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燃煤电厂旁路烟气干燥塔控制技术开发

北极星水处理网  来源:中国电力  作者:王文欣 高毅等  2020/4/26 9:55:43  我要投稿  

北极星水处理网讯:摘要: 以浙江两电厂为研究对象,分析了旁路烟气干燥脱硫废水零排放技术的控制难点,以不影响粉煤灰质量为目标,建立了多参数控制模型,在考虑烟气酸露点情况下确定最低烟气温度、最大脱硫废水处理量;同时基于能量平衡的精确控制技术和基于关键参数的软测量模型的互为备用,实现了脱硫废水的高效、低能耗干燥。台州第二发电厂脱硫水质控制限制的计算表明,粉煤灰可用作普通混凝土添加剂;长兴电厂脱硫废水干燥塔在旁路烟气挡板门全开的情况下,烟气入口温度357 ℃,脱硫废水质量流量达到4 200 kg/h时,出口温度仍有117 ℃;而在深度调峰工况,烟气入口温度下降到280 ℃时,出口温度高于110 ℃的下线预警值时,系统出力为1 750 kg/h,实验结果与基于能量平衡算法的理论预期基本一致。

0 引言

中国水资源紧张,环保政策不断收紧,脱硫废水零排放势在必行。旁路烟气干燥技术是一种低成本、安全可靠的脱硫废水零排放技术,其特点是在不影响机组正常运行的情况下,抽取3%~5% 的高温烟气对脱硫废水进行干化。脱硫废水被送至高速离心雾化盘中,在甩出雾化盘后被拉成薄膜或细丝,再与高温烟气接触,浓缩至接近饱和后瞬间干化。

旁路烟气干燥工艺的干燥效果, 受烟气温度、流量和流速等运行条件影响较大。当遇到较大的负荷波动时,可能存在烟气过量或不足的问题。前者易造成热量大量损失,后者则可能导致废水蒸发不完全, 严重影响废水干燥设备本体、除尘器及烟道等后续设备的安全。因此,实现烟气–废水流量的良好匹配是脱硫废水旁路烟气干燥技术的核心[5]。鉴于此,本文开发了一种基于能量平衡的脱硫废水装置控制方法,其可根据不同负荷调节烟气流量与脱硫废水进水量,以保证脱硫废水与烟气充分反应,实现脱硫废水量与烟气流量的良好匹配,确保脱硫废水零排放,避免高能烟气浪费,降低机组运行能耗[6-7]。

1 旁路烟气干燥多参数协同控制技术开发

热烟气在脱硫废水干化装置(以下简称干燥塔)中换热后,烟气湿度明显增加。脱硫废水烟气干化过程除涉及复杂的传质传热,还涉及污染物的相间迁移。在理想条件下,少量的盐分增加不应对粉煤灰综合利用的品质产生明显影响,即粉煤灰品质亦是控制过程必须考虑的关键问题。因此,多参数协同控制体系涵盖了能量平衡、关键参数、酸露点与脱硫废水水质等4 部分。

1.1 基于能量平衡的脱硫废水干化系统控制方法

该系统的控制逻辑需实现关键运行参数的实时监测, 如烟气温度、烟气流量、脱硫废水温度、脱硫废水流量等。基于能量平衡原理,本文首先开发了脱硫废水干化系统闭环控制系统(以下简称能量平衡模型),其测点布置及控制过程如图1 及图2 所示。该闭环系统可实时监测烟气流量、温度、湿度以及脱硫废水流量、温度等参数。系统设置了5 个旁路烟气出口烟道温度控制值,即上限控制值、上限预警值、目标值、下限预警值、下限控制值。根据测得的旁路出口烟温



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