一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置及控制方法与流程

本发明涉及流化床锅炉石灰石干法脱硫领域，特别涉及一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置及控制方法。

背景技术：

1、在采用循环流化床干法脱硫的工艺中，由于燃煤中全硫含量不稳定，因此保证石灰石粉加入量实时根据烟气二氧化硫含量进行调整，对脱硫系统经济运行和烟气二氧化硫达标排放至关重要；如石灰石粉加入量不能实时根据烟气二氧化硫含量进行调整，将导致石灰石粉添加过量造成消耗增高或石灰石粉添加量不足导致烟气二氧化硫瞬时超标。

2、炉内干法脱硫的原理：煤中硫主要以黄铁矿(fes2)、有机硫(cxhysz)和硫酸盐(ms04)几种形式存在。在燃烧条件下，黄铁矿发生氧化反应，生成二氧化硫(so2)，有机硫在大于200℃时开始分解，燃烧生成so2，硫酸盐的理论分解温度较高(>1300℃)，在cfb锅炉的运行温度下一般不会分解。煤中硫的释放比碳的燃烧要快，硫的释放主要发生在850℃以下。由于燃烧温度较低，烟气中在二氧化硫所占的份额很低，化学反应如下：

3、4fes2+1102=2fe203+8so2

4、cxhysz+（x+y+z）02=xs02+yc02+z/2h2o

5、煤中含有碱金属和碱土金属氧化物，在一定工况下可将10％左右的硫固定于灰渣中，但要使烟气中的二氧化硫浓度符合环保要求还必须使用脱硫剂，常用的脱硫剂有天然石灰石(caco3)、白云石(caco3•mgco3)，一般是从炉前加入脱硫剂；石灰石在800℃～850℃左右热解生成cao和co2,然后cao与so2反应生成caso4,达到脱硫目的。其化学反应方程式如下:

6、caco3→cao+co2

7、cao+so2+1/2o2→caso4

8、在现有技术中，锅炉只有单线手动调节星型给料机的转速控制加入炉内的石灰石粉量。该方式设备故障率高，堵料、泄漏频繁，员工操作频次高、石灰石粉消耗大，烟气二氧化硫偶有瞬时超标情况；因此，开发一套能够根据烟气二氧化硫含量实时调整石灰石粉添加量并在堵料等异常工况下能自动处理的自动控制系统，对降低员工操作强度、降低石灰石粉消耗和保证烟气二氧化硫达标排放具有重要意义。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，由石灰石粉料仓、主线给料机、主线喷射器、复线给料机、复线喷射器、主线罗茨风机和复线罗茨风机组成，所述石灰石粉料仓通过主线给料机与主线喷射器连接，石灰石粉料仓通过复线给料机与复线喷射器连接；主线罗茨风机与主线喷射器连接，主线喷射器与锅炉主线风管连接，复线罗茨风机与复线喷射器连接，复线喷射器与锅炉复线风管连接。

2、石灰石粉料仓锥部设置有气化风板，石灰石粉料仓与主线给料机和复线给料机之间的下料管设置有脉冲风口，气化风板通过气化风阀门与工厂空气气源连接，脉冲风口通过脉冲电磁阀与工厂空气气源连接，用工厂空气作为气源，控制气化风压力在0.01～0.06mpa，石灰石粉料仓锥部安装4个气化风板，下料管安装脉冲风，气化风和脉冲风定期用脉冲电磁阀开启吹扫、破拱，保证下料管下料通畅。

3、进一步的，复线喷射器还与第二锅炉风管连接。可以对第二锅炉加料。

4、进一步的，石灰石粉料仓加料口设置有加料滤网。在石灰石粉料仓加料入口管上增加孔径5mm的加料滤网，避免杂物进入石灰石粉料仓，为减少过率孔板阻力，加孔板处局部加异径管100×150mm，加料滤网安装到异径管中间。

5、进一步的，石灰石粉料仓通过手动旁路与锅炉主线风管连接。主线罗茨风机正常运行，主线给料机故障和复线不能投用时，开手动旁路给料，避免烟气二氧化硫超标。

6、根据本发明的另一个方面，提供了一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制方法，所述控制方法包括：

