[发明专利]提高石灰石-石膏烟气脱硫系统可靠性和可用性的方法

摘要

本发明公开一种提高湿法石灰石-石膏烟气脱硫系统可靠性和可用性的方法。脱硫系统由DCS控制装置和脱硫装置组成；DCS控制装置经I/O接口与脱硫装置的检测/控制点一一对应相连，输入脱硫装置的模拟/开关量工况信号、输出脱硫装置的模拟/开关量控制信号；鉴于脱硫反应物堵塞传感器导致脱硫系统的可靠性下降，提出重要模拟/开关量输入信号的“3+1”传感器检测法；重要开关量输出信号采用通道独立的隔离输出组件、反馈确认输出信号的方法，同时联锁/保护和检测测点传感器进行独立设置；上述技术的综合应用提高了脱硫系统的可靠性。脱硫装置出现局部故障，启动应急降级运行程序，结合自抗扰控制器的应用，提升了装置的可用性。

主权项

一种提高湿法石灰石‑石膏烟气脱硫系统可靠性和可用性的方法，其特征在于脱硫系统由DCS控制装置和脱硫装置组成，控制装置的主机为FOXBORO公司的I/A Series DCS控制装，DCS控制装（13）经I/O接口与脱硫装置的检测/控制点一一对应相连，输入脱硫装置的模拟/开关量工况信号、输出脱硫装置的模拟/开关量控制信号；脱硫装置包括石灰石贮仓（1）、湿式球磨机（2）、浆液旋流器（3）、球磨机浆液再循环箱（4）、石灰石浆液箱（5）、吸收塔（6）、喷淋装置（7）、石膏脱水装置（8），烟囱（9）石灰石浆液循环泵（10）、氧化风机（11）、除雾器（12）；石灰石贮仓（1）、湿式球磨机（2）、浆液旋流器（3）、石灰石浆液箱（5）、吸收塔（6）、烟囱（9）顺次相连，浆液旋流器（3）底部、球磨机浆液再循环箱（4）、湿式球磨机（2）顺次相连，吸收塔（6）上部设有除雾器（12）、喷淋装置（7），石灰石浆液循环泵（10）经喷淋装置（7）与吸收塔（6）下部相连，石膏脱水装置（8）、氧化风机（11）与吸收塔（6）下部相连；烟气中的SO2在吸收塔内去除，锅炉生成的原烟气经增压风机（60）进入吸收塔（6）、折流向上与喷淋浆液充分接触、烟气被浆液冷却并达到饱和，烟气中的SO2、SO3、HCL、HF酸性成分被吸收，再流经两层锯齿形除雾器（12）除去所含雾滴；洗涤和净化后的烟气从吸收塔导出，通过净烟道从烟囱（9）排放；吸收塔下部浆池汇集反应生成的亚硫酸氢根HSO3‑，HSO3‑被氧化风机（11）鼓入的空气氧化成SO42‑, SO42‑与Ca2+反应生成硫酸钙CaSO4，CaSO4结晶为石膏CaSO4·2H2O，底部浆池的 pH 值维持在 5.2‑5.6 之间；含有石膏、灰尘和杂质的浆液一部分经石膏排浆泵排入石膏脱水装置（8），其余浆液返回吸收塔循环再利用；吸收塔内的冲洗水设备定期实施冲洗，防止雾滴中的石膏、灰尘和其他固体物堵塞吸收塔的管路；烟气经增压风机（60）、烟道、在进出口/旁路挡板导引下进入脱硫装置，旁路挡板安装在主烟道上；一旦脱硫装置发生故障、借助进出口/旁路挡板的切换，消除故障对锅炉运行的影响；锅炉启动及脱硫装置发生故障时，进、出口挡板门关闭，打开旁路挡板门，未处理的烟气直接进入烟囱（9）排入大气；粒径0.1～20mm的石灰石进入湿式球磨机（2）加水研磨成固体物含量为30%左右的浆液，浆液旋流器（3）将粒度合适的浆液送至石灰石浆液箱（5），分离出的大粒度的浆液则进入球磨机浆液再循环箱（4）、返回湿式球磨机（2）；石灰石浆液箱（5）内的浆液通过石灰石浆液输送泵送往吸收塔，调节进入吸收塔的石灰石浆液量或吸收塔排出浆液浓度，可使吸收塔浆池PH值维持在5.2‑5.6之间，保证石灰石的溶解及SO2的高效吸收；吸收塔内脱硫反应生成的二水石膏浆液经石膏排浆泵送入石膏脱水装置（8），首先由石膏脱水装置（8）的石膏水力旋流器脱水，旋流器底流浆液流入石膏浆液分配箱、真空皮带脱水机脱水，最后脱水石膏通过多点式卸料机输送至石膏仓库储存，同时旋流器溢流流入旋流器溢流箱，自流至回收水箱；DCS控制装置总计配置5526个I/O点；脱硫烟道设78个I/O点，重要的AI点为烟气进口温度测点、原烟气压力测点；重要的DI点是入口挡板的开关状态；重要的DO点是旁路挡板、入口挡板、出口挡板；增压风机重要的AI点为增压风机的压力测点；DCS现场总线组件FBM采用冗余的现场总线FCM10E连接方式，实现脱硫控制装置输入输出信号的采集，A/D、D/A转换，故障处理及光电隔离；继电器柜实现脱硫控制装置数字量输出信号的隔离，配电柜实现控制系统的配电；控制装置重要模拟/开关量的输入信号采用“3+1”传感器检测法，重要开关量输出信号采用通道独立的隔离输出组件、反馈确认输出信号的方法，同时联锁/保护和检测测点传感器进行独立设置；关键控制回路采用自抗扰控制器，脱硫装置出现局部故障时、启动应急降级运行程序。