申请日2016.02.29
公开(公告)日2016.07.06
IPC分类号C02F1/16; C02F1/04; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，属于脱硫废水处理技术领域。本发明从空预器前后分别抽取烟气混合后送入蒸发塔，利用混合烟气实现对脱硫废水的蒸发处理，控制系统采用前馈控制和串级控制共同构成对整个蒸发处理过程的控制。本发明采用串级控制可以根据混合后烟气流量以及除尘器入口烟温对整个蒸发过程的顺利进行自动控制，并进行智能化调节，提高了系统的容错性，对于整个蒸发处理过程中烟温异常变化反应及时，大大降低了反应的滞后性，能够进行实时监控并调整，保证了系统运行的安全性。
摘要附图
权利要求书
1.一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，其特征在于：从空预器前后分别抽取烟气混合后送入蒸发塔，利用混合烟气实现对脱硫废水的蒸发处理，对脱硫废水的蒸发处理控制方法包括以下步骤，
1)设置5个温度监测点和2个流量监测点，5个温度监测点分别位于空预器前的烟气抽出管道上、空预器后的烟气抽出管道上、混合烟气引入蒸发塔的管道上、蒸发后的烟气引出蒸发塔进入除尘器的管道上，以及储液罐前的脱硫废水管道上，2个流量监测点分别位于混合烟气引入蒸发塔的管道上和储液罐与蒸发塔之间的的脱硫废水管道上;
2)在控制系统中设置除尘器入口烟温和蒸发塔入口烟温及单位时间内希望达到的脱硫废水蒸发量，控制系统采集储液罐出口处的温度信号和流量信号，然后控制系统根据预先设置的除尘器入口烟温和蒸发塔入口烟温及单位时间内希望达到的脱硫废水蒸发量等参数分别计算出空预器前后所需抽出的烟气流量;
3)采用前馈控制方式，通过步骤2)计算出的两路烟气流量对空预器前后烟气抽出管道上阀门开度进行控制，对空预器前后烟气抽出管道上阀门的控制采用联动控制，即以空预器前抽出管道上阀门开度为主，空预器后抽出管道上阀门开度随空预器前抽出管道上阀门开度联动，从而确定阀门的初始开度;
4)在阀门的初始开度确定后，控制系统进入调节运行状态，采用串级控制来监控和调整各温度和流量信号，至控制系统进入稳定运行状态;
5)控制系统进入稳定运行状态后，固定好空预器前后抽出烟气的管道上的阀门开度，调节进入蒸发塔内的脱硫废水量，保持除尘器入口烟温在合适的范围内，对脱硫废水蒸发处理。
2.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，其特征在于：步骤4)中控制系统采用串级控制对脱硫废水蒸发处理，除尘器入口温度为主控制对象，蒸发塔入口烟气混合烟气流量为副控制对象，副控制器负责调节空预器前烟气抽出管道上的阀门，空预器后烟气抽出管道上的阀门联动;主控制器将信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正，具体调节方式如下：
当蒸发塔入口混合烟气流量有上升趋势时，副控制器调节阀门开度减小;
当蒸发塔入口混合烟气流量有下降趋势时，副控制器调节阀门开度增大;
当除尘器入口温度升高，副控制器控制阀门开度减小，主控制器将调整信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正;
当除尘器入口温度降低，副控制器控制阀门开度增大，主控制器将调整信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正。
3.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，其特征在于：步骤2)中从空预器前抽出的烟气和从空预器后抽出的烟气满足以下函数关系：
其中，V1表示空预器前抽出的烟气流量;
V2表示空预器后抽出的烟气流量;
T1表示空预器前抽出的烟气温度;
T2表示空预器后抽出的烟气温度;
Th表示空预器前后抽出的烟气混合后的温度。
4.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，其特征在于：对脱硫废水的蒸发处理控制方法还包括危险工况下的处理措施，具体保护措施为：
1)在脱硫废水蒸发处理系统正常运行的情况下,蒸发塔入口的混合烟温在250～280℃的范围内,除尘器入口的烟温在120～150℃的范围内,当蒸发塔入口或除尘器入口温度检测器传回的信号显示温度超出正常范围时,脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态;
2)当除尘器入口的烟温变化或蒸发塔入口的烟气流量超出了允许的误差范围，视为运行存在异常;如果控制系统处于稳定运行状态应立即切回调节运行状态，此时应密切监测系统的运行状况，如果1h内不能恢复正常，则将脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态;
3)当进入蒸发塔的脱硫废水流量低于设定值的20%的时间达到10min时，将脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态。
说明书
一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法
技术领域
本发明涉及一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理方法，属于环保技术领域。
背景技术
