[实用新型]湿法烟气脱硫氧化风机节能系统

说明书

技术领域

本实用新型属于节能环保技术领域，涉及一种湿法烟气脱硫氧化风机节能系统。

背景技术

煤燃烧的过程中会产生SO₂等污染物，SO₂污染物会引起酸雨，对环境和生态造成影响。燃煤电站锅炉是我国煤炭的消耗大户，为了控制燃煤烟气中SO₂污染物的排放，通常会采用烟气脱硫装置来脱除烟气中SO₂。烟气脱硫系统种类较多，其中石灰石湿法烟气脱硫(WFGD)装置是燃煤电站锅炉采用最为广泛的烟气脱硫装置。特别是近年来随着对燃煤烟气中污染物排放限值的降低，越来越多的石灰石WFGD系统投入运行。

在石灰石WFGD系统中，吸收塔的浆液池内，石灰石浆液里的亚硫酸钙和亚硫酸氢钙在氧化空气中氧气的作用下被氧化为硫酸钙，最终形成副产物石膏浆液，由石膏排出泵送至石膏脱水系统。若吸收塔的浆液池内氧化不足，造成亚硫酸根或亚硫酸氢根氧化不完全，则亚硫酸钙容易形成半水亚硫酸钙，半水亚硫酸钙一方面会包覆在石灰石颗粒表面，影响石灰石的溶解，另一方面亚硫酸钙和硫酸钙还可能形成混合结晶体，两者容易造成结垢和堵塞。此外，氧化不足还有可能造成石膏结晶颗粒小而影响石膏脱水，甚至影响系统可用率。鉴于浆液池内氧化充分的重要性，通常在氧化空气系统设计时都会做比较保守的设计。首先，WFGD系统一般采用多台冗余方式布置，在设计时按照满负荷甚至120％负荷运行来计算，且通常是根据燃煤的最高含硫量和脱硫系统最高脱硫效率来计算SO₂的当量。其次，根据计算SO₂当量，一般以O₂对SO₂摩尔比为3:1来计算O₂当量，最后，根据空气中氧含量最低值计算氧化空气量。

脱硫系统氧化风机是WFGD系统中的重要的电耗设备之一，其厂用电率一般为0.15％左右。然而，目前我国燃煤电站锅炉WFGD系统的氧化风机基本没有运行调节手段，且火电机组大量参与调峰运行，机组运行负荷波动较大，必然导致浪费大量电能，同时增加运行成本。

吸收塔浆液池内的亚硫酸根浓度一般要求低于设定值，这样才能保证副产物石膏的脱水和防止塔内部件的结垢。氧化风机的作用就是保证塔内浆液的充分氧化，尽量减少亚硫酸根的浓度。要实现氧化风机工作在合适的工况点，降低氧化风机的能耗，就要求能知道浆液内亚硫酸根的浓度，根据亚硫酸根浓度来调整氧化风机的风量大小。例如，当亚硫酸根浓度大于氧化空气不足设定值区间，则需要加大氧化风机的风量，而当亚硫酸根浓度小于氧化空气过量设定值区间，则需要减小氧化风机的风量。要实现随着亚硫酸根浓度来调节氧化空气的量，必然要求实时监测亚硫酸根的浓度。Alstom公司的欧洲专利(EP2579032B1)公开了一种亚硫酸根浓度在线测量传感器及方法，用于在线监测浆液或者溶液里的亚硫酸根浓度。此外，Alstom公司的美国专利(US8828341B1)还公开了一种将上述专利EP2579032B1提到的在线亚硫酸根浓度测量传感器用于控制浆液亚硫酸根浓度从而控制浆液池内汞的二次逃逸的方法。然而，在线亚硫酸根检测系统价格昂贵，因此在国内的应用受到了一定的制约。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种湿法烟气脱硫氧化风机节能系统，设置节能控制模块，通过计算的SO₂当量、pH值、DO值和COD值来调整进入浆液池的氧化空气的量，使浆液池内的亚硫酸根充分氧化，在保证石膏质量和脱硫装置安全稳定运行的同时实现氧化风机节能。

本实用新型是这样实现的：