专利名称：半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法及控制系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法及控制系统， 特别是半干法脱硫配合布袋除尘器脱硫除尘一体化工艺中喷水量的控制 系统及方法，属于半干法烟气脱硫技术领域。
背景技术：
半干法脱硫工艺装置包括循环流化床脱硫塔、吸收剂输送系统、 工艺水系统、物料再循环系统、除尘系统以及灰渣处理系统等几部分组 成。烟气经过预除尘后进入脱硫塔主体，再与分别进入脱硫塔的脱硫剂 (一般为消石灰)和增湿水充分混合反应，脱除烟气中的酸性污染气体， 净化后的烟气由脱硫塔顶部排出，进入再循环气固分离器(一般为电除 尘器或布袋除尘器)，大部分固体颗粒被分离回送入塔内进行再循环，烟 气经除尘器净化后通过烟囱排入大气。通常为了保证半干法系统的脱硫 效率，在喷入足够量的脱硫剂同时，保证反应进行时合适的温度、湿度 条件也是必须的。原有的工艺水系统都是通过测量脱硫塔入口或出口烟 气的温度和湿度，并计算近绝热饱和温度或露点温度来控制喷水量的多 少。但由于脱硫塔出口处烟尘浓度较高(600 1200g/Nm3)，经常使得 大量的脱硫灰粘附在仪器探头之上，致使在脱硫塔出口处测得的烟气湿 度偏差很大，从而影响计算及控制。
近几年，随着我国环保标准的逐步严格，大气颗粒物排放标准的严 格使得越来越多的大型锅炉趋于使用布袋除尘器作为其锅炉后面的收尘 装置，替换原有的静电除尘器。布袋除尘器能够较好的达到严格的环保 标准要求，但也存在着一定的不足。由于滤料属于织物类，在电厂除尘 或半干法脱硫后适于应用的滤料为PPS (PolyPhenyleneSnlfide，聚苯硫 醚)滤料，但其对于烟气高湿度及氧化性气氛的耐受性较差，超过其适 宜的运行条件，其使用寿命将严重縮短。在对PPS滤料进行了一定的表 面处理之后，其在烟气相对湿度30%以内或露点温度2(TC以上的条件下 可长期稳定运行。
发明内容
本发明的目的是针对半干法脱硫工艺现有技术存在的缺陷及今后进
6一步发展的趋势，本发明提出一种高可靠性并适于与布袋除尘器配合使 用的半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法及控制系统。 本发明的技术方案
本发明的半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法，属于整个半干法脱 硫系统的一部分，在脱硫系统启动时，喷水量控制系统的整个工作步骤 如下
l)脱硫系统启动时，烟气经由脱硫塔入口烟道进入脱硫塔内，在脱 硫塔入口烟道内对烟气的成份、入塔烟气体积流量Qfg、入口处烟气静 压P^入口烟气温度Ti进行测量，并根据公式
0.8039 xXf
ff 20-1
"/g(") X (1 -义//20—1 )
计算脱硫塔入口处原烟气的含湿量山，其中Pfg(d)为脱硫塔入口处
标态干基烟气密度，Xh20^为脱硫塔入口烟气中水蒸气含量；
2) 启动水喷嘴子系统之前，人工设定一个塔顶烟气温度设定值Tsd; 同时设定脱硫塔喷水系数Kwater;将塔顶温度值设定值Tsd与测得的入塔 烟气体积流量Qfg、入口烟气密度Pfg、入口烟气温度T,以及水箱内的水 温T^w，根据公式
广 j wxg/gxCP,/gx(ri—rw) m
5w — aw 4_厂 ^7*一7*、 v丄丄乂
计算得到喷水量值Gsw，其中Pfg (w)为脱硫塔入口处标态湿基烟气密度， Cp，fg为脱硫塔入口处烟气的焓值，CP，H20对应温度水的焓值，AvapHwater
为对应温度水的相变焓；
3) 由实际喷水量G^与计算得到的原烟气含湿量dp根据公式
"2 = +<V (III)
附。1
计算塔顶烟气含湿量d2，其中m^为脱硫塔入口处水蒸气质量，mal 为脱硫塔入口处干烟气质量；
4) 喷入脱硫塔的水在塔内经雾化后与塔内的烟气及物料充分混合反 应，至脱硫塔塔顶；测得脱硫塔塔顶的烟气温度T2、塔顶烟气静压P2 与塔顶烟气含湿量d2，根据公式<formula>formula see original document page 8</formula>计算相对湿度RH2;其中Mv2为脱硫塔塔顶处水蒸气物质的d Ma2为脱硫塔塔顶处干烟气物质的量；
再通过公式<formula>formula see original document page 8</formula>计算塔顶烟气计算露点Tdp2;
5) 在脱硫塔塔顶测得的塔顶烟气电导率、值，直接进入PLC控制 系统，通过与绘制好的相对湿度一电导率关系曲线进行比较，得到相对 应的塔顶烟气相对湿度校核值RH2';根据经验公式<formula>formula see original document page 8</formula>得出塔顶烟气露点校核值Tdp2';
6) 脱硫塔出口的烟气经导流后均匀进入布袋除尘器的各个气室，在
其中完成气、固两相的分离，气相进入净气室；根据后置布袋除尘器内
各室测量的温度和相对湿度，在PLC控制系统内对所收集到的烟气温度
T3及相对湿度RH3进行均值计算，再根据经验公式
<formula>formula see original document page 8</formula>得出布袋净气室烟气露点值Tdp3;
7) 将计算塔顶烟气露点Tdp2、塔顶校核烟气露点Tdp2'以及布袋净气 室烟气露点Tdp3，三个露点温度分别加上2(TC后与人工设定塔顶烟气温 度Tsd比较，取四个值中的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd带入公式(II)，计算得喷水量G^，用于控制喷水量，如此循环。
一种半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，包括数据测量、数据计
算及控制三个部分
数据测量部分包括 (1 )在进入脱硫塔前的脱硫塔入口烟道内安装脱硫塔入口烟道烟气
成份分析仪、脱硫塔入口烟气流量分析仪、脱硫塔入口静压传感器、脱
硫塔入口温度传感器；这些传感器和分析仪的输出测量值分别通过数据
信号线传至PLC控制系统；
(2) 在脱硫塔喉口段与直管段之间安装回流式水喷嘴，其下的喷水 子系统包括水箱，水箱内安装有水温度传感器，水箱外通过管道顺序连 接有给水泵、水喷嘴入口流量计、回流式水喷嘴的入水口和回水口、水 喷嘴回水流量计、回水电磁调节阀；水温度传感器将测得的水温通过数 据信号线传至PLC控制系统，经过PLC控制系统处理后的喷水量数据 再经过数据信号线反馈到电磁回水调节阀；
(3) 在脱硫塔塔顶安装有脱硫塔塔顶温度传感器、脱硫塔塔顶烟气 电导率仪、脱硫塔塔顶静压传感器；这些传感器和电导率仪的输出测量 值分别通过数据信号线传至PLC控制系统；
(4) 在布袋除尘器的除尘器净气室的每个小室内安装温度传感器和 相对湿度传感器;在布袋除尘器后的出口烟道上安装有出口温度传感器、 出口静压传感器、出口烟气成份分析仪；每个探头均通过信号线连接对 应的测试仪器，进行就地显示并将数字信号通过数据信号线传送至PLC 控制系统。
