專利名稱：一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及脫硫煙氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)石灰石漿液pH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置。
背景技術(shù)：
SO2氣體是一種污染物，為避免污染環(huán)境，對于可能排放包含SO2氣體的工業(yè)過程(比如，燃煤火電廠的工業(yè)發(fā)電過程)，通常需要進行脫硫操作。參見圖1，該圖示出了常見的石灰石-石膏濕脫硫法的吸收塔系統(tǒng)?；谠撐账到y(tǒng)的脫硫過程是未經(jīng)脫硫的煙氣由吸收塔10下部的入風口 11吸入，吸入的煙氣與供給到吸收塔內(nèi)的石灰石漿液15逆流接觸，生成半水熟石膏(CaSO3 · 1/2H20)，熟石膏與吸入空氣中的氧氣發(fā)生化學反應(yīng)，生成二水生石膏(CaSO4 ·2Η20)，從而達到去除煙氣中SO2的目的，經(jīng)過凈化后的已脫硫煙氣通過吸收 塔10上部的出風口 12排除。在上述脫硫過程中，在保證經(jīng)濟效益的情況下，為確保達到預(yù)定的脫硫效率，需要將吸收塔內(nèi)的石灰石漿液的PH值控制在一定的范圍內(nèi)，該過程通過分析處理PH值測量裝置14測得的pH值和石灰石漿液調(diào)節(jié)裝置13調(diào)節(jié)供漿流量實現(xiàn)。。在上述脫硫系統(tǒng)中會產(chǎn)生氟化鋁或亞硝酸鹽，當氟化鋁或亞硝酸鹽的含量較高時，將使新加入的石灰石漿液失去反應(yīng)活性，導(dǎo)致PH值持續(xù)下滑，此時脫硫效率隨之降低、石膏品質(zhì)變差。這種現(xiàn)象稱為“脫硫盲區(qū)”。脫硫盲區(qū)必須及時發(fā)現(xiàn)，以便采取針對性的措施，比如減少石灰石漿液的供漿量，加大漿液置換等。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，除憑借人為經(jīng)驗判定外，還沒有一種行之有效的自動化的檢測脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)脫硫盲區(qū)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本申請實施例提供了一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置，以實現(xiàn)PH值控制過程中自動化盲區(qū)檢測。本申請實施例提供的脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置包括第一測量儀、第二測量儀、第一存儲器、第二存儲器、第一微處理器和比較器，其中所述第一測量儀與第一存儲器連接，用于在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中測量第一時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第一 PH值和第一供漿流量存儲到第一存儲器；所述第二測量儀與第二存儲器連接，用于測量第二時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第二 PH值和第二供漿流量存儲到第二存儲器；所述第二時刻與第一時刻相差第一預(yù)設(shè)時間；所述第一微處理器與第一存儲器和第二存儲器連接，用于將第一存儲器存儲的第一 PH值和第一供漿量分別與第二存儲器存儲的第二 pH值和第二供漿量進行求差運算；并將PH值和供漿量的運算結(jié)果分別與第二閾值、第三閾值進行比較，如果第一 pH值和第二 pH值之差大于等于第二閾值，且第一供漿量與第二供漿量之差小于等于第三閾值，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。