濕法脫硫供漿系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的優(yōu)化

張啟亞 丁強強

（天津大唐國際盤山發(fā)電有限責任公司設備部 天津）

在石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)中，吸收塔供漿系統(tǒng)一般由石灰石或石粉制漿供給系統(tǒng)組成，兩種供漿系統(tǒng)配置基本相同。目前的脫硫系統(tǒng)較少投用自動供漿系統(tǒng)，供漿操作多由運行人員根據(jù)吸收塔pH值進行調(diào)配。單元機組受調(diào)峰影響，運行工況變化頻繁，因此將供漿系統(tǒng)進行優(yōu)化配置投入閉環(huán)運行，可有效改善吸收塔漿液品質(zhì)和石膏結晶，減輕運行人員監(jiān)盤壓力。以盤山發(fā)電公司供漿自動調(diào)試為例，介紹項目測試投運過程。

1.系統(tǒng)流程

制漿系統(tǒng)將漿液補充進漿液罐，經(jīng)供漿泵打入脫硫吸收塔，流量由調(diào)節(jié)閥控制，供漿泵有再循環(huán)系統(tǒng)；2支pH計在吸收塔下部的石膏排出泵設置取樣（取均值）；漿液罐與供漿泵設置液位聯(lián)鎖保護（圖1）。

圖1 脫硫供漿調(diào)節(jié)示意圖

2.自動配置方案

（1）調(diào)節(jié)方案采用“前饋+反饋”的控制模式，根據(jù) pH值進行反饋閉環(huán)校正調(diào)節(jié)，根據(jù)脫硫效率進行供漿調(diào)節(jié)門前饋調(diào)節(jié)。

①石灰石漿液供給。根據(jù)吸收塔入口原煙氣流量、SO2含量，按SO2吸收率95%計算石灰石CaCO3用量，漿液石灰石重量百分率按25%，計算石灰石漿液調(diào)節(jié)需用流量。

式中V1——石灰石漿液體積流量，m3/h

d——漿液比重，1190 kg/m3

η1——石灰石純度，0.92

η2——石灰石利用率，0.9～0.98

②pH值修正。pH值修正系數(shù)Slurry_Flow.pH。5.0＜pH＜5.6，Slurry_Flow.pH=1；pH ＞5.6，Slurry_Flow.pH=0.9；pH ＜5.0，Slurry_Flow.pH=1.1。

③煙氣流量修正。煙氣流量修正系數(shù)Slurry_Flow.FA=273/（273+t），其中t為入口煙溫，約 110～160 ℃。 經(jīng)過②、③修正，吸收塔需漿量V2=V1×Slurry_Flow.pH×Slurry_Flow.FA。

④供漿調(diào)門流量測試（表1），近似認為母管壓力穩(wěn)定。

表1 供漿調(diào)門流量測試

⑤調(diào)節(jié)方案控制框圖（圖2），V2為修正后的需漿量，pH值為校正量。

圖2 脫硫供漿自動前饋—反饋邏輯框圖

（2）其他輔助邏輯。當漿液流量、煙氣流量、入口SO2和煙氣溫度等檢測信號故障時，將參數(shù)限制在一定范圍內(nèi)并報警和切除自動；當pH值故障和吸收塔液位高于設定值時，關閉調(diào)門。為避免補漿泵可能造成設備頻繁啟停，可對再循環(huán)門補充聯(lián)鎖控制：當出口 SO2＜70 mg/m3且供漿量＜*t/h（工藝最小流量定值）時，打開補漿泵的再循環(huán)門；供漿量＞*t/h（滿足最小流量恢復值），打開再循環(huán)門；控制信號為2 s脈沖信號。

3.調(diào)試優(yōu)化

（1）pH值反應滯后。pH計為分析儀表，其響應時間比普通熱工表計滯后；供漿管路一般由中上部引入，pH測量管路由下部接出，待排出口pH達到設定值、閥門關閉后，參數(shù)短時間內(nèi)仍舊上升。

（2）閥門線性區(qū)不理想。由閥門流量數(shù)據(jù)可見10%～30%范圍，系統(tǒng)響應較明顯；＞50%后，閥門調(diào)節(jié)能力不強，被控量回頭后，閥門回關時間長，較大范圍無效行程。

圖3 再次優(yōu)化邏輯框圖

圖4 二次優(yōu)化前后調(diào)節(jié)曲線

針對上述調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，采取“有效調(diào)節(jié)范圍+小偏差縮小調(diào)節(jié)器輸出上限”的非常規(guī)方法進行回路優(yōu)化（圖3），由運行曲線（圖4b）可見，pH 值保持在 5.51～5.67（SP=5.6），供漿調(diào)整門平均開度16.7%，控制頻次銳減，未出現(xiàn)振蕩波動，應用效果理想。

4.結束語

將脫硫系統(tǒng)的供漿調(diào)節(jié)投入自動模式是提高脫硫控制水平和經(jīng)濟運行的有效手段，有效減少人為造成的漿液pH過高，引起CaCO3降低活性，以及其與H2SO3反應的負面影響，而且新漿液的減少使用，節(jié)省成本。調(diào)節(jié)器變上限功能的應用減緩了閥門非線性的影響，使供漿調(diào)節(jié)控制在合理范圍，在其他工程實踐中值得使用。