数据计算是由PLC控制系统对数据进行计算；包括PLC控制系统 中的原烟气含湿量d,计算单元、脱硫塔喷水量Gsw计算单元、塔顶烟气 含湿量d2计算单元、塔顶烟气相对湿度RH2计算单元、塔顶烟气露点
T^计算单元、校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元、布袋净气室烟气露点 Tdp3计算单元；原烟气含湿量山计算单元用于计算脱硫塔入口处原烟气 的含湿量山；脱硫塔喷水量G^计算单元用于计算喷水量值Gsw;塔顶
烟气含湿量d2计算单元用于计算塔顶烟气含湿量d2;塔顶烟气相对湿度
RH2计算单元用于计算塔顶烟气相对湿度RH2;塔顶烟气露点Tdp2计算 单元用于计算塔顶烟气露点Tdp2;校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元将塔 顶烟气电导率、值与绘制好的相对湿度一电导率关系曲线进行比较，对塔顶烟气露点Tdp2进行校核；布袋净气室烟气露点T^计算单元用于计 算布袋净气室烟气露点Tdp3。
控制部分包括根据测试部分和数据计算部分得到的有效参数进入 PLC内预设的逻辑进行控制；主要的控制模块为一个选择性模块和一个 调节模块；选择性模块置于塔顶设定烟气温度Tsd单元中，选择性模块 的作用是在设定塔顶烟气温度时，将计算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶
烟气露点Tdp2，、布袋净气室烟气露点Tdp3各加一个定值，与人工设定塔
顶烟气温度比较，所得的最大值输入作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd 至脱硫塔喷水量Gsw计算单元计算得脱硫塔喷水量Gsw，用计算的Gsw 控制脱硫塔喷水量；调节模块的作用是根据计算得到的脱硫塔喷水量对 回水电磁阀开度进行调节。
所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，正常运行后，布袋除 尘器内的烟气相对湿度在25% 35%，烟气温度高于烟气露点温度15 25°C。
所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，校核塔顶烟气露点 Tdp2，计算单元在相对湿度一 电导率关系曲线是在模拟烟气环境下进行绘 制，并经由多个工程实践检验的一条经验曲线，是由烟气相对湿度与烟 气电导率的关系所得到的。
所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，控制部分是将计算塔
顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟气露点Tdp2'、布袋净气室烟气露点Tdp3各
加2(TC，与塔顶烟气温度设定值Tsd比较，所得的最大值输入作为新的 塔顶烟气温度设定值度Tsd，送至脱硫塔喷水量G^计算单元计算得脱硫 塔喷水量Gsw。
所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，水喷嘴入口流量计和 水喷嘴回水流量计分别测得实际水喷嘴入口流量值与实际水喷嘴回水流 量值，根据水喷嘴入口流量值与水喷嘴回水流量值计算得到的脱硫塔实 际喷水量&/，并与计算得到的脱硫塔喷水量Gsw比较，使脱硫塔实际
喷水量&/接近计算的脱硫塔喷水量Gsw，由控制部分的调节模块对回 水电磁阀开度进行调节；控制部分的调节模块是根据计算得到的脱硫塔 喷水量G^与在调试期间绘制好的回水阀开度一喷水量关系曲线进行对 比，得出匹配的回水阀开度，使脱硫塔实际喷水量Gsw'接近计算的脱硫 塔喷水量Gsw。上述每个传感器组都根据烟道或设备的大小设置3 5个传感器探 头，每个探头均通过信号线连接对应的测试仪器，进行就地显示并将数
字信号传送至PLC控制系统。PLC系统接收到来自各个传感器的信号 后，将每组传感器的信号进行平均值计算或三选二再平均计算后，与烟 气成份进行比较，选取合适的数据按照PLC内已设置好的原理进行计 算，然后通过计算所得的烟气露点及相对湿度后，与设定的烟气露点值 以及相对湿度值进行比较，再经与喷水流量阀开度进行比较后，得到喷 水流量阀开度变化趋势，通过控制电磁阀的开闭来实现喷水量的控制。
另外，在脱硫塔塔顶安装电导率传感器组，通过测量烟气电导率的 变化趋势来反映塔内烟气湿度变化趋势的情况，并通过测试好的电导率 与相对湿度关系曲线，及时反应脱硫塔内相对湿度的变化趋势。此电导 率仪测得的相对湿度与布袋除尘器净气室内的温湿度测试组所得到的相 对湿度数值进行比较，对喷水量进行联合控制。
本发明的优点
1 、对整个过程的相对湿度进行精确测量，监控整个过程的过程参数， 尤其是采用相对湿度的测量对于喷水量进行控制，可以直接达到监控整 个过程的关键点并保护滤料的作用。即是说，通过控制相对湿度和烟气 露点温度从而控制喷水量，并且达到保护滤料的作用。
2、 引入耐用的电导率测量探头替代无法在高浓度烟尘环境下工作的
相对湿度探头，将电导率探头测得的烟气电导率经由合理的转换，转化 为对应烟气的相对湿度。解决了可在高浓度粉尘高湿度的环境下对于烟 气湿度的测量，从而使得测得的数据更切实的反映了脱硫塔内的真实环 境，并间接反映出脱硫反应的进程情况(包括气液固三相的混合程度以 及真实的化学反应条件)。
3、 本发明在布袋除尘器的每个气室内设置一套温湿度测量装置。由 于除尘器内气流分布及工况变化的原因，布袋除尘器的每个气室内的烟 气环境未必相同，这就要作到全局监控。对于偏差较大的相对湿度测得 值采取舍弃的方法，而其它测量值取算术平均值，再代入控制逻辑的闭 合单元内进行计算，从而参与控制。在布袋除尘器的净气室内由于烟气 中的大量粉尘经过过滤后，相对湿度探头的工作环境不再严酷，所以相 对湿度仪表可以直观准确的测量出所需数据，这一方面是对滤料工作环 境的直接监控，另一方面对于脱硫塔塔顶电导率探头测得的数据进行进
ii一步的校准，从而保证整个控制上的准确精细。
4、 在PLC控制逻辑中的选择性模块内，"塔顶设定烟气温度"单元 为一个四选一的输入选项，这里将经由理论计算得到的"计算塔顶烟气 露点"与实际测量得到的"校核塔顶烟气露点"和"布袋净气室烟气露 点"加之"人工设定塔顶烟气温度"，四个值进行综合比较。所用的逻辑 选择一般为取最大值或选取平均值，此处的逻辑选择根据现场实际运行 情况和设备仪表的情况可进行适当的修改，并通过塔顶电导率探头和布 袋净气室内相对湿度探头测得的数据进行校核。
5、 在"相对湿度一电导率校核"单元内，所用到的相对湿度与电导
率的关系曲线是在模拟烟气环境下进行绘制，并经由多个工程实践检验 的一条经验曲线。这是借由烟气含湿量与烟气电导率的关系所得到的， 利用电导率的变化推倒相对湿度的变化也是在此种条件下进行实际创新 的一个成功尝试。
6、 在控制系统中引入喷水量系数K^^的调节，在取一定经验参数 的前提下，通过调节K^&的大小可以更加方便准确的对喷水量进行及 时的调节。
