[发明专利]用于湿法脱硫系统运行的工况定量分析方法

摘要

本发明涉及用于污染物的直接或分布数字控制系统领域，具体为一种用于湿法脱硫系统运行的工况定量分析方法。一种用于湿法脱硫系统运行的工况定量分析方法，包括采集数据，通过工况前端进行数据的采集、存储和传输，再上传，其特征是：核算仪采集前端工况数据、直采CEMS数据，与企业服务系统交换数据，进行过程工况数据的检验定性，如果过程数据异常，则启动定量进行核定，确定理论排放数据，核算仪需要进行的是工况的排口数据与直采的排口数据进行比对，确定排口数据是否在DCS中被更改，核算仪定性和定量结果上传。本发明数据准确、及时，可应用于火电厂的湿法脱硫系统运行情况（工况、过程）分析，为环保管理提供支持。

主权项

一种用于湿法脱硫系统运行的工况定量分析方法，包括通过企业服务系统从电厂的DCS系统中采集机组、FGD、CEMS数据，通过工况前端进行数据的采集、存储和传输，再上传，其特征是：核算仪采集前端工况数据、直采CEMS数据，与企业服务系统交换数据，进行过程工况数据的检验定性，如果过程数据异常，则启动定量进行核定，确定理论排放数据，核算仪需要进行的是工况的排口数据与直采的排口数据进行比对，确定排口数据是否在DCS中被更改，核算仪定性和定量结果上传，通过定性分析后的不正常工况数据，计算污染物产生量，然后设定环保管理系数来核算污染物排放量，定量分析计算时包括三个基本脱硫数学模型：Ⅰ.烟气产生量模型锅炉产生的烟气量模型基于燃煤量、煤质等数据来判断，用元素分析法，公式1：收到基Car+Har+Oar+Nar+Sar+Aar+Mar＝100％，公式1中，Car：收到基C，％；Har：收到基H，％；Oar：收到基O，％；Nar：收到基N，％；Sar：收到基S，％；Aar：收到基灰分，％；Mar：收到基水分，％；公式2：V₀＝(1.866×Car+5.56×Har+0.7×Sar‑0.7×Oar)/21，公式2中：V₀——1kg燃料完全燃烧需理论空气量；公式3：VY＝(1.866×Car+0.7×Sar+11.1×Har+1.24×War+0.0161×V₀+0.79×V₀+0.9×Nar)，α＝21/(21‑O₂)，公式3中：VY——1kg燃料完全燃烧需实际空气量，Α——标准过剩空气系数，O₂——为烟气中含氧量；公式4：V＝(VY+(α‑1)×V₀+0.0161×(α‑1)×V₀)×Q，公式4中：Q——燃煤量，kg/h；V——计算烟气量，N·m³/h；Ⅱ.烟气SO₂浓度模型锅炉产生SO₂浓度模型基于煤质分析数据来计算，公式5：全硫份St＝S有机+SFeS₂+S单质+S硫酸盐；硫的转化采用回归分析拟合，排除不同工况的误差，对理想状况下的SO₂产生量进行修正：公式6：MSO₂＝mSO₂×m煤＝a×20×Sar×m煤，kg/h，公式6中：a为二氧化硫产生量的修正系数，根据实际产生量以及理论分析中二氧化硫的产生量为一级动力学反应方程，可以看出实际的烟气产生量与负荷和全硫份的关系近似为一级动力学反应，所以拟合采用线性拟合；计算得到二氧化硫浓度和全硫分的关系为：公式7：y＝18.54998x＝18.54998×Sar×m煤＝0.9275×20×Sar×m煤，得出二氧化硫产生量的修正系数a＝0.9275；FGD入口SO₂的浓度＝FGD入口SO₂的产生量/FGD入口烟气量＝CFGD入口SO₂＝M SO₂/QG×10³，mg/(h·N·km³)，公式8：YSO₂＝179.4×S/(VY‑0.0161×α×V₀‑11.1×Har‑1.24×War)，公式8中，YSO₂——计算SO₂浓度，mg/N·m³，S——上报硫含量，wt％；Ⅲ.脱硫效率模型传质通量按公式9计算：公式9：N_SO＝K_GaVP_SO‑P_SO；通用效率模型按公式10计算：公式10：$\mathrm{\η}=100[1-\exp (-\frac{K_G\mathrm{aVP}}{G})];$基于烟气流量和SO₂浓度模型的定量分析方法按如下步骤实施：1)原烟气流量核算方法：根据定性结果，查实测原烟气流量的标签，如果是异常或者数据超范围、恒定值或数据缺失，直接出模型结果，如果正常，出实测结果；2)净烟气流量核算方法：根据定性结果，查实测净烟气流量的标签，如果是异常或者数据超范围、恒定值或数据缺失，直接出模型结果，如果正常，出实测结果；3)原烟气SO₂浓度核算方法：根据定性结果，查实测原烟气SO₂浓度的定性标签，如果是异常或者数据超范围、恒定值或数据缺失，直接出模型结果，如果正常，出实测结果。