專利名稱：一種吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種吸收塔PH值調(diào)節(jié)方法，具體地涉及用于火力發(fā)電機(jī)的吸收塔PH 值調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
在煙氣脫硫工藝中，濕式石灰石-石膏脫硫工藝比較成熟，設(shè)備運(yùn)行可靠性較高。 但由于石灰石、煙氣及飛灰中的化學(xué)成分較為復(fù)雜，用石灰石漿液脫除煙氣中的二氧化硫是一個十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程。因此為保證脫硫系統(tǒng)保持高效安全穩(wěn)定運(yùn)行，從脫硫系統(tǒng)內(nèi)在機(jī)理作為出發(fā)點，深入分析影響脫硫系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行的因素十分必要。吸收塔PH值作為最重要的控制參數(shù)，該參數(shù)的控制品質(zhì)直接影響脫硫效率和石膏品質(zhì)。高pH 值的漿液環(huán)境有利于SA的吸收，而低pH值有利于石灰石的溶解和CaCO3 -1/2H20的氧化， 二者互相對立，因此選擇合適的PH值對煙氣脫硫反應(yīng)至關(guān)重要。吸收塔內(nèi)漿液pH值的控制則是其中最重要的控制環(huán)節(jié)，它是一個直接影響吸收塔內(nèi)漿液對煙氣中的S02的吸收效率和終產(chǎn)物(石膏)品質(zhì)的關(guān)鍵因素。石灰石供漿流量調(diào)節(jié)的目的在于調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔內(nèi)石灰石漿液的流量，進(jìn)而通過酸堿中和反應(yīng)來調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)漿液的PH值，使煙氣與石灰石漿液在最適合的pH值下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這是保證脫硫質(zhì)量的關(guān)鍵之處。其控制的目的是獲得最高的石灰石利用率、保證預(yù)期的SO2脫除效率及提高脫硫裝置適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的靈活性。吸收塔內(nèi)漿液PH值的控制在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中不僅是最重要的，也是最復(fù)雜的。一方面，pH值影響的吸收過程，pH值高，液相傳質(zhì)系數(shù)大，SO2的吸收速度就快；PH值低，吸收速度就下降，當(dāng)pH值下降到4時，幾乎不能吸收SO2T。另一方面，PH值還影響石灰石、CaCO4 · 2H20、CaCO3 · 1/2H20的溶解度。石灰石、CaCO3 · 1/2H20的溶解度與 PH值呈指數(shù)關(guān)系，隨著pH值升高，它們的溶解度急劇下降，pH值大于6后，石灰石溶解度非常小，而CaCO4 ·2Η20的溶解度變化不大。因而過高的pH不僅浪費(fèi)了石灰石，降低了石膏品質(zhì)，還會造成系統(tǒng)設(shè)備的嚴(yán)重結(jié)垢。多數(shù)脫硫工程的運(yùn)行經(jīng)驗表明，在其他參數(shù)基本穩(wěn)定的工況下，升高PH值可在很大程度上提高脫硫效率，但若長時間保持高pH運(yùn)行則會導(dǎo)致石膏品質(zhì)的下降，低PH值會使的吸收受到抑制。以火力發(fā)電機(jī)(組)為例，以往傳統(tǒng)的PID控制方法都是將吸收塔內(nèi)漿液pH值控制在一設(shè)定值，但是當(dāng)火力發(fā)電機(jī)(組)的負(fù)荷發(fā)生變化時，使達(dá)到最佳脫硫效果的最佳PH 值也會發(fā)生變化，因此，傳統(tǒng)的PID控制方法不適用于變負(fù)荷的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠適應(yīng)設(shè)備負(fù)荷變化的變pH設(shè)定值的吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法，該方法包括檢測吸收塔出口處漿液的PH值；設(shè)定pH目標(biāo)值；根據(jù)檢測到的pH值和設(shè)定的pH目標(biāo)值并基于PID算法來調(diào)節(jié)輸送到吸收塔中石灰石漿液的流量，從而將所述pH值控制在所述pH目標(biāo)值；其中，所述設(shè)定PH目標(biāo)值包括檢測與所述吸收塔相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷從pH 設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表中查找與所檢測的負(fù)荷對應(yīng)的PH設(shè)定值，將該pH設(shè)定值設(shè)定為所述PH目標(biāo)值。通過上述技術(shù)方案，根據(jù)不同的設(shè)備負(fù)荷設(shè)定相應(yīng)的pH目標(biāo)值，能夠在不同負(fù)荷或負(fù)荷發(fā)生變化的情況下盡可能地達(dá)到最佳脫硫效果。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法的流程圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的吸收塔pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法的流程圖，其中虛線框表示該步驟是可選的。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，公開了一種吸收塔PH值調(diào)節(jié)方法， 該方法包括檢測吸收塔出口處漿液的pH值；設(shè)定pH目標(biāo)值；根據(jù)檢測到的pH值和設(shè)定的pH目標(biāo)值并基于PID算法來調(diào)節(jié)輸送到吸收塔中石灰石漿液的流量，從而將所述PH值控制在所述pH目標(biāo)值；其中，所述設(shè)定pH目標(biāo)值包括檢測與所述吸收塔相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷從pH設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表中查找與所檢測的負(fù)荷對應(yīng)的PH設(shè)定值，將該pH設(shè)定值設(shè)定為所述pH目標(biāo)值。