图1为本发明的控制系统示意图。
图2为控制系统控制原理图。
图3为回水阀开度一喷水量关系曲线。
图4为相对湿度一电导率关系曲线。
具体实施例方式
如图1:本发明的控制系统包括数据测量、数据计算及控制三个部
分；
数据测量部分包括
(1) 在进入脱硫塔6前的脱硫塔入口烟道1内安装脱硫塔入口烟道
烟气成份分析仪2、脱硫塔入口烟气流量分析仪3、脱硫塔入口静压传感
器4、脱硫塔入口温度传感器5;这些传感器和分析仪的输出测量值分别
通过数据信号线25传至PLC控制系统26;
(2) 在脱硫塔6喉口段与直管段之间安装回流式水喷嘴7，同一平 面上安装均匀布置的水喷嘴(一般为1 4个)；其下的喷水子系统包括 水箱12，水箱12内安装有水温度传感器13，水箱外通过管道顺序连接有给水泵9、水喷嘴入口流量计8、回流式水喷嘴7的入水口和回水口、 水喷嘴回水流量计10、回水电磁调节阀11;在脱硫塔塔顶安装有脱硫塔 塔顶温度传感器、脱硫塔塔顶烟气电导率仪、脱硫塔塔顶静压传感器；
水温度传感器13将测得的水温通过数据信号线25传至PLC控制系 统26，经过PLC控制系统26处理后的喷水量数据再经过数据信号线25 反馈到电磁回水调节阀11;
(3) 在脱硫塔塔顶安装有脱硫塔塔顶温度传感器14、脱硫塔塔顶 烟气电导率仪15、脱硫塔塔顶静压传感器16;这些传感器和电导率仪的 输出测量值分别通过数据信号线25传至PLC控制系统26;
(4) 在布袋除尘器17的除尘器净气室的每个小室18内安装温度传 感器19和相对湿度传感器20;在布袋除尘器后的出口烟道21上安装有 出口温度传感器22、出口静压传感器23、出口烟气成份分析仪24;上 述每个传感器组都根据烟道或设备的大小设置3 5个传感器探头，每个 探头均通过信号线连接对应的测试仪器，进行就地显示并将数字信号通 过数据信号线25传送至PLC控制系统26。
布袋除尘器净气室18内的净烟气由布袋除尘器出口烟道19排入大 气，在布袋除尘器出口烟道19内，设有温度传感器22、静压传感器23、 烟气成份分析仪24，这组分析仪器的主要目的是校核排入大气的烟气是 否达标排放，当然通过对烟气成份和含湿量的测量也可以进一步确认烟 气的相对湿度是否过高，从而对前面的测量仪表有一个辅助的校核作用。
PLC控制系统对数据进行计算。包括PLC控制系统中的原烟气含 湿量山计算单元、脱硫塔喷水量G^计算单元、塔顶烟气含湿量d2计算 单元、塔顶烟气相对湿度RH2计算单元、塔顶烟气露点Tdp2计算单元、 校核塔顶烟气露点T^'计算单元、布袋净气室烟气露点Tdp3计算单元； 原烟气含湿量山计算单元用于计算脱硫塔入口处原烟气的含湿量d1;脱 硫塔喷水量G^计算单元用于计算喷水量值Gsw;塔顶烟气含湿量(12计 算单元用于计算塔顶烟气含湿量d2;塔顶烟气相对湿度RH2计算单元用 于计算塔顶烟气相对湿度RH2;塔顶烟气露点Tdp2计算单元用于计算塔 顶烟气露点Tdp2;校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元将塔顶烟气电导率X2 值与绘制好的相对湿度一电导率关系曲线进行比较，对塔顶烟气露点 T一进行校核；布袋净气室烟气露点T^计算单元用于计算布袋净气室 烟气露点T^。控制部分包括根据测试部分和数据计算部分得到的有效参数进入 PLC内预设的逻辑进行控制；主要的控制模块为一个选择性模块和一个
调节模块；选择性模块置于塔顶设定烟气温度T,d单元中，选择性模块 的作用是在设定塔顶烟气温度时，将计算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶
烟气露点Tdp2'、布袋净气室烟气露点Tdp3各加一个定值，与人工设定塔
顶烟气温度比较，所得的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd，至脱 硫塔喷水量G^计算单元计算得脱硫塔喷水量Gsw，用计算的G^控制脱 硫塔喷水量；调节模块的作用是根据计算得到的脱硫塔喷水量对回水电 磁阀开度进行调节。
正常运行后，布袋除尘器内的烟气相对湿度在25% 35%，烟气温 度高于烟气露点温度15 25°C。
校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元在"相对湿度一电导率关系曲线是 在模拟烟气环境下进行绘制，并经由多个工程实践检验的一条经验曲线， 是由烟气相对湿度与烟气电导率的关系所得到的。
控制部分是将计算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟气露点Tdp2'、布 袋净气室烟气露点Tdp3各加2(TC，与塔顶烟气温度设定值比较；所得的 最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd。
由控制部分的调节模块对回水电磁阀开度进行调节；水喷嘴入口流 量计8和水喷嘴回水流量计10分别测得实际水喷嘴入口流量值与实际水
喷嘴回水流量值，根据水喷嘴入口流量值与水喷嘴回水流量值计算得到 的脱硫塔实际喷水量G^'，并与计算得到的脱硫塔喷水量Gsw比较，使 脱硫塔实际喷水量G^'接近计算的脱硫塔喷水量Gsw，由控制部分的调 节模块对回水电磁阀开度进行调节；控制部分的调节模块是根据计算得 到的脱硫塔喷水量Gsw与在调试期间绘制好的回水阀开度一喷水量关系 曲线进行对比，得出匹配的回水阀开度，使脱硫塔实际喷水量Gsw'接近 计算的脱硫塔喷水量Gsw。
具体的PLC控制原理如图2所示，数学计算方法阐述如下 (步骤1)对于原烟气含湿量d,计算单元，根据含湿量的计算公式
d =-=-=-;-^ (1J
附。Ma x waM。 x 、P/g -尸扁)
其中d为烟气含湿量，mv为烟气中水蒸气质量，ma为烟气中干烟气 质量，Mv为烟气中水蒸气物质的量，Ma为烟气中干烟气物质的量，nv为烟气中水蒸气摩尔数，na为烟气中干烟气摩尔数，Pfg为烟气静压，PH2o 为烟气中水蒸气分压。
为了计算原烟气含湿量，直接计算烟气中水蒸气的质量与干烟气的 质量之比即可。
n ^18.0152 门、
附v! = 2/g X X224i (2)
附ol = G/g x (1 一 I们o-)X
其中mvl为脱硫塔入口处水蒸气质量，mal为脱硫塔入口处干烟气质
量，XH2o-i为脱硫塔入口烟气中水蒸气含量，Pfg(d)为脱硫塔入口处标态
干基烟气密度，Qfg为脱硫塔入口处烟气体积流量。 所以有原烟气含湿量
《=画xZ扁—
(I)
其中干烟气密度Pf^)可由煤质分析的结果计算出，或根据CEMS烟 气成份分析的结果计算得到。
(步骤2)对于脱硫塔喷水量Gsw计算单元，脱硫塔内喷水量一般 由控制条件计算得出，不考虑系统漏风及灰中含水量的情况下，在脱硫 塔内仅发生脱硫反应和气液间的能量传递及液气相变，根据能量平衡并 引入相应的喷水系数有如下计算喷水量的简易公式
r =《 ::/Vswxg/gxCp，/gX(7;—r,j
"■w 一 A柳^ AW"丄广 Z^TT"、 、乂