優(yōu)選地，所述脫硫系統(tǒng)pH值控制過程通過脫硫系統(tǒng)pH值控制器實現(xiàn)，所述控制器器包括第三測量儀、第四測量儀、第二微處理器、第三微處理器、第四微處理器和減法器，其中所述第三測量儀與第二微處理器、第三微處理器連接，用于測量進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量；所述第四測量儀與減法器連接，用于測量吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值；所述第二微處理器與第四微處理器連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第一響應(yīng)函數(shù)確定供漿流量理論值；所述第三微處理器與減法器連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第二響應(yīng)函數(shù)確定pH初值，所述第二響應(yīng)函數(shù)是在滿足預(yù)定 脫硫效率條件下通過對進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量與吸收塔內(nèi)石灰石漿液的實際pH值間的映射數(shù)據(jù)事先擬合而成；所述減法器與第四微處理器連接，用于將所述PH初值與第四測量儀測量的石灰石漿液的PH值相減獲得供漿流量修正值；所述第四微處理器用于根據(jù)供漿流量修正值修正供漿流量理論值后的結(jié)果控制石灰石衆(zhòng)液的實際供衆(zhòng)量。優(yōu)選地，所述裝置還包括與第三微處理器連接的第五微處理器，用于在脫硫系統(tǒng)PH值控制過程中第一微處理器判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)時，對所述第二響應(yīng)函數(shù)進行變換，則所述第三微處理器根據(jù)第二響應(yīng)函數(shù)確定PH初值具體為第三微處理器根據(jù)第五微處理器變換后的響應(yīng)函數(shù)關(guān)系確定進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量對應(yīng)的PH初值，所述變換后的響應(yīng)函數(shù)F2 (X)與變換前的函數(shù)F1 (X)之間的關(guān)系為F2 (X)=F1 (X)-第四閾值優(yōu)選地，所述裝置包括報警器，用于在判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)時發(fā)出報警。本申請實施例提供的裝置在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的兩個時刻分別記錄向吸收塔提供石灰石漿液的供漿流量和吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值，形成兩組數(shù)據(jù)，然后對記錄的兩組數(shù)據(jù)分別進行求差運算，將運算結(jié)果分別與預(yù)設(shè)的第二閾值和第三閾值進行比較，如果達到所述閾值，則判定已經(jīng)出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。與現(xiàn)有的人工經(jīng)驗判定方法相比，本申請實施例提供的裝置通過獲取兩個時刻的兩組數(shù)據(jù)可自動進行脫硫盲區(qū)的檢測，提高了脫硫盲區(qū)的檢測效率。此外，由于本申請實施例是自動進行盲區(qū)檢測，避免了人為主觀因素的影響，從而提高了盲區(qū)檢測的準確性。


為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)示意圖； 圖2為脫硫系統(tǒng)PH值控制過程的SAMA圖；圖3 Ca)為本申請第一實施例的盲區(qū)檢測裝置組成框圖；圖3 (b)為本申請第一實施例的盲區(qū)檢測裝置的工作流程圖4 (a)為本申請第二實施例的盲區(qū)檢測裝置組成框圖；圖4 (b)為本申請第二實施例的盲區(qū)檢測裝置的工作流程圖；圖5為圖4所述實施例的SAMA圖；圖6為圖4所述實施例確定SO2質(zhì)量流量與pH初值間函數(shù)關(guān)系的流程圖；圖7為一種加法器電路示意圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護 的范圍。為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面先對石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的原理和脫硫系統(tǒng)PH值控制過程的作簡要介紹，再結(jié)合附圖和具體實施方式
對本申請作進一步詳細的說明。石灰石-石膏濕脫硫法是利用石灰石漿液對SO2氣體進行硫化吸收，其化學反應(yīng)的核心設(shè)備是吸收塔(參見圖I所示)，在該吸收塔內(nèi)發(fā)生的主要化學反應(yīng)(電離反應(yīng))是
H2O + SO2 ^ S(V + H+
