一种高工况匹配度的脱硫循环系统的制作方法

【】本发明涉及湿法脱硫，具体涉及浆液循环系统。

背景技术

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背景技术：

1、浆液循环系统作为湿法脱硫的核心系统之一，将石灰石浆液提升至喷淋层，浆液向下喷淋与含污染物烟气逆流接触，从而使烟气得到净化。浆液循环系统的设计选型对污染物排放浓度、湿法脱硫整体电耗有着极大程度的影响。

2、目前电力行业及建材、冶金、造纸等非电行业设置湿法脱硫装置时，很少对调峰或其他中低负荷工况进行针对性设计选型。多数方案仍采用同规格定频循环泵，炉窑负荷变化时，通过粗放地调整循环泵启用台数，以保证能耗降低和达标排放。少数方案会采用变频循环泵，通过调整循环泵频率，使循环泵可根据实际需求灵活运行。

3、湿法脱硫投运后，循环系统将长期处于连续运行状态，因此在面对负荷多变、燃料复杂的脱硫入口工况时，循环系统存在着满足污染物排放标准和尽可能节能降耗的矛盾。

4、采用定频循环泵时，脱硫效率主要靠改变循环泵的启用台数来控制，这种方式一方面使得循环泵频繁启停，严重影响循环泵寿命，且控制粗放，与污染物浓度的匹配不足，另一方面启用的循环泵始终满负荷运行，大大增加了循环系统电耗，循环系统电耗通常约占脱硫系统60％。采用变频循环泵时，成本较定频循环泵高，加装变频器会使循环泵的电气系统更加复杂，增加了循环泵的安全风险，而且安装调试以及维护保养的技术难度要求也较高。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高工况匹配度的脱硫循环系统，能够有效实现湿法脱硫达标排放和节能降耗的统一。

2、为实现上述目的，本发明提出了一种高工况匹配度的脱硫循环系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的浆池区与若干循环泵的入口连通，所述循环泵的出口分别与蓄液箱和脱硫塔的相应浆液喷淋层连通，所述蓄液箱通过发电机构与脱硫塔的浆池区连通，所述发电机构与蓄电箱电性连接，所述蓄电箱与循环泵电性连接。

3、作为优选，所述脱硫塔的浆池区通过循环泵入口管与循环泵的入口连通，所述循环泵入口管上设有循环泵入口阀，所述循环泵的出口与循环泵出口总管的一端连通，所述循环泵出口总管的另一端分流为循环喷淋管和分流管，所述循环喷淋管的末端与脱硫塔的吸收区浆液喷淋层连通，所述循环喷淋管上设有喷淋调节阀，所述分流管的末端与蓄液箱连通，所述分流管上设有分流调节阀。

4、作为优选，所述发电机构包括叶轮箱、动力轴、叶轮、发电机和传动件，所述叶轮箱内设有动力轴，所述动力轴上设有叶轮，所述动力轴的一端伸出叶轮箱并通过传动件与发电机的电机轴传动连接。

5、作为优选，所述叶轮箱的上下两端均通过排液管分别与蓄液箱和脱硫塔连通，与蓄液箱上端连通的排液管上设有排液阀。

6、作为优选，所述与蓄液箱上端连通的排液管的连通口位于叶轮的前部上方。

7、作为优选，所述动力轴通过两侧的机械密封安装在叶轮箱上。

8、作为优选，还包括冲洗系统，所述冲洗系统与循环泵出口总管和蓄液箱连通。

9、作为优选，还包括采集模块、计算模块、执行模块和入库模块，用于实现脱硫循环系统工况自适应运行，步骤如下：

10、s100，采集模块监测实时工况下脱硫系统入口烟气量和烟气含硫量，计算模块得到脱硫系统的浆液循环总需求量x；

11、s200，根据浆液循环总需求量x与设计最大浆液循环总量y，计算模块从循环泵总台数m中确定循环泵开启台数n；

12、s300，计算模块得到循环泵开启台数n所对应的喷淋调节阀开度k和分流调节阀开度l；

13、s400，采集模块监测到出口二氧化硫达到排放指标85％-90％范围，且浆液循环总需求量x增加时，执行模块立即重新进行循环泵分配和调节阀开度调整；时刻i监测到浆液循环总需求量x降低时，经过预设的延迟时间到达时刻j，若时刻j浆液循环总需求量x仍小于时刻i对应的浆液循环总需求量x，执行模块重新进行循环泵分配和调节阀开度调整；

14、s500，入库模块录入不同工况下的运行方案形成运行库，以工况区间为单位制定循环泵分配和调节阀开度方案，避免循环泵频繁启停，后续运行时，根据实时工况从运行库中选出工况区间对应最优的方案，同时在达标和节能前提下不断优调运行库；

