[发明专利]火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统软件，具体的说是一种燃煤电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置的过程模拟优化和在线数据查看系统软件。

背景技术

为了保护环境，需要控制燃煤电厂的                                                排放。目前控制燃煤电厂排放的途径主要有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫3种。燃烧后脱硫即烟气脱硫是目前控制最行之有效的途径，也是国际上普遍采用的一种方式。在烟气脱硫方法中石灰石—石膏湿法烟气脱硫是目前普遍采用的技术。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺以石灰石()作为碱性脱硫吸收剂。石灰石块料经预破碎进入球磨机与水混合，磨成浆状，通过泵输送至脱硫吸收塔中。新鲜的脱硫剂进入吸收塔的浆液池与循环浆液混合，循环浆液经泵提升至塔顶喷淋层，由喷嘴分散成雾状液滴，雾状浆液液滴在下落过程中与酸性烟气混合接触，浆液液滴中的碳酸钙与烟气中的进行一系列的物理化学的吸收反应生成亚硫酸钙，同时伴随着 pH值降低，亚硫酸钙在吸收塔浆池与鼓入的氧化空气中的氧气发生进一步反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶析出最终生成石膏(CaSO₄·H₂O)。脱硫后的烟气经除雾器除去烟气携带的细小液滴排入烟囱。吸收塔排出的石膏浆液经脱水系统浓缩脱水后，石膏作为副产品出售，废水经简单处理后部分回用，排出的废水经处理后达标排放。全流程主要包括吸收塔系统、 石灰石浆液制备系统、石膏脱水处理系统。

石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺较为先进，初投资费用高，运行和维护费用也相当高，并且系统可用率不高。为了预测该脱硫工艺过程的性能和选择最佳设计和运行参数，需要开发优化控制软件。美国电力研究协会(EPRI)开发了一种名为“FGD工艺过程整体化和模拟模型”，但该系统收费昂贵。

因此申请人自主开发了火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统，该系统可以实现对石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺的现场数据收集，并基于现场数据进行优化模拟，为操作人员提供操作建议。

专利申请大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统（申请号CN200610116579.3）提出了一套石灰石—石膏湿法烟气脱硫仿真控制系统。该系统通过对现场信号的仿真计算，然后输出信号直接操作DCS系统完成对实际设备的控制。经过项目组人员考察，火电厂工作人员表示工业装置需要很高的稳定性，直接操作DCS容易对系统造成冲击，并且DCS芯片操作负荷加大，容易造成系统失灵，万一仿真模拟系统对现场信号判断不准确将有可能出现安全事故，因此该过程存在较大安全隐患。鉴于此，本发明将模拟优化结果输送到客户端供操作人员参考，而不直接操作DCS系统，避免了对设备的冲击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统用于燃煤电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺的模拟优化。在无直接操作DCS控制系统的情况下，为石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置提出优化的操作条件供操作人员参考，克服了石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置运行操作难的问题，避免直接操作DCS系统对设备的冲击，提高脱硫系统的正常运转率。

本发明的目的是这样实现的，所述火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统，其特征在于包括：

1）  火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟模型；

2）  火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟优化数据库；

3）  火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟优化软件系统，包括“服务器”和“客户端”两部分。

所述的火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统，其特征在于所述的火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟模型包含烟气脱硫工艺简化模型和脱硫塔设备模拟模型。

所述的火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统，其特征在于所述的火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟优化数据库包含以火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟模型为基础，以“脱硫效率达到95%以上且SO₂排放浓度稳定低于105mg/L”为目标得到的多目标优化数据，以及这些优化数据建立的基本数据库。

所述的火电厂烟气脱硫过程模拟优化系统，其特征在于所述的火电厂石灰石湿法烟气脱硫过程模拟优化软件系统包含具有SIS数据接收处理、数据库访问及数据更新、优化控制模式查找匹配、控制信息发送、日志管理功能的“服务器”，以及具有控制信息接收、控制信息显示、控制信号预警提示功能的“客户端”。