CaCO3 + H+^ Ca2丄 + HCO3'由上式可知，吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值取決于進入吸收塔的煙氣的總風量(該總風量由工業(yè)機組的負荷決定)、煙氣的SO2濃度(該濃度由工業(yè)機組燃料含硫量決定)以及石灰石漿液的濃度等因素。通常情況下，進入吸收塔的煙氣的總風量和煙氣的SO2濃度不斷變化，吸收塔內(nèi)石灰石漿液的濃度保持不變。因此，如果吸收塔的煙氣的總風量或煙氣的SO2濃度增加，石灰石漿液的pH值將增加，脫硫效率將隨之提高，反之亦然。但是，考慮到經(jīng)濟效益問題，脫硫效率也不能過大，需要將石灰石漿液的PH值控制在一定范圍內(nèi)。由上式還可知，在滿足預(yù)定脫硫效率的情況下，如果需要增加石灰石漿液的PH值的濃度，則應(yīng)當將第二式的可逆反應(yīng)逆向進行或不進行，即減少向吸收塔內(nèi)提供石灰石漿液；如果需要減少石灰石漿液的PH值的濃度，則應(yīng)當將第二式的可逆反應(yīng)正向進行，即增加向吸收塔內(nèi)補充石灰石漿液，以消耗吸收塔內(nèi)石灰石漿液中的H+。參見圖2，該圖示出了基于上述原理的一種在脫硫過程中進行pH值控制的SAMA圖。SAMA 圖是美國科學儀器制造協(xié)會(Scientific Apparatus Maker’s Association)所采用的繪例，它易于理解，能清楚第表示系統(tǒng)功能，廣為自動控制系統(tǒng)所采用。從圖2可知，pH值控制過程包括第一步根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量獲取供漿流量理論值；這里的SO2的質(zhì)量流量為進入吸收塔的煙氣總風量(Nm3A)與該煙氣中SO2濃度(mg/Nm3)的乘積。在測定得到煙氣總風量和SO2濃度后即可獲得SO2的質(zhì)量流量。由前述化學反應(yīng)式可知，向吸收塔提供的石灰石漿液流量與SO2的質(zhì)量流量具有同比例關(guān)系，因此，在確定SO2的質(zhì)量流量后，即可方便得獲得供漿流量理論值。當然，在某些情況下，根據(jù)實際需要，吸收塔提供的石灰石漿液流量與SO2的質(zhì)量流量可以不具有同比例關(guān)系，這時供漿流量理論值按照SO2的質(zhì)量流量與供漿流量理論值之間的預(yù)設(shè)規(guī)則確定。第二步確定pH初值，將該pH初值和當前測定的石灰石漿液pH值進行比較得到供漿流量修正值；pH初值的確定具有多種方法，比如可直接采用人工輸入的方式，也可事先確定SO2的質(zhì)量流量與PH初值之間的函數(shù)關(guān)系，根據(jù)該函數(shù)關(guān)系確定進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量對應(yīng)的PH初值。確定pH初值后，可將當前實際測定的石灰石漿液pH值進行比較以確定供漿流量修正值，比較過程存在多種具體的實現(xiàn)方式，比如可以是直接兩個數(shù)據(jù)進行加減，將運算后結(jié)果作為修正值，該修正值可負可正，也可以是按照預(yù)設(shè)加權(quán)規(guī)則將兩個數(shù)據(jù)加權(quán)后進行運算，還可以是根據(jù)實際需要乘以一定的系數(shù)因子后進行運算。在實際工業(yè)應(yīng)用過程中，為了更為準確地獲得吸收塔內(nèi)石灰石漿液PH值，可以對石灰石漿液進行多次測 定，將多個測定數(shù)據(jù)進行平均獲得平均值或比較后選擇一個作為最終的測定值，這里的多次測定可以是同一時刻對吸收塔石灰石漿液不同位置(比如，石灰石漿液表層和底部)的多次測定，也可以是同一位置在不同時刻(比如，相鄰數(shù)秒)的多次測定。第三步根據(jù)所述供漿流量修正值對供漿流量理論值進行修正；按照前述步驟獲得供漿流量修正值和理論值后，可用修正值對理論值進行修正，將修正后的值作為最終值。這里的修正規(guī)則可根據(jù)實際情況選擇，比如，一種較為簡單的方式是直接將修正值與理論值進行加減運算，還可以是將修正值作為修正系數(shù)對理論值進行修正等。第四步根據(jù)修正后的供漿流量值控制石灰石漿液的實際供漿流量；獲得供漿流量值后即可根據(jù)該供漿流量值控制石灰石漿液的實際供漿量，在具體實現(xiàn)該過程中時，可以直接根據(jù)該供漿流量值進行石灰石漿液的供給，該方式通常適用于初次進行供漿量調(diào)節(jié)或者間斷性進行供漿量調(diào)節(jié)的情形；也可以先測定現(xiàn)有的供漿流量，通過將測定的實際供漿流量與修正后的供漿流量值進行比較后僅調(diào)節(jié)增加或減少部分的流量，該方式通常適用于連續(xù)進行供漿量調(diào)節(jié)的情形。在圖2所示的SAMA圖中是通過PID控制器進行的供漿流量的調(diào)節(jié)控制。