導(dǎo)致煙氣排放超標(biāo)；而常規(guī)的基于單回路PID調(diào)節(jié)器無(wú)法自動(dòng)控制，也使脫硫難以處于*工況運(yùn)行，從根本上無(wú)法保證吸收塔的脫硫效果和提高脫硫合格率。

（一）	供漿泵房閥門(mén)
1	偏心半球閥	BQ340M-10C PN1.0 DN200	個(gè)	3		1	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	水煤漿	室內(nèi)，接D219×6.5管道
2	偏心半球閥	BQ340M-25C PN2.5 DN150	個(gè)	3		2.5	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	水煤漿	室內(nèi)，接D168×6管道
3	手動(dòng)球閥	Q41F-10C PN1.0 DN50	個(gè)	3		1	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	沖洗水	室內(nèi)，接D60×4管道
4	手動(dòng)球閥	Q41F-25C PN2.5 DN50	個(gè)	3		2.5	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	沖洗水	室內(nèi)，接D60×4管道
5	手動(dòng)球閥	Q41F-10C PN1.0 DN80	個(gè)	2		1	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	水煤漿	室內(nèi)，接D89×4.5管道
6	手動(dòng)球閥	Q41F-25C PN2.5 DN80	個(gè)	3		2.5	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	水煤漿	室內(nèi)，接D89×4.5管道
7	止回閥	PH44H-25C PN2.5 DN150	個(gè)	3		2.5	≤70	法蘭(RF，GB/T9119-2010)	手動(dòng)	水煤漿	室內(nèi)，接φ168×6管道
	合計(jì)		個(gè)	20

    為了實(shí)現(xiàn)吸收塔漿液pH值自動(dòng)控制，田電二期熱控專(zhuān)業(yè)用多變量控制理論、模糊控制理論及自適應(yīng)優(yōu)化控制理論為基礎(chǔ)，在充分考慮脫硫系統(tǒng)特點(diǎn)后，針對(duì)不同被控對(duì)象的具體特性，采用自適應(yīng)模糊控制技術(shù)對(duì)吸收塔漿液pH值進(jìn)行自動(dòng)控制，取得成功，實(shí)現(xiàn)了脫硫供漿系統(tǒng)自動(dòng)連續(xù)不間斷投用，減輕了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，該項(xiàng)舉措使吸收塔pH值控制處于可靠運(yùn)行工況，為機(jī)組煙氣排放和脫硫率始終符合有關(guān)環(huán)保要求提供了可靠保障，為保護(hù)田集電廠(chǎng)所處地區(qū)的環(huán)境作出了積極貢獻(xiàn)。

    據(jù)了解，該項(xiàng)控制技術(shù)是由田電二期熱控專(zhuān)業(yè)人員獨(dú)立自主設(shè)計(jì)控制策略、調(diào)試參數(shù)，直至投入自動(dòng)控制，適用于所有燃煤發(fā)電機(jī)組的脫硫控制。該項(xiàng)技術(shù)成功應(yīng)用對(duì)提高田集電廠(chǎng)機(jī)組熱控技術(shù)水平具有重要意義。近日，針對(duì)來(lái)煤不易成漿，成漿過(guò)程中有軟沉淀，熱力水煤漿廠(chǎng)及時(shí)采取措施，全力以赴保供漿。

重管理、強(qiáng)責(zé)任，完善煤質(zhì)管理制度。針對(duì)入廠(chǎng)煤種類(lèi)不同，該廠(chǎng)不斷加強(qiáng)煤質(zhì)管理力度和責(zé)任制的落實(shí)，建立了以廠(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)，經(jīng)營(yíng)部、運(yùn)維部、質(zhì)檢部負(fù)責(zé)人為成員的煤質(zhì)管理領(lǐng)導(dǎo)小組，形成了層層把關(guān)，領(lǐng)導(dǎo)科室齊抓共管煤質(zhì)的良好氛圍。