。p"赠"十Lp,H20 x —"她J
其中G^为脱硫塔喷水量，Kw自为喷水系数， Pfg (w) 为标态湿基烟 气密度，Cp,fg为脱硫塔入口烟气焓值，Cp,H2o为喷入水的焓值，AvapHwater
为对应温度下水的相变焓，Ti为脱硫塔入口烟气温度，Twater为喷入水的 温度，Tsd为塔顶烟气温度设定值，初始时Tsd为设定的塔顶烟气温度值。 为了便于微调和某些系数的修正，在计算喷水量前添加喷水系数 Kwater，根据实际运行情况进行设定， 一般Kwater的设定值为1±0.20。
(步骤3)本套工艺采用回流式水喷嘴，即是通过调整回水流量来 控制喷水量的多少的。所以回水电磁阀开度调整单元根据计算喷水量来 调整喷嘴回水阀门的开度，不同的开度对应不同的回水流量。根据设备 厂家提供的回水阀门性能曲线，再在设备调试时绘制回水阀开度——喷 水量曲线，在实际运行时根据运行曲线和实际运行趋势进行调节，所述
15的回水阀开度——喷水量曲线如图3所示。实际运行过程中，喷水子系 统进水流量与回水流量的差值即为所得的脱硫塔实际喷水量Gsw'。
(步骤4)半干法脱硫过程可以理解为在脱硫塔内进行的绝热的喷 水增湿过程，烟气至塔顶时已进行了充分的混合反应，此时不考虑脱硫 塔漏风率及脱硫灰吸收水，则烟气内的含湿量为原烟气含湿量与喷入水 气化后的含湿量之和，则有
<formula>formula see original document page 16</formula> (4)
<formula>formula see original document page 16</formula> (5)
其中mv2为脱硫塔出口处水蒸气质量，ma2为脱硫塔出口处干烟气 质量，所以塔顶烟气含湿量d2计算式为
附al
(步骤5)对于塔顶烟气相对湿度RH2计算单元，根据相对湿度定 义及含湿量定义有
<formula>formula see original document page 16</formula> (6-a)
<formula>formula see original document page 16</formula>(6-b)
其中RH为相对湿度，Ps为水蒸气绝热饱和蒸汽压。根据文献中所 载的经验公式，对应塔顶烟气温度为T2时的塔顶烟气饱和蒸汽压Ps2 有
<formula>formula see original document page 16</formula>
(7)
而水蒸气分压可由式(l)导出Ph2o可得:
<formula>formula see original document page 16</formula>
(8)
将式(8)代入式(6)即可得到相应的塔顶烟气相对湿度RH 肌，=~~^^xAxioo% (PS2<P2)
<formula>formula see original document page 16</formula>(IV-a)M。2
其中Mv2为塔顶烟气中水蒸气物质的量，Ma2为塔顶烟气中干烟气物
质的量，P2为塔顶烟气静压。
同样，对于塔顶烟气露点Tdp2计算单元，根据文献中的经验公式有
243.12 xln(——+-
r =_ 100243.12+ r/ v
伞2 —,…，，眠"""17.62xT2 、 、 J
17.62 — ln(~^ +-
100243.12+ r2
(步骤6)在相对湿度一电导率校核单元中，与通过塔顶电导率仪 测量得到的烟气电导率X2代入己绘制的"相对湿度一电导率关系曲线" (如图4)得到相应的相对湿度值，从而得到塔顶实际相对湿度RH2'， 并由相同的经验公式得出校核塔顶烟气露点Tdp2':
243.12 xln(~^ +-^")
r ,=_、 100243.12+ r/ w
伞2 _ ,…，，碼'~~17.62 xT2 、 、 J
17.62-ln(~^ +-
100243.12+ r2
(步骤7)布袋净气室烟气露点Tdp3单元，脱硫塔出口的烟气经导
流后均匀进入布袋除尘器的各个气室，在其中完成气、固两相的分离，
气相进入净气室；根据后置布袋除尘器内各室测量的烟气温度和相对湿
度，在PLC控制系统内对所收集到的烟气温度及相对湿度进行均值计
算，得到布袋除尘器净气室的温度T3及相对湿度RH3，由测量得到的
净气室平均温度T3和平均相对湿度RH3再根据经验公式
，…。，，叫17.62xr3 、
243.12 xln(~^ +-
r =_、 100243.12 + r/ ，、
*3 _ "…，,3~~17.62 xr3 、 、 J
17.62 — ln(~~1 +-
100243.12+ r3
即可得到经过滤料层后烟气的露点温度。 (步骤8)塔顶设定烟气温度Tsd单元是根据多个测点得到的烟气湿
度数据进行综合比较，不断更新塔顶烟气温度设定值i;d。其输入项有计
算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟气露点Tdp2'、布袋净气室烟气露点Tdp3、 当前塔顶烟气温度设定值Tsd，其中前三项分别为对应的三个测量或计算单元所得到的烟气露点值。在塔顶设定烟气温度T^单元中，为了起到 保护滤料的作用，通常选取的设定温度较布袋除尘器净气室烟气露点温 度或脱硫塔出口烟气露点温度大2(TC以上。实际运行时，将当前三个导
入单元的露点值各加2(TC，且与当前塔顶烟气温度设定值i;d比较，取
四个值中的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd带入公式(n)，计算
得喷水量G^，用于控制喷水量，如此循环。
相对湿度的测试，主要是针对滤料的保护提出的，滤料在相对湿度
30%以下或烟气露点温度2(TC以上可以保证整个系统的运行安全。由 布袋除尘器净气室测得的烟气相对湿度的最大值和平均值也设定了一 个极限值，作为警惕和警报之用，在PLC系统内显示出现。为保证系 统获得高的脱硫效率，仍然可以引入传统的近绝热饱和温度AT控制参 数，辅助本方法的控制，用以参考，近绝热饱和温度的计算不再累述。
图3中，X轴为喷水子系统中回水电磁调节阀开度，Y轴为水喷嘴 的实际流量。此曲线一般在脱硫系统调试时绘制，在回水电磁阀开度调 节单元中，将计算得到的喷水量代入图3中对应的X轴中，通过此曲 线找到对应曲线上Y轴中的点，Y轴中对应的点值即为此流量时的回 水电磁阀开度。绘制好的图3置于PLC控制系统中，借由PLC中的调 节模块进行调节。
图4中，X轴为脱硫塔塔顶烟气电导率，Y轴为根据试验测得对应 电导率下的烟气相对湿度。此曲线为模拟工况下测定，并经过多个项目 的实践修正，具有很高的可靠性，能真实的反应塔内的实际相对湿度情 况。塔顶电导率仪测得烟气电导率后，代入图4中的X轴对应点，并 通过曲线找到对应的Y轴上的点，Y轴中的对应值即为此时塔内的相 对湿度值。绘制好的图4至于PLC控制系统中，借由相对湿度一电导 率校核单元进行取值。
本发明的实施的原理及工作步骤如下