如前所述，在上述的脫硫系統(tǒng)的pH值控制過程中可能出現(xiàn)脫硫盲區(qū)，以致引起一系列的不良效果。為了避免避免脫硫盲區(qū)出現(xiàn)后引起不良后果，本申請實施例提供了一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)PH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置。參見圖3 (a)示出了本申請第一實施例的盲區(qū)檢測裝置組成框圖。該第一實施例包括第一測量儀301、第二測量儀302、第一存儲器303、第二存儲器304和第一微處理器305，其中第一測量儀301與第一存儲器303連接，用于在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中測量第一時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第一 PH值和第一供漿流量存儲到第一存儲器303 ；第二測量儀302與第二存儲器304連接，用于測量第二時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第二 pH值和第二供漿流量存儲到第二存儲器304 ;所述第二時刻與第一時刻相差第一預(yù)設(shè)時間；
第一微處理器305與第一存儲器303和第二存儲器304連接，用于將第一存儲器存儲303的第一 pH值和第一供漿量分別與第二存儲器存儲304的第二 pH值和第二供漿量進行求差運算，并將PH值和供漿量的運算結(jié)果分別與第二閾值、第三閾值進行比較，如果第一 PH值和第二 pH值之差大于等于第二閾值且第一供漿量與第二供漿量之差小于等于第三閾值，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。圖3 (b)示出了本申請第一實施例的盲區(qū)檢測裝置的流程。該流程包括步驟S301 :第一測量儀測量第一時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第一 PH值和第一供漿流量存儲到第一存儲器；脫硫盲區(qū)檢測可以在上述脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中剛開始時即啟動，也可在脫硫系統(tǒng)進行一段時間后進行，具體啟動時間可根據(jù)實際情況進行選取，通常情況，優(yōu)選在進行一段時間的pH值控制后啟動盲區(qū)檢測。盲區(qū)檢測啟動后可以選擇一個時刻作為第一時 亥IJ，在該時刻對吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值進行測定，同時對該時刻向吸收塔提供石灰石漿液的供漿流量進行測定，并記錄下測定的PH值和供漿流量，分別作為第一 pH值和第一供漿流量，將其存儲到第一存儲器。步驟S302 :第二測量儀測量第二時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液在的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第二 PH值和第二供漿流量存儲到第二存儲器；所述第二時刻與第一時刻相差第一預(yù)設(shè)時間；在第一時刻的測定工作完成并經(jīng)過一段時間后，選擇一個時刻作為第二時刻，在該時刻對吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值進行二次測定，同時對該時刻向吸收塔提供石灰石漿液的供漿流量進行測定，并記錄下測定的PH值和供漿流量，分別作為第二 pH值和第二供漿流量，將其存儲到第二存儲器。這里的第二時刻可根據(jù)實際情況進行選取，在脫硫效率較高的情況下，可以將第二時刻與第一時刻之間的時間間隔(即第一預(yù)設(shè)時間)設(shè)置得短一些，反之，則可以設(shè)置得長一些。但通常情況下，本實施例優(yōu)選第一預(yù)設(shè)時間至少為0. 5小時，這樣一方面可減少對PH值和供漿流量的測定次數(shù)，從而節(jié)約相關(guān)的資源，另一方面，經(jīng)過足夠長的時間脫硫系統(tǒng)石灰石漿液性能較為穩(wěn)定，從而使測得的PH值和供漿流量較為準確，避免盲區(qū)誤檢。