定舉措，重落實(shí)，生產(chǎn)管理見(jiàn)行動(dòng)。該廠(chǎng)針對(duì)來(lái)煤不易成漿，產(chǎn)生軟沉淀，質(zhì)檢部加大煤質(zhì)檢測(cè)力度，并嚴(yán)格多點(diǎn)位置取樣，從車(chē)頂取樣，卸車(chē)過(guò)程取樣，取煤場(chǎng)混合樣化驗(yàn)等不同的方式，對(duì)煤樣分析對(duì)比，及時(shí)做好煤質(zhì)化驗(yàn)，多做成漿性試驗(yàn)，合理配比，確保漿的熱量、揮發(fā)、含硫均在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)。運(yùn)維部強(qiáng)化生產(chǎn)全過(guò)程監(jiān)督，并增加熟化罐，儲(chǔ)漿罐的攪拌次數(shù)，嚴(yán)格管理，嚴(yán)格把關(guān)，確保出廠(chǎng)漿的質(zhì)量。強(qiáng)管理、抓質(zhì)量、強(qiáng)化質(zhì)量跟蹤。該廠(chǎng)不斷強(qiáng)化監(jiān)督水煤漿質(zhì)量考核力度。質(zhì)檢部進(jìn)行全過(guò)程化驗(yàn)及動(dòng)態(tài)監(jiān)控，確保來(lái)煤化驗(yàn)率和及時(shí)率均在98%以上，半成品和成品漿的準(zhǔn)確率達(dá)99%，及時(shí)率達(dá)99%。目前，我國(guó)絕大多數(shù)火電廠(chǎng)采用的燃料是煤，產(chǎn)生大量SO2氣體對(duì)外排放。二氧化硫是導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生的主要原因之一，每年因酸雨造成的直接經(jīng)濟(jì)損失已超過(guò)1000 億元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)火電廠(chǎng)的二氧化硫排放大約占總量的1/3左右。因而對(duì)火電廠(chǎng)煙氣脫硫（Flue Gas Desulfurization, FGD)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)對(duì)于解決我國(guó)當(dāng)前的環(huán)境問(wèn)題十分重要。    目前，煙氣脫硫技術(shù)一般分為濕法、干法、半干法。濕法煙氣脫硫工藝是技術(shù)上成熟、實(shí)際應(yīng)用多、運(yùn)行狀況穩(wěn)定的脫硫工藝，占脫硫裝機(jī)容量的85%以上。石灰石-石膏濕法脫硫是主要的濕法煙氣脫硫技術(shù)之一，由于石灰石價(jià)廉易得，脫硫成本較低，脫硫效率可達(dá)到95%-98%，因此在我國(guó)大、中型火電機(jī)組上廣泛采用。但在實(shí)際運(yùn)行中，如何全面綜合的控制好脫硫效率、穩(wěn)定PH值、保證設(shè)備安全運(yùn)行和石膏品質(zhì)等問(wèn)題存在著許多問(wèn)題。 