7、步骤1，测定管道空管阻力，分别启动主线罗茨风机和复线罗茨风机，测量记录空管阻力，并根据测试值设定罗茨风机出口压力低报警值；

8、步骤2，选择主线脱硫时，当主线罗茨风机出口压力值高于报警值时，根据烟气二氧化硫在线监测数据调节主线给料机频率，当主线罗茨风机出口压力值低于报警值时，下料管堵塞，控制主线给料机反转20秒，反转时间结束后开度至预置值60%，同时打开气化风阀门和脉冲电磁阀，破拱；堵塞消除后主线罗茨风机出口压力值高于报警值，继续根据烟气二氧化硫在线监测数据调节主线给料机频率；二氧化硫指标不稳定，自动控制系统调节不及时，切换手动控制。

9、进一步的，步骤2中，当主线脱硫故障或主线脱硫加料量不足时，启动复线脱硫，先选择锅炉复线风管和第二锅炉风管的阀门为锅炉复线风管，根据烟气二氧化硫在线监测数据调节复线给料机频率，当复线罗茨风机出口压力值低于报警值时，下料管堵塞，控制复线给料机反转20秒，反转时间结束后开度至预置值60%，同时打开气化风阀门和脉冲电磁阀，破拱；堵塞消除后复线罗茨风机出口压力值高于报警值，继续根据烟气二氧化硫在线监测数据调节复线给料机频率。

10、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：该石灰石自动控制系统能够识别石灰石下料不畅、给料机卡跳、罗茨风机跳车等问题，并能根据出现的问题自动进行处理，以确保脱硫系统正常运行。该石灰石自动控制系统能够对锅炉烟气二氧化硫排放情况进行在线持续监控，并根据二氧化硫的生成量变化自动进行调节，提高二氧化硫排放指标的稳定性，避免环保指标超标排放，该控制系统逻辑程序简单易操作，自动处理快速且稳定。具有程序智能、操作简单、异常识别准确、处理及时和保证石灰均匀量稳定的特点。

技术特征：

1.一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，其特征在于，由石灰石粉料仓、主线给料机、主线喷射器、复线给料机、复线喷射器、主线罗茨风机和复线罗茨风机组成，所述石灰石粉料仓通过主线给料机与主线喷射器连接，石灰石粉料仓通过复线给料机与复线喷射器连接；主线罗茨风机与主线喷射器连接，主线喷射器与锅炉主线风管连接，复线罗茨风机与复线喷射器连接，复线喷射器与锅炉复线风管连接。

2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，其特征在于，所述石灰石粉料仓锥部设置有气化风板，石灰石粉料仓与主线给料机和复线给料机之间的下料管设置有脉冲风口，气化风板通过气化风阀门与工厂空气气源连接，脉冲风口通过脉冲电磁阀与工厂空气气源连接。

3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，其特征在于，复线喷射器还与第二锅炉风管连接。

4.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，其特征在于，所述石灰石粉料仓加料口设置有加料滤网。

5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，其特征在于，石灰石粉料仓通过手动旁路与锅炉主线风管连接。

6.一种基于权利要求3所述循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

7.根据权利要求6所述的循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制方法，其特征在于，所述步骤2中，当主线脱硫故障或主线脱硫加料量不足时，启动复线脱硫，先选择锅炉复线风管和第二锅炉风管的阀门为锅炉复线风管，根据烟气二氧化硫在线监测数据调节复线给料机频率，当复线罗茨风机出口压力值低于报警值时，下料管堵塞，控制复线给料机反转20秒，反转时间结束后开度至预置值60%，同时打开气化风阀门和脉冲电磁阀，破拱；堵塞消除后复线罗茨风机出口压力值高于报警值，继续根据烟气二氧化硫在线监测数据调节复线给料机频率。

技术总结
本发明公开了一种循环流化床锅炉石灰石干法脱硫自动控制装置，由石灰石粉料仓、主线给料机、主线喷射器、复线给料机、复线喷射器、主线罗茨风机和复线罗茨风机组成，所述石灰石粉料仓通过主线给料机与主线喷射器连接，石灰石粉料仓通过复线给料机与复线喷射器连接；主线罗茨风机与主线喷射器连接，主线喷射器与锅炉主线风管连接，复线罗茨风机与复线喷射器连接，复线喷射器与锅炉复线风管连接。该石灰石自动控制系统能够识别石灰石下料不畅、给料机卡跳、罗茨风机跳车等问题，并能根据出现的问题自动进行处理，以确保脱硫系统正常运行，具有程序智能、操作简单、异常识别准确、处理及时和保证石灰均匀量稳定的特点。

技术研发人员：周泽广,曹腊春,邹文波,王玉川,向红,刘伦凯,李天明
受保护的技术使用者：云南水富云天化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23