步驟S303 :第一微處理器判斷所述第一 pH值與第二 pH值之差以及第一供漿量與第二供漿量之差是否分別滿足第二閾值和第三閾值，如果是，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)；通過前述步驟獲得兩組數(shù)據(jù)后，即可對這兩組數(shù)據(jù)進行運算處理，判定它們的運算結(jié)果是否滿足第二閾值和第三閾值，所謂滿足第二閾值指兩個時刻的PH值差大于等于第二閾值，滿足第三閾值指兩個時刻的供漿流量差小于等于第三閾值，這里的第二閾值和第三閾值可根據(jù)實際情況選取，本實施例優(yōu)選第二閾值為0. 3個單位，第三閾值為2噸每小時。如果前述兩個判斷同時達到滿足條件，即可判定當前吸收塔內(nèi)的石灰石漿液已經(jīng)出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。本實施例在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的兩個時刻分別記錄向吸收塔提供石灰石漿液的供漿流量和吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值，形成兩組數(shù)據(jù)，然后對記錄的兩組數(shù)據(jù)分別進行求差運算，將運算結(jié)果分別與預(yù)設(shè)的第二閾值和第三閾值進行比較，如果達到所述閾值，則判定已經(jīng)出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。與現(xiàn)有的人工經(jīng)驗判定方法相比，本實施例通過獲取兩個時刻的兩組數(shù)據(jù)可自動進行脫硫盲區(qū)的檢測，提高了脫硫盲區(qū)的檢測效率。此外，由于本實施例是自動進行盲區(qū)檢測，避免了人為主觀因素的影響，從而提高了盲區(qū)檢測的準確性。通過上述實施例檢測出脫硫盲區(qū)后，即可根據(jù)實際情況采取有針對性的措施，比如若脫硫盲區(qū)不是很嚴重，可減少石灰石漿液的供給，降低脫硫系統(tǒng)運行效率，在脫硫盲區(qū)較為嚴重時，則可直接對吸收塔內(nèi)的石灰石漿液進行全部置換。還比如，在本系統(tǒng)內(nèi)可設(shè)定一個報警器，當檢測出脫硫盲區(qū)時，觸發(fā)報警器發(fā)出報警，這樣有利于提醒工作人員及時對脫硫盲區(qū)現(xiàn)象進行處置，使整個脫硫過程在人為“可控、可調(diào)”的安全范圍內(nèi)。前述內(nèi)容詳細說明了基于石 灰石-石膏濕脫硫法的脫硫系統(tǒng)pH值控制過程和脫硫系統(tǒng)過程中的盲區(qū)檢測過程中使用的裝置，在實際應(yīng)用過程中，通常將這兩者結(jié)合起來，即用盲區(qū)檢測的結(jié)果影響或調(diào)節(jié)脫硫系統(tǒng)PH值的控制過程。這兩者的結(jié)合構(gòu)成本申請的第二實施例。參見圖4和圖5，其中圖4 (a)示出了本申請第二實施例的盲區(qū)檢測裝置的組成框圖；圖5示出了本申請第二實施例的SAMA圖。該實施例包括第三測量儀306、第四測量儀308、第二微處理器307、第三微處理器311、第四微處理器312和減法器309，以及第五處理器310，其中第三測量儀306與第二微處理器307、第三微處理器311連接，用于測量進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量；第四測量儀308與減法器309連接，用于測量吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值; 第二微處理器307與第四微處理器312連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第一響應(yīng)函數(shù)確定供漿流量理論值；第三微處理器311與減法器309連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第五微處理器變換后的響應(yīng)函數(shù)確定pH初值，第五微處理器310，用于在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中第一微處理器305判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)時，對第二響應(yīng)函數(shù)進行變換，所述第二響應(yīng)函數(shù)是在滿足預(yù)定脫硫效率條件下通過對進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量與吸收塔內(nèi)石灰石漿液的實際pH值間的映射數(shù)據(jù)事先擬合而成；所述變換后的響應(yīng)函數(shù)F2 (X)與變換前的函數(shù)？