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一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法

阅读：906发布：2021-03-01

IPRDB可以提供一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法，所述的节能控制系统包括：现场仪表信号采集装置、变频调速装置、自动控制装置、操作显示装置，其可根据现场仪表信号采集装置处的烟气流量、烟气的含硫量和液气比等信号调节浆液循环泵的转速；所述的节能控制方法包括：在湿法脱硫工艺中，脱硫塔内的脱硫浆液经浆液循环泵加压后由喷头喷射成液滴，与烟气接触反应，其中一台或多台浆液循环泵的转速可以用上述节能控制系统调节。本发明通过对湿法脱硫工艺中浆液循环泵实施变频调速控制，根据烟气参数调节浆液循环泵的转速，从而解决了传统工艺中浆液循环泵转速不能自动调节，长期高速运行导致的能耗较高的问题。，下面是一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，包括：现场仪表信号采集装置，用于采集入塔烟气参数和设备动作参数；

变频控制装置，连接于浆液循环泵，用于调节浆液循环泵的转速；

操作显示装置，用于显示各装置的运行状态；

自动控制装置，用于接收现场仪表信号采集装置采集的仪表信号，进行分析判断，确定脱硫浆液循环需求量和变频控制装置运行的频率，并向变频控制装置输出控制信号，向操作显示装置上输出运行信息。

2.如权利要求1所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述自动控制装置还用于接收所述操作显示装置发送的信号。

3.如权利要求1或2所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述自动控制装置还用于控制所述浆液循环泵的启停或开关。

4.如权利要求1所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述入塔烟气参数包括烟气流量、压力、温度、压差、浓度。

5.如权利要求1所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述变频控制装置为变频泵。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的浆液循环泵节能控制系统对湿法脱硫工艺中浆液循环泵进行节能控制的方法，其特征在于，包括：现场仪表信号采集装置连续或在一定时间间隔内检测入塔烟气的参数和设备动作参数，将该些参数信息传送至自动控制装置，自动控制装置根据该些参数信息以及整个脱硫塔系统的正常运行需求计算浆液循环量需求、变频控制装置运行的频率，并结合各设备的运行状态向变频控制装置输出相应的控制信号，变频控制装置接收所述控制信号并控制浆液循环泵的转速；自动控制装置同时还向操作显示装置上输出运行信息，向各种设备输出相应的控制信号。

7.如权利要求6所述的节能控制的方法，其特征在于，在湿法脱硫过程中，对浆液循环泵节能控制系统中各设备的状态进行监视，并及时发出报警信息和进行跳机保护。

8.如权利要求6所述的节能控制的方法，其特征在于，所述入塔烟气的参数包括烟气流量、压力、温度、压差、浓度。

9.如权利要求6所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述自动控制装置还接收所述操作显示装置发送的信号。

10.如权利要求6或9所述的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，其特征在于，所述自动控制装置还控制所述浆液循环泵的启停或开关。

说明书全文

一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及湿法脱硫技术领域，特别涉及浆液循环泵的变频调速节能技术，具体是一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和节能控制方法。

背景技术

[0002] 煤燃烧后因煤中含有硫元素，其烟气中含有二氧化硫等环境有害成分，通常采用湿法脱硫工艺去除这种有害成分。湿法脱硫工艺是在脱硫塔内完成的，烟气从脱硫塔中部进入脱硫塔内后向上流动，脱硫浆液经浆液循环泵加压后从顶部喷射下来，这样在塔内，烟气和脱硫浆液间进行化学反应，生成亚硫酸钙降至塔底的浆液池内，并在浆液池内被强制氧化为稳定的硫酸钙石膏排出，浆液池内未反应的脱硫浆液又重复被浆液循环泵加压后送至塔顶进行再循环。通常，浆液循环泵正常启动后保持高速运行。但是，由于煤炭内含硫成分不同以及生产负荷的变化，烟气流量和烟气中的含硫量始终在变化，浆液循环泵却不能相应于烟气的这种变化调节输出转速，只能保持高速运行，从而难以达到降低能耗的目的，浪费了大量的电能。

[0003] 为使湿法脱硫工艺的浆液循环泵能在满足脱硫需求和设备安全可靠运行的前提条件下节能运行，本发明提出了一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和方法。

发明内容

[0004] 本发明提供一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统和节能控制方法，用于解决现有的湿法脱硫工艺中，浆液循环泵不能根据负荷变化调节转速运行，从而浪费了大量的电能，不能做到节能运行的难题。