上述設(shè)備可以例如是火力發(fā)電機(jī)(組)。以火力發(fā)電機(jī)(組)為例，吸收塔內(nèi)的PH 值控制在合理的范圍內(nèi)才能保證高的脫硫效率并實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。根據(jù)實際運(yùn)行數(shù)據(jù)得知從吸收塔出去的漿液的PH值在4.5 5.4之間。發(fā)電機(jī)(組)負(fù)荷低時漿液pH值在4. 5 5.0之間為宜，這樣能夠保證較高的脫硫效率和較好的石膏品質(zhì)。發(fā)電機(jī)(組)負(fù)荷高時漿液PH值在5. 0 5. 4之間為宜，能夠保證較高的脫硫效率和合格的石膏品質(zhì)。負(fù)荷低時，在煙氣量在一定范圍變化的條件下，由于循環(huán)漿液量偏大，從而液氣比L/G較高， 煙氣中的Sh與漿液液滴有很好的接觸，使與石灰石漿液進(jìn)行了充分的反應(yīng)，漿液中的石灰石的利用率較高，因而漿液中的鈣硫比Ca/S較小，使得漿液pH偏小時也能滿足脫硫效率要求，更重要的是提高的石灰石的利用率，使石膏品質(zhì)更好。通過在不同負(fù)荷的情況下調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)漿液的pH值，可以找到在該情況下使脫硫效率和/或石膏品質(zhì)較好的PH值。由此，經(jīng)過有限次實驗可以得出pH目標(biāo)值與負(fù)荷的對應(yīng)關(guān)系，并可以形成上述PH設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表。下表1示出了示意性的pH設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表。表 權(quán)利要求
1.一種吸收塔PH值調(diào)節(jié)方法，該方法包括 檢測吸收塔出口處漿液的PH值；設(shè)定PH目標(biāo)值；根據(jù)檢測到的PH值和設(shè)定的pH目標(biāo)值并基于PID算法來調(diào)節(jié)輸送到吸收塔中石灰石漿液的流量，從而將所述PH值控制在所述pH目標(biāo)值； 其中，所述設(shè)定PH目標(biāo)值包括檢測與所述吸收塔相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷從PH設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表中查找與所檢測的負(fù)荷對應(yīng)的PH設(shè)定值，將該pH設(shè)定值設(shè)定為所述pH目標(biāo)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括 計算所述吸收塔中的脫硫效率；以及在所述脫硫效率低于預(yù)定值的情況下將所設(shè)定的PH目標(biāo)值加上一偏移量以作為新的 PH目標(biāo)值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述偏移量為0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述預(yù)定值為91%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括檢測進(jìn)入到所述吸收塔的煙氣中的二氧化硫的含量；以及在檢測到的二氧化硫的含量超過預(yù)定值的情況下將所設(shè)定的PH目標(biāo)值加上一偏移量以作為新的PH目標(biāo)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述偏移量為0.2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述預(yù)定值為1700mg/Nm3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述設(shè)備是火力發(fā)電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法還包括 檢測進(jìn)入到所述吸收塔的煙氣中的二氧化硫的含量；根據(jù)所檢測的二氧化硫的含量和所述PH目標(biāo)值從增益-二氧化硫含量-pH目標(biāo)值的關(guān)系表中查找對應(yīng)的增益值；以及將所述PID算法的增益參數(shù)設(shè)定為該增益值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸收塔pH值調(diào)節(jié)方法，該方法包括檢測吸收塔出口處漿液的pH值；設(shè)定pH目標(biāo)值；根據(jù)檢測到的pH值和設(shè)定的pH目標(biāo)值并基于PID算法來調(diào)節(jié)輸送到吸收塔中石灰石漿液的流量，從而將所述pH值控制在所述pH目標(biāo)值；其中，所述設(shè)定pH目標(biāo)值包括檢測與所述吸收塔相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷從pH設(shè)定值-負(fù)荷值對應(yīng)關(guān)系表中查找與所檢測的負(fù)荷對應(yīng)的pH設(shè)定值，將該pH設(shè)定值設(shè)定為所述pH目標(biāo)值。
文檔編號B01D53/80GK102553424SQ20111038442
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者劉海濤, 孫薊光, 張振科, 李建定, 王玉卿, 榮軍, 郝建宏 申請人:中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責(zé)任公司, 河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司