工(X)之間的關(guān)系為F2 (X)=F1 (X)-第四閾值減法器309與第四微處理器312連接，用于將所述pH初值與第四測量儀測量的石灰石漿液的PH值相減獲得供漿流量修正值；第四微處理器312用于根據(jù)供漿流量修正值修正供漿流量理論值后的結(jié)果控制石灰石衆(zhòng)液的實際供衆(zhòng)量。參見圖4 (b)，該圖示出了本申請第二實施例的盲區(qū)檢測裝置的工作流程，該流程包括步驟S401 :第一測量儀測量第一時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第一 PH值和第一供漿流量存儲到第一存儲器；步驟S402 :第二測量儀測量第二時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液在的pH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第二 PH值和第二供漿流量存儲到第二存儲器；所述第二時刻與第一時刻相差第一預(yù)設(shè)時間；步驟S403 :第一微處理器判斷所述第一 pH值與第二 pH值之差以及第一供漿量與第二供漿量之差是否分別滿足第二閾值和第三閾值，如果是，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)；步驟S404 :第五微處理器對SO2的質(zhì)量流量與pH初值之間的函數(shù)關(guān)系F1(X)進行變換，所述函數(shù)關(guān)系F1 (X)是在滿足預(yù)定脫硫效率條件下通過對進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量與吸收塔內(nèi)石灰石漿液的實際pH值間的映射數(shù)據(jù)事先擬合而成，變換后的響應(yīng)函數(shù)F2(X)與變換前的響應(yīng)函數(shù)F1 (X)之間的關(guān)系為F2 (X)=F1 (X)-第四閾值這里的第四閾值可根據(jù)實際情況進行選取，可實施例優(yōu)選第四閾值和第二閾值相同。步驟S405 :第三微處理器根據(jù)變換后的響應(yīng)函數(shù)F2 (X)確定進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量對應(yīng)的PH初值；參見圖5所示，本實施例在檢測脫硫盲區(qū)時，通過反饋信號(圖中的虛線)將檢測結(jié)果反饋到確定PH初值的過程之中，當盲區(qū)條件成立時，將開關(guān)Tl設(shè)置為ON狀態(tài)，此時信號流向為a至C，即根據(jù)對原有函數(shù)關(guān)系變換后的函數(shù)關(guān)系確定pH初值；當盲區(qū)條件不成立時，將開關(guān)Tl設(shè)置為OFF狀態(tài)，此時信號流向為a至b，即根據(jù)原函數(shù)關(guān)系確定pH初值。 步驟S406 :減法器將獲取的pH初值和當前測定的石灰石漿液pH值進行比較得到供漿流量修正值；步驟S407 :第四微處理器根據(jù)所述供漿流量修正值對供漿流量理論值進行修正，所述供漿流量理論值為第二微處理器根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量獲??；并根據(jù)修正后的供漿流量值控制石灰石漿液的實際供漿流量。本實施例將盲區(qū)判斷過程與脫硫系統(tǒng)的pH值控制過程進行結(jié)合，一方面，通過將盲區(qū)檢測結(jié)果進行反饋控制PH初值的設(shè)定，從而使得脫硫系統(tǒng)pH值控制在出現(xiàn)盲區(qū)時可自動進行調(diào)節(jié)，提高了自動化率；另一方面，PH初值的設(shè)定在脫硫過程中又影響到吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值和向吸收塔提供石灰石漿液的供漿流量，進而對脫硫盲區(qū)的判斷發(fā)揮作用。上述實施例在實際工業(yè)應(yīng)用過程中，可結(jié)合應(yīng)用條件進行進一步的優(yōu)化。比如，參見圖5所示，一種優(yōu)化方式是在滿足某種條件下通過一個開關(guān)決定是采取手動控制石灰石漿液供漿流量還是仍然按照上述流程步驟進行自動漿液流量控制當在檢測出現(xiàn)脫硫盲區(qū)(盲區(qū)條件成立)且當前石灰石漿液的PH值小于4. 9 (實際工業(yè)過程中pH值低于該值通常被認為可能出現(xiàn)嚴重事故風險)時，自動手動開關(guān)處于ON狀態(tài)，此時信號流向為f至e，即由人工手動調(diào)節(jié)向吸收塔提供石灰石漿液供漿流量，比如對吸收塔內(nèi)的石灰石漿液進行置換等；當未出現(xiàn)脫硫盲區(qū)或當前石灰石漿液的PH值大于等于4. 