石灰石石膏湿法脱硫技术是目前电厂进行烟气脱硫的最普遍的方法，而使用这一方法的过程中会有一定的脱硫废水产生，该废水中往往含有悬浮固体和超量的重金属物质，一般呈现弱酸性，因此，如果直接排放会严重危害环境，需要经过处理达标后排放。目前，有一种脱硫废水处理方法是蒸发处理：将脱硫废水引入废水箱，并用废水计量泵将废水喷入蒸发塔，并分别从空预器前后抽出烟气混合后引入蒸发塔实现对脱硫废水蒸发，蒸发后的烟气再排入除尘器进行处理。传统的控制方法仅仅实现对引入除尘器的烟气温度进行控制，但是这种方法存在滞后性，不能做到及时调节，使得可能造成烟道酸性腐蚀或者是除尘器堵塞，严重时会使得系统的运行存在一定的危险性。
专利CN201110376292.5——一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理自动控制方法，采用三输入二输出的控制方法，以烟气负荷，废水蒸发前烟气温度与设定温度的偏差和废水罐液位为模糊控制输入参数，以废水计量泵启动持续时间和废水计量泵停止时间为控制输出变量来实现对整个脱硫废水蒸发处理的自动控制。其缺点在于信息简单的模糊处理将导致系统的控制精度降低和动态品质变差，系统的稳定性得不到保证。若要提高精度就必然增加量化级数，导致规则搜索范围扩大，降低决策速度，甚至不能进行实时控制。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种对烟气温度变化反馈迅速调整及时的脱硫废水蒸发处理方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种湿法烟气脱硫废水蒸发处理控制方法，从空预器前后分别抽取烟气混合后送入蒸发塔，利用混合烟气实现对脱硫废水的蒸发处理，对脱硫废水的蒸发处理控制方法包括以下步骤，
1)设置5个温度监测点和2个流量监测点，5个温度监测点分别位于空预器前的烟气抽出管道上、空预器后的烟气抽出管道上、混合烟气引入蒸发塔的管道上、蒸发后的烟气引出蒸发塔进入除尘器的管道上，以及储液罐前的脱硫废水管道上，2个流量监测点分别位于混合烟气引入蒸发塔的管道上和储液罐与蒸发塔之间的的脱硫废水管道上;
2)在控制系统中设置除尘器入口烟温和蒸发塔入口烟温及单位时间内希望达到的脱硫废水蒸发量，控制系统采集储液罐出口处的温度信号和流量信号，然后控制系统根据预先设置的除尘器入口烟温和蒸发塔入口烟温及单位时间内希望达到的脱硫废水蒸发量等参数分别计算出空预器前后所需抽出的烟气流量;
3)采用前馈控制方式，通过步骤2)计算出的两路烟气流量对空预器前后烟气抽出管道上阀门开度进行控制，对空预器前后烟气抽出管道上阀门的控制采用联动控制，即以空预器前抽出管道上阀门开度为主，空预器后抽出管道上阀门开度随空预器前抽出管道上阀门开度联动，从而确定阀门的初始开度;
4)在阀门的初始开度确定后，控制系统进入调节运行状态，采用串级控制来监控和调整各温度和流量信号，至控制系统进入稳定运行状态;
5)控制系统进入稳定运行状态后，固定好空预器前后抽出烟气的管道上的阀门开度，调节进入蒸发塔内的脱硫废水量，保持除尘器入口烟温在合适的范围内，对脱硫废水蒸发处理。
进一步的，步骤4)中控制系统采用串级控制对脱硫废水蒸发处理，除尘器入口温度为主控制对象，蒸发塔入口烟气混合烟气流量为副控制对象，副控制器负责调节空预器前烟气抽出管道上的阀门，空预器后烟气抽出管道上的阀门联动;主控制器将信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正，具体调节方式如下：
当蒸发塔入口混合烟气流量有上升趋势时，副控制器调节阀门开度减小;
当蒸发塔入口混合烟气流量有下降趋势时，副控制器调节阀门开度增大;
当除尘器入口温度升高，副控制器控制阀门开度减小，主控制器将调整信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正;
当除尘器入口温度降低，副控制器控制阀门开度增大，主控制器将调整信号传递给副控制器，对副控制器调节温度进行修正。
进一步的，步骤2)中从空预器前抽出的烟气和从空预器后抽出的烟气满足以下函数关系：
其中，V1表示空预器前抽出的烟气流量;
V2表示空预器后抽出的烟气流量;
T1表示空预器前抽出的烟气温度;
T2表示空预器后抽出的烟气温度;
Th表示空预器前后抽出的烟气混合后的温度。
进一步的，对脱硫废水的蒸发处理控制方法还包括危险工况下的处理措施，具体保护措施为：
1)在脱硫废水蒸发处理系统正常运行的情况下,蒸发塔入口的混合烟温在250～280℃的范围内,除尘器入口的烟温在120～150℃的范围内,当蒸发塔入口或除尘器入口温度检测器传回的信号显示温度超出正常范围时,脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态;
2)当除尘器入口的烟温变化或蒸发塔入口的烟气流量超出了允许的误差范围，视为运行存在异常;如果控制系统处于稳定运行状态应立即切回调节运行状态，此时应密切监测系统的运行状况，如果1h内不能恢复正常，则将脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态;
3)当进入蒸发塔的脱硫废水流量低于设定值的20%的时间达到10min时，将脱硫废水泵和烟气抽取阀门同时关闭，将控制系统切为手动状态。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明采用智能化控制，能够对于输入参数进行处理，得出合适的控制值并进行初始控制。
本发明中空预器前后烟气抽出管道上的阀门采用联动控制，降低了系统的复杂程度。
本发明采用串级控制可以根据混合后烟气流量以及除尘器入口烟温对整个蒸发过程的顺利进行自动控制，并进行智能化调节，提高了系统的容错性。
本发明对于整个过程的烟温异常变化反应及时，大大降低了反应的滞后性，能够进行实时监控并调整，保证了系统运行的安全性。
本发明的控制系统还包括对危险工况判断与处理的旁路保护装置，从而保证了脱硫废水蒸发处理过程的安全运行。