(1) 半干法脱硫系统启动时，烟气经由脱硫塔入口烟道1进入脱硫 塔内，在脱硫塔入口烟道l内的烟气成份分析仪2、烟气流量分析仪3、 静压传感器4、温度传感器5分别对烟气的成份(其中包括C02、 02、 N2、 H20、 S02、 NOx等)、入塔烟气体积流量Qfg、入口处烟气静压Pj、 入口烟气温度T,进行测量。
(2) 通过烟气成份分析仪2得到的烟气成份数据，计算烟气密度Pfg，
18导入原烟气含湿量山单元，并根据公式(I )计算脱硫塔6入口处原烟气 的含湿量dlQ
(3)启动水喷嘴子系统之前，在人工设定塔顶烟气温度单元内先设 定一较高的塔顶温度(根据运行经验一般半干法脱硫初启动时可设置为
8(TC为宜)；同时设定脱硫塔喷水系数Kw^， 一般初始值为1.00，视实
际运行情况再进行微调。
(4) 塔顶设定烟气温度Tsd单元据此获得一个塔顶烟气温度设定值 Tsd，将此值引入脱硫塔喷水量G^计算单元，与测得的入塔烟气体积流 量Qfg、烟气密度pfg、入口烟气温度T以及FGD水箱12内的水温度传 感器13测得的水温值Tw*， 一并根据公式(II)计算得到计算喷水量值
(5) 在脱硫塔6内具备水喷嘴子系统启动条件时，启动FGD水箱 12外的给水泵9，此时开启回流式水喷嘴7前后的进水与回水阀门，根 据计算喷水量值Gsw与喷水系数KwatCT的设置，根据回水电磁阀开度调整 内的对应设置曲线(如图3)，调整回水电磁调节阀11的开度，控制回 流式水喷嘴7向塔内喷水，水喷嘴入口流量计8与水喷嘴回水流量计10 分别测得实际水喷嘴入口流量值与实际水喷嘴回水流量值，得到水喷嘴 实际喷水量GJ，并与计算得到的脱硫塔喷水量Gsw比较，使脱硫塔实 际喷水量&/接近计算的脱硫塔喷水量G^。由控制部分的调节模块对 回水电磁阀开度进行调节；控制部分的调节模块是根据计算得到的脱硫 塔喷水量Gsw与在调试期间绘制好的回水阀开度一喷水量关系曲线进行 对比，得出匹配的回水阀开度，通过调节回水阀开度得到脱硫塔实际喷 水量GJ，使脱硫塔实际喷水量Gsw'接近计算的脱硫塔喷水量Gsw。
(6) 测量所得的水喷嘴实际喷水量G^与计算得到的原烟气含湿 量山，导入塔顶烟气含湿量d2单元，根据公式(III)得到塔顶烟气含湿量 d2。
(7) 喷入脱硫塔6的水在塔内经雾化后与塔内的烟气及物料充分混 合反应，至脱硫塔塔顶，脱硫塔6塔顶的温度传感器14、静压传感器16 分别测得脱硫塔塔顶的烟气温度T2与塔顶烟气静压P2，与塔顶烟气含湿 量d2—并导入塔顶烟气相对湿度RH2计算单元，根据公式(IV)得到塔顶 烟气计算相对湿度RH2。计算塔顶烟气相对湿度RH2再进入塔顶烟气露 点Tap2计算单元，通过公式(V)得到塔顶烟气计算露点Tdp2。(8)在脱硫塔6塔顶的烟气电导率仪15测得的塔顶烟气电导率、
值直接进入PLC控制系统26的相对湿度一 电导率校核单元，通过与绘 制好的相对湿度一电导率关系曲线进行比较，得到向对应的塔顶烟气相 对湿度校核值RH2'。此相对湿度校核值RH2'根据公式(VI)得到塔顶烟气
露点温度校核值Tdp2'。
脱硫塔6出口的烟气经导流均匀进入布袋除尘器17的各个气室，在 其中完成气、固两相的分离，气相进入净气室18。根据后置布袋除尘器 17的结构形式， 一般在每个独立的净气室18内均设置一组温度传感器 19和相对湿度传感器20，将每个净气室采集的数据通过数据信号线25 传至PLC控制系统26，在PLC控制系统26内对所收集到的温度及相对 湿度进行均值计算，所得的均值即为进入布袋净气室烟气露点T一单元 的净气室烟气温度T3和净气室相对湿度RH3。另外PLC控制系统26还 对多个净气室中测得相对湿度值中的最大值进行监控，以防止布袋除尘 器局部烟气过湿。在布袋净气室烟气露点Tdp3单元内，根据公式(W)计 算得到布袋净气室烟气露点Tdp3。通常情况下，运行一段时间后，根据 不同的运行工况，通过比较三个露点值的不同，再通过人工设定塔顶烟 气温度，使得整个脱硫系统运行在一个合理的温度与相对湿度条件下， 完成整个系统的安全稳定控制。即正常运行后，布袋除尘器内的烟气相 对湿度在25% 35%，烟气温度高于露点温度20"C，整个系统即可连续 稳定运行。
在塔顶设定烟气温度Tsd单元内，将塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟 气露点Tdp2，、布袋净气室烟气露点Tdp3三个露点温度分别加大2(TC与人 工设定塔顶烟气温度比较，通常取四个值中的最大值作为新的塔顶烟气 温度设定值i;d带入公式(II)，计算得喷水量G^，用于控制喷水量，如 此循环。
(1) 通常情况下，运行一段时间后，根据不同的运行工况，通过比 较三个露点值的不同，在通过人工设定塔顶烟气温度，使得整个脱硫系 统运行在一个合理的温度与相对湿度条件下，完成整个系统的安全稳定 控制。即正常运行后，布袋除尘器内的烟气相对湿度在30%左右，烟气 温度高于露点温度2(TC，整个系统即可连续稳定运行。
(2) 布袋除尘器净气室18内的净烟气，由布袋除尘器出口烟道19 排入大气，在布袋除尘器出口烟道19内，设有温度传感器22、静压传
20感器23、烟气成份分析仪24，这组分析仪器的主要目的是校核排入大气 的烟气是否达标排放，当然通过对烟气成份和含湿量的测量也可以进一 步确认烟气的相对湿度是否过高，从而对前面的测量仪表有一个辅助的 校核作用。
采用此方法进行控制和调节，整套系统连续稳定运行，未发现系统 阻力增大、糊袋等问题，为系统的安全稳定运行提供了良好的保障作用。
权利要求
1.一种半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法，属于整个半干法脱硫系统的一部分，在脱硫系统启动时，喷水量控制系统的整个工作步骤如下1)脱硫系统启动时，烟气经由脱硫塔入口烟道进入脱硫塔内，在脱硫塔入口烟道内对烟气的成份、入塔烟气体积流量Qfg、入口处烟气静压P1、入口烟气温度T1进行测量，并根据下式计算脱硫塔入口处原烟气的含湿量d1<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>0.8039</mn><mo>×</mo><msub> <mi>X</mi> <mrow><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>O</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </mrow> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mrow><mi>fg</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>d</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow></msub><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <msub><mi>X</mi><mrow> <mi>H</mi> <mn>2</mn> <mi>O</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>I</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>其中ρfg(d)为脱硫塔入口处标态干基烟气密度，XH2O-1为脱硫塔入口烟气中水蒸气含量；2)启动水喷嘴子系统之前，人工设定一塔顶烟气温度设定值；同时设定脱硫塔喷水系数Kwater；根据下式计算喷水量值Gsw<maths