9時，自動手動開關(guān)處于OFF狀態(tài)，此時信號流向為d至e，即通過前述實施例的流程步驟自動調(diào)節(jié)向吸收塔提供的石灰石供漿流量。上述實施例中提及SO2質(zhì)量流量與pH初值之間的函數(shù)關(guān)系的確定，在工業(yè)應(yīng)用過程存在多種具體的確定方式。本申請優(yōu)選如下方式(參見圖6，該圖示出了一種確定SO2質(zhì)量流量與PH初值之間的函數(shù)關(guān)系方法的流程) 步驟S601 :記錄多組進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)；如前所述，在固定工業(yè)機組的鍋爐入爐煤含量不變或固定制硫鍋爐負荷不變的情況下，SO2的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)由進入吸收塔的煙氣的總風量和煙氣中SO2的濃度乘積決定，因此，在記錄多組SO2的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)時可獲取該兩個數(shù)據(jù)，通過計算得到。在工業(yè)應(yīng)用過程中，為簡化計算和操作，通常將上述兩個因素中的一個固定，調(diào)節(jié)另外一個因素，從而獲得SO2的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)。由于進入吸收塔的煙氣的總風量由工業(yè)機組的負荷決定，因此可固定工業(yè)機組的負荷，改變工業(yè)機組燃料含硫量，達到改變煙氣中SO2濃度的目的；由于進入吸收塔的煙氣中SO2的濃度由工業(yè)機組燃料含硫量決定，因此可固定工業(yè)機組燃料含硫量，調(diào)節(jié)工業(yè)機組的負荷，達到改變進入吸收塔煙氣的總風量。無論采取上述哪種方法，均能實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的。步驟S602 :調(diào)節(jié)每組數(shù)據(jù)下吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值，使每組數(shù)據(jù)下脫硫系統(tǒng)的脫硫效率均達到預(yù)定效率；假設(shè)在某一工況i (l<i< n)下，進入吸收塔的煙氣中SO2濃度為Ci，煙氣總風量為(^，在\ = QiXci時，調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值，使脫硫系統(tǒng)達到所要求的脫硫效率n。這里調(diào)節(jié)pH值的具體方式可以采用向吸收塔內(nèi)添加石灰石漿液，也可以直接添加包含H+或0H—的溶液。步驟S603 :記錄每組數(shù)據(jù)下達到預(yù)定脫硫效率后石灰石漿液的pH值；
當設(shè)定的工況下，通過調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值使脫硫系統(tǒng)達到所要求的脫硫效率n時，記錄每組數(shù)據(jù)對應(yīng)下吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH值。在實際工業(yè)應(yīng)用中，脫硫效率由于各種因素的影響可能發(fā)生波動，因此，為了保證記錄數(shù)據(jù)的準確性，可在吸收塔內(nèi)的石灰石漿液的PH值使脫硫效率初次達到預(yù)定要求后，繼續(xù)保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行一定的預(yù)設(shè)時間，比如半小時以上，然后再記錄下每組SO2的質(zhì)量流量數(shù)據(jù)對應(yīng)的石灰石漿液的實際PH值。在每種工況下記錄下多組數(shù)據(jù)后，形成如下的表格SO2質(zhì)量流量與吸收塔內(nèi)石灰石漿液的pH關(guān)系數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)PH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括第一測量儀、第二測量儀、第一存儲器、第二存儲器和第一微處理器，其中 所述第一測量儀與第一存儲器連接，用于在脫硫系統(tǒng)PH值控制過程中測量第一時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第一 PH值和第一供漿流量存儲到第一存儲器； 