[0005] 本发明的目的通过如下方案实现：一种湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，包括：
现场仪表信号采集装置，用于采集入塔烟气参数和设备动作参数；其中，现场仪表信号采集装置可以为：压力变送器、温度变送器、SO2浓度检测仪、压差变送器、流量变送器、编码器、各种继电器等，上述设备动作参数所指的设备为湿法脱硫工艺中的各种设备，例如入口风门、增压风机、浆液循环泵、变频装置、压力传感器、冲洗阀门等，设备动作参数为上述设备的常用参数，如入口风门开度等；
变频控制装置，连接于浆液循环泵，用于调节控制浆液循环泵的转速；变频控制装置是采用变频为调速手段的装置，可以采用变频泵；
操作显示装置，用于显示各装置的运行状态，其中所述的装置为该节能控制系统中的各种装置；操作显示装置可以采用工控机、台式电脑或液晶显示器等；
自动控制装置，用于接收现场仪表信号采集装置采集的仪表信号，进行分析判断，确定脱硫浆液循环需求量和变频控制装置运行的频率，并向变频控制装置输出控制信号，向操作显示装置上输出运行信息；自动控制装置可以采用PLC控制器、DCS、单片机、工控机等。
自动控制装置的控制模式可以是开环控制，也可以是闭环控制。

[0006] 此外，所述自动控制装置还可用于接收所述操作显示装置发送的信号。所述操作显示装置发送的信号通常可以包括：运行频率、进线柜启停、变频器启停、工变频旁路等。

[0007] 优选地，所述自动控制装置还用于控制所述浆液循环泵的启停或开关，可以实现此功能的一个非限制性例子为：自动控制装置与给浆液循环泵供电的接触器之间通过控制电缆连接，当需要启动浆液循环泵时，自动控制装置发出启动信号给接触器，接触器吸合，给浆液循环泵电机供电，从而可启动浆液循环泵，当需要停止时，自动控制装置发出停止信号给接触器，接触器断开，浆液循环泵电机失电，停止浆液循环泵。此外，在浆液循环泵供电线路上还可以串联变频装置，以做到浆液循环泵的软启。

[0008] 通常，所述现场仪表信号采集装置采集的入塔烟气参数可以包括烟气流量、压力、温度、压差、浓度等。

[0009] 上述节能控制系统用于湿法脱硫工艺中，湿法脱硫工艺流程为：脱硫浆液经过一手动控制阀门过滤后进入浆液循环泵（其中浆液循环泵可有一台或多台），上述节能控制系统可以根据入塔烟气参数和设备动作参数控制其中的一台或多台浆液循环泵的转速，脱硫浆液经浆液循环泵升压后经过另一手动控制阀门进入主管路，并经由主管路在每个喷淋层位置设置的一组喷头喷射成液滴，与烟气接触反应。

[0010] 一种利用上述的浆液循环泵节能控制系统对湿法脱硫工艺中浆液循环泵进行节能控制的方法，包括：现场仪表信号采集装置连续或在一定时间间隔内检测入塔烟气的参数和设备动作参数，将该些参数信息传送至自动控制装置，自动控制装置根据该些参数信息以及整个脱硫塔系统的正常运行需求计算浆液循环量需求、变频控制装置运行的频率，并结合各设备的运行状态向变频控制装置输出相应的控制信号，变频控制装置接收所述控制信号并控制浆液循环泵的转速；自动控制装置同时还向操作显示装置上输出运行信息，向各种设备输出相应的控制信号，该些控制信号例如可包括进线柜的合闸/分闸、变频器启动/停止、变频器运行频率、冲洗阀开关等。

[0011] 此外，还可以对浆液循环泵节能控制系统中各设备的状态进行监视，并及时发出报警信息和进行跳机保护。其中，一个非限制性例子为：发出报警信息和进行跳机保护的设备主要是自动控制装置，它依赖现场仪表信号采集装置所检测的温度、压力、电流等信号根据预先设定值判断是否发出报警和跳机信号。如电机的轴承、定子温度超过设定报警值，变频器内部或室内温度过高、电流过大、欠相等都会引起报警，当出现报警后，如不采取措施，运行状态进一步恶化，就可能导致设备紧急停机保护设备，进行跳机保护。现场仪表信号采集装置采集的信息上传至自动控制装置，由其进行处理，发出报警和跳机信号。

[0012] 所述入塔烟气的参数包括烟气流量、压力、温度、压差、浓度。

[0013] 优选所述自动控制装置还接收所述操作显示装置发送的信号。

[0014] 优选所述自动控制装置还控制所述浆液循环泵的启停或开关。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的浆液循环泵节能控制系统和节能控制方法基于烟气流量、浓度、脱硫率、液气比等信号对浆液循环量进行评估，并通过调节浆液循环泵的转速对浆液循环量进行控制，具有在达到预期脱硫效果情况下自动调节浆液循环量和浆液循环泵转速的功能，从而使浆液循环泵的转速可以根据烟气参数进行调节，不必一直保持高速运行，实现了节省电能的效果。