id="math0002" num="0002" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>G</mi> <mi>sw</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>K</mi> <mi>water</mi></msub><mo>×</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>ρ</mi> <mrow><mi>fg</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>w</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow></msub><mo>×</mo><msub> <mi>Q</mi> <mi>fg</mi></msub><mo>×</mo><msub> <mi>C</mi> <mrow><mi>p</mi><mo>,</mo><mi>fg</mi> </mrow></msub><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>T</mi><mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>T</mi><mi>sd</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><msub> <mi>Δ</mi> <mi>vap</mi></msub><msub> <mi>H</mi> <mi>water</mi></msub><mo>+</mo><msub> <mi>C</mi> <mrow><mi>p</mi><mo>,</mo><mi>H</mi><mn>2</mn><mi>O</mi> </mrow></msub><mo>×</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>T</mi><mi>sd</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub><mi>T</mi><mi>water</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>II</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>其中ρfg(w)为脱硫塔入口处标态湿基烟气密度，Cp，fg为脱硫塔入口处烟气的焓值，Cp，H2O为对应温度水的焓值，ΔvapHwater为对应温度水的相变焓；Qfg为入塔烟气体积流量、ρfg为入口烟气密度、T1为入口烟气温度以及水箱内的水温Twater，Tsd为塔顶烟气温度设定值；3)由实际喷水量Gsw’与计算得到的原烟气含湿量d1，根据下式计算塔顶烟气含湿量d2<maths id="math0003" num="0003" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><msub> <mi>m</mi> <mrow><mi>v</mi><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>+</mo><msup> <msub><mi>G</mi><mi>sw</mi> </msub> <mo>′</mo></msup> </mrow> <msub><mi>m</mi><mrow> <mi>a</mi> <mn>1</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>III</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>其中mv1为脱硫塔入口处水蒸气质量，ma1为脱硫塔入口处干烟气质量；4)喷入脱硫塔的水在塔内经雾化后与塔内的烟气及物料充分混合反应，至脱硫塔塔顶；测得脱硫塔塔顶的烟气温度T2、塔顶烟气静压P2与塔顶烟气含湿量d2，根据下式计算相对湿度RH2<maths id="math0004" num="0004" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>RH</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>d</mi><mn>2</mn> </msub> <mrow><mfrac> <msub><mi>M</mi><mrow> <mi>v</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <msub><mi>M</mi><mrow> <mi>a</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>+</mo><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>×</mo><mfrac> <msub><mi>P</mi><mn>2</mn> </msub> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>s</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>s</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <mo><</mo> <msub><mi>P</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>IV</mi> <mo>-</mo> <mi>a</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>或<maths