[发明专利]氨法脱硫控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体而言，涉及一种氨法脱硫控制方法及控制系统。

背景技术

氨法脱硫装置是高温高压煤粉锅炉配套的环保设备。典型的氨法脱硫装置如图1所示，其包括脱硫塔10’和循环槽20’，脱硫塔10’由下至上依次包括浓缩段11’、吸收段12’、除雾段13’，吸收段12’设置有喷淋层和集液器，集液器设置在喷淋层的下方；浓缩段11’设置有浓缩段浆液出口、二次氧化空气入口和烟气入口；循环槽20’设置有氧化空气入口、氧化空气出口、浓缩段浆液入口及浓缩段浆液出口；氧化空气入口用于通入氧化空气；氧化空气出口与二次氧化空气入口通过二次氧化空气管线201’相连通；浓缩段浆液入口与浓缩段浆液出口浆液管线相连通，浓缩段浆液出口与喷淋层的入口相连；集液器的出口与循环槽20’相连，用以将集液器中收集的吸收液回流至循环槽20’。

在实际运行过程中，每台锅炉配一座脱硫装置，不设GGH，不设增压风机，不设烟气旁路。吸收剂制备和硫铵制备系统四炉共用，脱硫剂主要采用液氨，副产硫酸铵含游离酸量小于0.2％，水分含量不高于1％(重量比)，外销创造效益。脱硫塔出口烟气二氧化硫排放浓度<50mg/Nm³(干基，6％氧)，脱硫效率不小于97.0％，脱硫装置可利用率不低于98％、氨(回收)利用率不低于96.5％、氨逃逸不大于8mg/Nm³。

具体运行时，要求脱硫装置具有如下特征：

(1)、脱硫装置应能适应锅炉在0～100％BMCR工况之间的任何负荷(包括掺烧燃料气，产生的高硫废气)，脱硫剂采用液氨和废氨水(包括工艺装置汽提气冷凝液、气化装置氨汽提塔不凝气、平衡灰水处理氨汽提塔塔顶排放冷凝液产生的氨水等)和硫铵回收制备处理需求，并能适应机组的负荷变化和机组启停次数的要求。装置和所有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。脱硫装置能在SO₂初始浓度为最小值和最大值之间任何工况安全运行，并保证脱硫效率和排放浓度达标。(2)、脱硫装置能适应锅炉的启动、停机及负荷变化，负荷变化速率可满足如下要求：定压运行时，不低于±5％B-MCR/分钟；负荷阶跃时，不低于±10％B-MCR/分钟，在以上负荷波动状态时，脱硫装置操作要求处于稳定的运行状态，并及时作出适当的运行调整。(3)、整套系统及其装置能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，系统的启动、正常运行监控和事故处理应实现完全自动化。(4)、脱硫装置不设置前置预洗涤塔，采用钢制、单塔方式，复合脱硫塔结构，塔内饱和结晶，塔外强制氧化，不采用填料塔。(5)、硫铵制备系统4台炉合用，硫铵包装系统采用自动包装机，硫酸铵的产物含游离酸量小于0.2％，水分含量不高于1％(重量比)，硫酸铵品质符合GB535-1995硫酸铵化肥标准中合格品要求。(6)、采用液氨和废氨水作为脱硫剂，4台炉合用。

为了保证烟气脱硫过程的稳定性，通常需要利用控制系统对烟气脱硫过程的各操作参数进行实时监控，其中，循环槽的液位、循环槽浆液的密度值、浓缩段的液位值及浓缩段的浆液密度值是众多工艺参数中较为重要的几个。其中循环槽的液位、浓缩段的液位可以通过将循环槽浆液的密度值、浓缩段的浆液密度值、氧化空气入口压力、浓缩段压力及设备本身安装尺寸输入DSC控制系统，利用本身存储的计算逻辑换算得出，而浓缩段的浆液密度值和循环槽浆液的密度值则需要人工取样测试才能得到。这样，为了实时监控工况，需要人工定期取样分析密度，后在DCS控制系统操作站进行人工录入浓缩段的浆液密度值和循环槽的浆液密度值，副操工作量较大，一个班8小时，副操需取样4次，共计分析8个样。同时，人工取样分析的数值受取样方法、分析方法、分析操作的熟悉程度等因素的影响，偏差较大，换算出的液位值误差很大，不利于精细化操作要求。此外，脱硫装置控制系统(比如杭州和利时的MASC6.0，操作人员可通过分析控制系统中操作参数的历史趋势，提前采取预判性操作措施)，工艺操作思路因采用人工录入密度值的操作方法，会对操作参数的历史趋势产生很大的偏差干扰。因此，这造成了氨法脱硫工艺控制在时效性、实时性、准确性、预判性等方面均存在缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种氨法脱硫控制方法及控制系统，以解决现有技术中氨法脱硫工艺控制在时效性、实时性、准确性、预判性等方面均存在缺陷的问题。