湿法脱硫控制存在的问题及解决方案

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CaCO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-gas heat

2、er， 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S02 S03 HCl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（CaSO4.2H2O）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

3、时地用工艺水对 除雾器进行冲洗。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.2 FGD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）FGD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

4、压风机出口挡板未全开h) 增压风机入口压力p114kPa或p-114kPa。2.1.2 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气旁路挡板并开到 位，然后，触发FGE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FGE主保护顺序控制。如果旁路没打开，贝U FGD主保护顺序控制不能执行， 增

5、压风机的动叶也不可关闭，虽然 FGD装置会增加烟气阻力，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。3 FGD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

6、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，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，增压风机入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

7、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(proportionalintegrationdifferential，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，

8、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，具体如下：a) SO2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 SO2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PID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。3.2.2吸收塔pH值的控制测得的pH值与

9、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PID控制 器，得到石灰石浆控制指令的修正信号，再经过副环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