id="math0005" num="0005" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>RH</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfrac> <msub><mi>d</mi><mn>2</mn> </msub> <mrow><mfrac> <msub><mi>M</mi><mrow> <mi>v</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <msub><mi>M</mi><mrow> <mi>a</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub></mfrac><mo>+</mo><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub> </mrow></mfrac><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>%</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>P</mi><mrow> <mi>s</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <mo>></mo> <msub><mi>P</mi><mi>s</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>IV</mi> <mo>-</mo> <mi>b</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math> id="icf0005" file="A2009100636450003C1.tif" wi="108" he="14" top= "29" left = "63" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>其中Mv2为脱硫塔塔顶处水蒸气物质的量，Ma2为脱硫塔塔顶处干烟气物质的量；再通过公式<maths id="math0006" num="0006" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>dp</mi><mn>2</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>243.12</mn><mo>×</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msub> <mi>RH</mi> <mn>2</mn></msub><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mn>17.62</mn><mo>-</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msub> <mi>RH</mi> <mn>2</mn></msub><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>计算塔顶烟气计算露点Tdp2；5)在脱硫塔塔顶测得的塔顶烟气电导率λ2值，直接进入PLC控制系统，通过与绘制好的相对湿度-电导率关系曲线进行比较，得到相对应的塔顶烟气相对湿度校核值RH2’；根据经验公式<maths id="math0007" num="0007" ><math><![CDATA[ <mrow><msup> <msub><mi>T</mi><mrow> <mi>dp</mi> <mn>2</mn></mrow> </msub> <mo>′</mo></msup><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>243.12</mn><mo>×</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msup> <msub><mi>RH</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>′</mo></msup><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mn>17.62</mn><mo>-</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msup> <msub><mi>RH</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>′</mo></msup><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>2</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>VI</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>得出塔顶烟气露点校核值Tdp2’；6)脱硫塔出口的烟气经导流后均匀进入布袋除尘器的各个气室，在其中完成气、固两相的分离，气相进入净气室；根据后置布袋除尘器内各室测量的烟气温度和相对湿度，在PLC控制系统内对所收集到的烟气温度及相对湿度进行均值计算，得到布袋除尘器净气室的温度T3及相对湿度RH3，再根据经验公式<maths id="math0008" num="0008" ><math><![CDATA[ <mrow><msub> <mi>T</mi> <mrow><mi>dp</mi><mn>3</mn> </mrow></msub><mo>=</mo><mfrac> <mrow><mn>243.12</mn><mo>×</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msub> <mi>RH</mi> <mn>3</mn></msub><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>3</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>3</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><mn>17.62</mn><mo>-</mo><mi>ln</mi><mrow> <mo>(</mo> <mfrac><msub> <mi>RH</mi> <mn>3</mn></msub><mn>100</mn> </mfrac> <mo>+</mo> <mfrac><mrow> <mn>17.62</mn> <mo>×</mo> <msub><mi>T</mi><mn>3</mn> </msub></mrow><mrow> <mn>243.12</mn> <mo>+</mo> <msub><mi>T</mi><mn>3</mn> </msub></mrow> </mfrac> <mo>)</mo></mrow> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mi>VII</mi> <mo>)</mo></mrow> </mrow>]]></math></maths>得出布袋净气室烟气露点值Tdp3；7)将计算塔顶烟气露点Tdp2、塔顶校核烟气露点Tdp2’及布袋净气室烟气露点Tdp3，三个露点温度分别加上20℃后与当前塔顶烟气温度设定值Tsd比较，取四个值中的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd带入公式(II)，计算得喷水量Gsw，用于控制喷水量，如步骤1)～7)循环。