 1．石灰石-石膏濕法脫硫工藝過(guò)程石灰石濕法脫硫工藝流程如圖1所示                                                                   圖1  石灰石濕法脫硫工藝流程圖  1－增壓風(fēng)機(jī)；2－氣-氣熱交換器(GGH)；3－脫硫塔；4－噴淋層；5－除霧器；6－漿液循環(huán)泵； 7－制漿系統(tǒng)； 8－漿液箱；9－漿液供應(yīng)泵；10－氧化風(fēng)機(jī)；11－漿液排出泵；12－旋流器；  13－皮帶脫水裝置；14－石膏倉(cāng)     其工藝過(guò)程如下：煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)加壓、原煙氣經(jīng)氣-氣熱交換器(GGH)放熱降溫后進(jìn)入吸收塔，經(jīng)漿液噴淋洗滌、除霧器除霧、凈煙氣經(jīng)GGH吸熱后排入煙囪。石灰石由輸送系統(tǒng)送至濕球磨機(jī)，石灰石與工藝水按一定比例磨成一定濃度的石灰石漿液，經(jīng)石灰石漿液輸送泵、調(diào)節(jié)閥送入吸收塔；吸收塔的底部有一個(gè)一定容積的循環(huán)池，漿液循環(huán)泵從循環(huán)池將漿液升壓后從吸收塔上部的一系列漿液噴嘴噴出形成水霧以洗滌煙氣，煙氣中的二氧化硫被吸收劑溶解吸收后隨吸收劑液滴落入吸收塔的循環(huán)池，并發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鹽，使?jié){池中的pH值隨之降低，氧化風(fēng)機(jī)把空氣直接打入漿液循環(huán)池，使亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽。為了保持吸收劑足夠的堿度及對(duì)二氧化硫的中和能力，漿液輸送泵將石灰石漿液不斷的補(bǔ)入吸收塔循環(huán)池，經(jīng)過(guò)吸收反應(yīng)后，在漿池底部生成石膏漿液，石膏漿液經(jīng)漿液排出泵升壓后進(jìn)入水力旋流器進(jìn)行分離，稀液返回吸收塔再利用，濃漿液直接送至皮帶脫水機(jī)進(jìn)行脫水，生產(chǎn)出二水硫酸鈣,俗稱(chēng)石膏。


2．吸收塔供漿液流量控制  控制目標(biāo)：達(dá)到預(yù)期的脫硫效率又要獲得吸收劑的*利用率，同時(shí)還要考慮PH值穩(wěn)定性，防止對(duì)氧化、結(jié)垢、副產(chǎn)品石膏品質(zhì)，以及設(shè)備的腐蝕影響。


2．1基本原理  


   漿液流量控制回路中，以吸收塔漿液PH值或出口SO2濃度作為反饋控制信號(hào)，采用吸收塔入口SO2負(fù)荷信號(hào)（入口煙氣流量與入口SO2濃度乘積）作為前饋信號(hào)，目前，入口SO2流量和濃度大多采用CEMS來(lái)獲得這一前饋信號(hào)。這樣可以改善調(diào)節(jié)回路的響應(yīng)時(shí)間，防止由于PH值或出口SO2濃度測(cè)量差錯(cuò)造成石灰石漿液供給量出現(xiàn)較大偏差。PH值調(diào)節(jié)器或出口SO2調(diào)節(jié)器，和石灰石流量調(diào)節(jié)器構(gòu)成串級(jí)回路。在這種調(diào)節(jié)方式中，吸收塔供漿流量的設(shè)定值與吸收塔入口SO2負(fù)荷成正比。根據(jù)吸收塔漿液PH值或出口SO2濃度來(lái)微調(diào)漿液供給量。  這種調(diào)節(jié)方式可以迅速跟蹤鍋爐負(fù)荷和燃煤含硫量的變化，獲得較好的響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)仍可以使循環(huán)漿液的PH值保持在一個(gè)合適的變化范圍內(nèi)。由于選用了吸收塔漿液流量為副調(diào)節(jié)參數(shù)，減少了漿液流量波動(dòng)對(duì)PH值的影響。如果考慮入口煙氣參數(shù)對(duì)煙氣流量的影響，可以根據(jù)入口煙氣的溫度、壓力和濕度來(lái)修正入口煙氣流量。    


 由于采用了脫硫效率和吸收塔PH值調(diào)節(jié)方法具有上述優(yōu)點(diǎn)，其在FGD系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，目前脫硫漿液流量控制系統(tǒng)基本都以這種調(diào)節(jié)方式為基礎(chǔ)，根據(jù)各自系統(tǒng)設(shè)備、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，考慮影響因素的多少，做了改進(jìn)。下面介紹兩種綜合了脫硫效率與PH值的典型控制策略。本文相關(guān)的論文有：中國(guó)閥門(mén)產(chǎn)值遞增