所述第二測量儀與第二存儲器連接，用于測量第二時刻吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值和進入吸收塔的供漿流量，并將測量結(jié)果作為第二 PH值和第二供漿流量存儲到第二存儲器；所述第二時刻與第一時刻相差第一預(yù)設(shè)時間； 所述第一微處理器與第一存儲器和第二存儲器連接，用于將第一存儲器存儲的第一 pH值和第一供漿量分別與第二存儲器存儲的第二 PH值和第二供漿量進行求差運算；并將pH值和供漿量的運算結(jié)果分別與第二閾值、第三閾值進行比較，如果第一 pH值和第二 pH值之差大于等于第二閾值且第一供漿量與第二供漿量之差小于等于第三閾值，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述脫硫系統(tǒng)pH值控制過程通過脫硫系統(tǒng)PH值控制器實現(xiàn)，所述控制器器包括第三測量儀、第四測量儀、第二微處理器、第三微處理器、第四微處理器和減法器，其中 所述第三測量儀與第二微處理器、第三微處理器連接，用于測量進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量；所述第四測量儀與減法器連接，用于測量吸收塔內(nèi)石灰石漿液的PH值； 所述第二微處理器與第四微處理器連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第一響應(yīng)函數(shù)確定供漿流量理論值；所述第三微處理器與減法器連接，用于根據(jù)進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量按照第二響應(yīng)函數(shù)確定pH初值，所述第二響應(yīng)函數(shù)是在滿足預(yù)定脫硫效率條件下通過對進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量與吸收塔內(nèi)石灰石漿液的實際pH值間的映射數(shù)據(jù)事先擬合而成；所述減法器與第四微處理器連接，用于將所述PH初值與第四測量儀測量的石灰石漿液的PH值相減獲得供漿流量修正值； 所述第四微處理器用于根據(jù)供漿流量修正值修正供漿流量理論值后的結(jié)果控制石灰石漿液的實際供漿量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括與第三微處理器連接的第五微處理器，用于在脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中第一微處理器判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)時，對所述第二響應(yīng)函數(shù)進行變換，則所述第三微處理器根據(jù)第二響應(yīng)函數(shù)確定PH初值具體為 第三微處理器根據(jù)第五微處理器變換后的響應(yīng)函數(shù)關(guān)系確定進入吸收塔的SO2的質(zhì)量流量對應(yīng)的pH初值，所述變換后的響應(yīng)函數(shù)F2 (X)與變換前的函數(shù)？(X)之間的關(guān)系為 F2 (X)=F1 (X)-第四閾值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，該裝置包括報警器，用于在判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)時發(fā)出報警。
全文摘要
本申請實施例公開了一種應(yīng)用于脫硫系統(tǒng)pH值控制過程中的盲區(qū)檢測裝置。該裝置包括與第一存儲器連接的第一測量儀、與第二存儲器連接的第二測量儀和第一微處理器，第一測量儀用于測量第一時刻的第一pH值和第一供漿流量，并存儲到第一存儲器；第二測量儀用于測量第二時刻的第二pH值和第二供漿流量，并存儲到第二存儲器；第一微處理器用于將第一pH值和第一供漿量分別與第二pH值和第二供漿量進行求差運算，并將運算結(jié)果分別與第二閾值、第三閾值比較，如果第一pH值和第二pH值之差大于等于第二閾值且第一供漿量與第二供漿量之差小于等于第三閾值，則判定出現(xiàn)脫硫盲區(qū)。本申請實施例實現(xiàn)了脫硫盲區(qū)自動化識別。
文檔編號B01D53/80GK102759933SQ20121026965
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者樂園園, 盧毓東, 周曉云, 崔亞斌, 曹志勇, 李治國, 毛文利, 王萬林, 金東春, 錢洲亥, 陳彪 申請人:國家電網(wǎng)公司, 浙江省電力公司電力科學研究院