[0016] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

[0017] 图1为本发明实施例1的湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统的结构示意图。

具体实施方式

[0018] 下方结合具体实施例对本发明做进一步的描述。

[0019] 实施例1参见图1，本实施例浆液循环泵的节能控制系统应用于如下的湿法脱硫工艺：脱硫浆液经过手动控制阀A过滤后进入浆液循环泵B，由浆液循环泵B升压后经过另一手动控制阀C进入主管路D，并经由主管路D在每个喷淋层位置设置的一组喷头J喷射成液滴，与烟气接触反应。其中，节能控制系统连接于浆液循环泵B。浆液循环泵可有一台或多台，上述节能控制系统可以根据入塔烟气参数和设备动作参数控制其中的一台或多台浆液循环泵的转速，从而对浆液循环量进行控制，而且浆液循环泵不必维持高速运行，节省了电能。

[0020] 该湿法脱硫工艺中浆液循环泵的节能控制系统，包括：现场仪表信号采集装置I，用于采集烟气参数和设备动作参数；现场仪表信号采集装置可以为压力变送器、温度变送器、SO2浓度检测仪、压差变送器、流量变送器、编码器、各种继电器等；烟气参数可以包括烟气流量、压力、温度、压差、浓度等，可采集工作参数的设备为湿法脱硫工艺中的各种设备，例如入口风门、增压风机、浆液循环泵、变频装置、压力传感器、冲洗阀门等；
变频控制装置G，连接于浆液循环泵B，用于调节控制浆液循环泵B的转速；变频控制装置可以采用变频泵；
操作显示装置H，用于显示各装置的运行状态，其中的装置为该节能控制系统中的各种装置；操作显示装置可以采用工控机、台式电脑或液晶显示器等；
自动控制装置F，用于接收现场仪表信号采集装置I采集的仪表信号，进行分析判断，确定脱硫浆液循环需求量和变频控制装置G运行的频率，并向变频控制装置G输出控制信号，向操作显示装置H上输出运行信息；自动控制装置可以采用PLC控制器、DCS、单片机、工控机等。自动控制装置的控制模式可以是开环控制，也可以是闭环控制。

[0021] 此外，自动控制装置F还可以接收操作显示装置H发送的信号，这些信号通常可以包括：运行频率、进线柜启停、变频器启停、工变频旁路等。

[0022] 自动控制装置F还控制浆液循环泵B的启停或开关，具体在本实施例中，自动控制装置F与给浆液循环泵B供电的接触器之间通过控制电缆连接，当需要启动浆液循环泵B时，自动控制装置F发出启动信号给接触器，接触器吸合，给浆液循环泵电机供电，从而可启动浆液循环泵B，当需要停止时，自动控制装置F发出停止信号给接触器，接触器断开，浆液循环泵电机失电，停止浆液循环泵B。此外，在浆液循环泵供电线路上还可以串联变频装置，以做到浆液循环泵的软启。

[0023] 在本发明中，浆液循环泵可有多台，上述节能控制系统可控制其中的一台或多台浆液循环泵的转速，或者，浆液循环泵只有一台，上述节能控制系统控制该台浆液循环泵的转速。

[0024] 利用本实施例的浆液循环泵节能控制系统对湿法脱硫工艺中浆液循环泵进行节能控制的方法，包括：现场仪表信号采集装置I检测入塔烟气的参数，如烟气流量、压力、温度、压差、浓度等，以及设备动作等仪表信号，并将这些仪表信号送至自动控制装置F，自动控制装置F分析判断，根据这些参数信息以及整个脱硫塔系统的正常运行需求计算脱硫浆液循环量需求、变频控制装置G运行的频率，并结合各设备的运行状态向变频控制装置G输出相应的控制信号，变频控制装置G接收上述控制信号并控制浆液循环泵B的转速；自动控制装置F同时还向操作显示装置H上输出运行信息，向各种设备如进线柜、变频器、冲洗阀开关等输出相应的控制信号。此外，自动控制装置F还接收操作显示装置H上的信号，以及实现对浆液循环泵B的启停或开关控制。

[0025] 此外，还可以对浆液循环泵节能控制系统中各设备的状态进行监视，并及时发出报警信息和进行跳机保护。具体在本实施例中，发出报警信息和进行跳机保护的设备主要是自动控制装置F，它依赖现场的检测仪表所检测的温度、压力、电流等信号根据预先设定值判断是否发出报警和跳机信号。如电机的轴承、定子温度超过设定报警值，变频器内部或室内温度过高、电流过大、欠相等都会引起报警，当出现报警后，如不采取措施，运行状态进一步恶化，就可能导致设备紧急停机保护设备，进行跳机保护。现场仪表信号采集装置I采集的信息上传至自动控制装置F，由其进行处理，发出报警和跳机信号。

[0026] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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