2. 根据权利要求1所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法，其特征在于正常运行后，布袋除尘器内的烟气相对湿度控制在25% 35 %，烟气温度高于烟气露点温度15 25°C。
3. —种用于权利要求1或2所述方法的半干法脱硫工艺中喷水量的 控制系统，包括数据测量、数据计算及控制三个部分，其特征在于数据测量部分包括1) 在进入脱硫塔(6)前的脱硫塔入口烟道(1)内安装脱硫塔入口 烟道烟气成份分析仪(2)、脱硫塔入口烟气流量分析仪(3)、脱硫塔入口静压传感器(4)、脱硫塔入口温度传感器(5);这些传感器和分析仪的输出测量值分别通过数据信号线(25)传至PLC控制系统(26);2) 在脱硫塔(6)喉口段与直管段之间安装回流式水喷嘴(7)，其 下的喷水子系统包括水箱(12)，水箱(12)内安装有水温度传感器(13)， 水箱外通过管道顺序连接有给水泵(9)、水喷嘴入口流量计(8)、回流 式水喷嘴(7)的入水口和回水口、水喷嘴回水流量计(10)、回水电磁 调节阀(11);水温度传感器(13)将测得的水温通过数据信号线(25) 传至PLC控制系统(26)，经过PLC控制系统(26)处理后的喷水量数 据再经过数据信号线(25)反馈到电磁回水调节阀(ll);3) 在脱硫塔塔顶安装有脱硫塔塔顶温度传感器(14)、脱硫塔塔顶烟 气电导率仪(15)、脱硫塔塔顶静压传感器(16);这些传感器和电导率 仪的输出测量值分别通过数据信号线(25)传至PLC控制系统(26);4) 在布袋除尘器(17)的除尘器净气室的每个小室(18)内安装温 度传感器(19)和相对湿度传感器(20);在布袋除尘器后的出口烟道(21 ) 上安装有出口温度传感器(22)、出口静压传感器(23)、出口烟气成份 分析仪(24);每个探头均通过信号线连接对应的测试仪器，进行就地显 示并将数字信号通过数据信号线(25)传送至PLC控制系统(26)。数据计算是由PLC控制系统对数据进行计算；包括PLC控制系统 中的原烟气含湿量山计算单元、脱硫塔喷水量G^计算单元、塔顶烟气 含湿量d2计算单元、塔顶烟气相对湿度RH2计算单元、塔顶烟气露点Tdp2计算单元、校核塔顶烟气露点Tdp2，计算单元、布袋净气室烟气露点Tdp3计算单元；原烟气含湿量d,计算单元用于计算脱硫塔入口处原烟气 的含湿量d,;脱硫塔喷水量G^计算单元用于计算喷水量值G^塔顶烟气含湿量d2计算单元用于计算塔顶烟气含湿量d2;塔顶烟气相对湿度RH2计算单元用于计算塔顶烟气相对湿度RH2;塔顶烟气露点1^2计算 单元用于计算塔顶烟气露点Tdp2;校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元将塔 顶烟气电导率^值与绘制好的相对湿度一电导率关系曲线进行比较，对 塔顶烟气露点Tdp2进行校核；布袋净气室烟气露点Tdp3计算单元用于计算布袋净气室烟气露点Tdp3。控制部分包括根据测试部分和数据计算部分得到的有效参数进入 PLC内预设的逻辑进行控制；主要的控制模块为一个选择性模块和一个 调节模块；选择性模块置于塔顶设定烟气温度Tsd单元中，选择性模块 的作用是在设定塔顶烟气温度时，将计算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟气露点T^'、布袋净气室烟气露点Tdp3各加一个定值，与人工设定塔顶烟气温度比较，所得的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值T,d输入 至脱硫塔喷水量G^计算单元，计算得脱硫塔喷水量Gsw，用G^控制脱 硫塔喷水量；调节模块的作用是根据计算得到的脱硫塔喷水量对回水电 磁阀开度进行调节。
4. 根据权利要求3所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统，其 特征在于校核塔顶烟气露点Tdp2'计算单元在"相对湿度一电导率关系 曲线是在模拟烟气环境下进行绘制，并经由多个工程实践检验的一条经 验曲线，是由烟气相对湿度与烟气电导率的关系所得到的。
5. 根据权利要求3或4所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统， 其特征在于控制部分是将计算塔顶烟气露点Tdp2、校核塔顶烟气露点 Tdp2，、布袋净气室烟气露点Tdp3各加2(TC ，与人工设定塔顶烟气温度比 较，取四个值中的最大值作为新的塔顶烟气温度设定值Tsd输入至脱硫 塔喷水量G^计算单元，计算得脱硫塔喷水量Gsw。
6. 根据权利要求3或4所述的半干法脱硫工艺中喷水量的控制系统， 其特征在于水喷嘴入口流量计(8)和水喷嘴回水流量计(10)分别测 得实际水喷嘴入口流量值与实际水喷嘴回水流量值，根据水喷嘴入口流 量值与水喷嘴回水流量值计算得到的脱硫塔实际喷水量Gsw'，并与计算 得到的脱硫塔喷水量Gsw比较，使脱硫塔实际喷水量Gsw'接近计算的 脱硫塔喷水量Gsw，由控制部分的调节模块对回水电磁阀开度进行调节； 控制部分的调节模块是根据计算得到的脱硫塔喷水量Gsw与在调试期间 绘制好的回水阀开度一喷水量关系曲线进行对比，得出匹配的回水阀开 度，使脱硫塔实际喷水量Gsw'接近计算的脱硫塔喷水量Gsw。
全文摘要
本发明涉及一种半干法脱硫工艺中喷水量的控制方法及控制系统，在保留传统的相对湿度或湿度探头的同时，在脱硫塔塔顶用耐用的电导率探头代替相对湿度探头，在布袋除尘器的每个气室中设置了额外的相对湿度探头。整套控制系统由PLC进行集成化控制，由PLC控制系统收集得到的各类传感器探头采集的脱硫塔入口、脱硫塔塔顶、布袋除尘器净气室、布袋除尘器出口以及喷水子系统的烟气参数及喷水量数据，经过必要的转化并计算得到整个脱硫系统各个关键点的相对湿度及露点温度。通过对于两组测量值、一组计算值以及一组设定值的比较，通过PLC控制系统内预设的控制逻辑得到用于控制喷水量的脱硫塔塔顶温度，从而控制回路喷水阀的开度，控制喷水量。
文档编号B01D53/83GK101642675SQ20091006364
公开日2010年2月10日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者余福胜, 敏 刘, 李雄浩, 薛永杰, 旭 韩, 毅 韩 申请人:武汉凯迪电力股份有限公司;武汉凯迪电力环保有限公司