15、s600，蓄液箱到达一定液位后，开启排液阀和发电机构，浆液回流同时进行发电，再由蓄电箱向循环泵供电。

16、作为优选，所述的循环泵总台数m为大于等于二的整数，循环泵同流量定频，所述的循环泵开启台数n为大于等于x×m/y的整数，所述的n台循环泵为循环泵总台数m中较低扬程的循环泵。

17、作为优选，所述需开启的喷淋调节阀和分流调节阀，与n台循环泵的管路相对应，所述的喷淋调节阀开度k大于[(x×m)/(y×n)]×100％，预设一定开度余量，余量取5％～10％，所述的分流调节阀开度l等于(d/d)2×(1-k)，其中d、d分别为循环喷淋管和分流管的直径。

18、本发明的有益效果：与现有技术相比，有效实现湿法脱硫达标排放和节能降耗的统一。一方面，对脱硫入口工况特别是中低负荷工况的适应性强，结合运行库，可精准制定并选择不同的循环泵分配和调节阀开度方案；另一方面，能够利用定频循环泵额定流量与系统所需流量间的差值余量，在满足达标排放的同时，将循环浆液的重力势能转换为电能并供回循环泵，降低了脱硫系统能耗。

19、本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

技术特征：

1.一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：包括脱硫塔(1)，所述脱硫塔(1)的浆池区与若干循环泵(4)的入口连通，所述循环泵(4)的出口分别与蓄液箱(10)和脱硫塔(1)的相应浆液喷淋层连通，所述蓄液箱(10)通过发电机构(12)与脱硫塔(1)的浆池区连通，所述发电机构(12)与蓄电箱(15)电性连接，所述蓄电箱(15)与循环泵(4)电性连接。

2.如权利要求1所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述脱硫塔(1)的浆池区通过循环泵入口管(2)与循环泵(4)的入口连通，所述循环泵入口管(2)上设有循环泵入口阀(3)，所述循环泵(4)的出口与循环泵出口总管(5)的一端连通，所述循环泵出口总管(5)的另一端分流为循环喷淋管(6)和分流管(8)，所述循环喷淋管(6)的末端与脱硫塔(1)的吸收区浆液喷淋层连通，所述循环喷淋管(6)上设有喷淋调节阀(7)，所述分流管(8)的末端与蓄液箱(10)连通，所述分流管(8)上设有分流调节阀(9)。

3.如权利要求1所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述发电机构(12)包括叶轮箱(20)、动力轴(21)、叶轮(22)、发电机(23)和传动件(24)，所述叶轮箱(20)内设有动力轴(21)，所述动力轴(21)上设有叶轮(22)，所述动力轴(21)的一端伸出叶轮箱(20)并通过传动件(24)与发电机(23)的电机轴传动连接，所述传动件(24)采用齿轮或皮带形式。

4.如权利要求3所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述叶轮箱(20)的上下两端均通过排液管(13)分别与蓄液箱(10)和脱硫塔(1)连通，与蓄液箱(10)上端连通的排液管(13)上设有排液阀(11)，所述排液管(13)与脱硫塔(1)相接处高于正常液位800mm～1200mm，所述蓄液箱(10)和叶轮箱(20)采用玻璃钢材质，底部呈锥形。

5.如权利要求3所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：与蓄液箱(10)上端连通的排液管(13)的连通口位于叶轮(22)的前部上方。

6.如权利要求3所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述动力轴(21)通过两侧的机械密封(25)安装在叶轮箱(20)上。

7.如权利要求2所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：还包括冲洗系统(14)，所述冲洗系统(14)与循环泵出口总管(5)和蓄液箱(10)连通。

8.如权利要求1至7中任一项所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：还包括采集模块、计算模块、执行模块和入库模块，用于实现脱硫循环系统工况自适应运行，步骤如下：

9.如权利要求8所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述的循环泵总台数m为大于等于二的整数，循环泵同流量定频，所述的循环泵开启台数n为大于等于(x×m)/y的整数，所述的n台循环泵为循环泵总台数m中较低扬程的循环泵。

10.如权利要求8所述的一种高工况匹配度的脱硫循环系统，其特征在于：所述需开启的喷淋调节阀和分流调节阀，与n台循环泵的管路相对应，所述的喷淋调节阀开度k大于[(x×m)/(y×n)]×100％，预设一定开度余量，余量取5％～10％，所述的分流调节阀开度l等于(d/d)2×(1-k)，其中d、d分别为循环喷淋管和分流管的直径。

技术总结
本发明公开了一种高工况匹配度的脱硫循环系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的浆池区与若干循环泵的入口连通，所述循环泵的出口分别与蓄液箱和脱硫塔的相应浆液喷淋层连通，所述蓄液箱通过发电机构与脱硫塔的浆池区连通，所述发电机构与蓄电箱电性连接，所述蓄电箱与循环泵电性连接，与现有技术相比，能够有效实现湿法脱硫达标排放和节能降耗的统一。

技术研发人员：周号,王少权,周超炯,黄志祥,蔡铁城,张永,吴永刚,杨刚,李刚
受保护的技术使用者：浙江菲达环保科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23