火电厂脱硫在线监测系统的研制与应用中差距的调整

火电厂脱硫在线监测系统的研制与应用中差距的调整

(广东可信电力股份有限公司510623)

摘要:随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,中国一方面能源需求呈刚性增长;另一方面,受国内环境容量制约和全球应对气候变化影响,资源环境约束日趋强化,节能减排面临形势十分严峻。中国是煤炭能源消耗大国,如何减少煤炭发电污染,成为学者关注的重点和难点。本文主要探讨的就是关于火电厂脱硫在线监测系统的研制与应用中差距的调整。

关键词:火电厂;脱硫;在线监测系统;研制;差距

引言:

在火力发电厂新建脱硫系统,可以有效减少电厂污染排放量,获得了广泛关注火电厂脱硫系统的大规模建设和投运,由于电网公司缺乏脱硫系统运行监测的评估体系,从而无法形成闭环反馈来促进火电厂脱硫系统运行的有效控制。电网公司和火电厂之间不能进行脱硫时段电量的核算,极大地阻碍了脱硫系统的市场化运营。

1.关于监控系统软件概述

监控软件的设计,需要要经过严密的定义、精密的开发、缜密的维护等几个过程。

每个计算机软件系统都要经历软件定义、软件开发、软件维护直至被淘汰这样一个全过程,这一过程成为软件生存周期。软件定义、软件开发、软件维护等阶段还可以分为若干阶段,每个阶段相对独立又彼此联系。

软件定义是为了确定软件的处理对象、软件与外界的接口、软件的功能和性能、软件界面以及有关的约束和限制,软件定义包括系统分析、软件项目计划、需求分析三个子阶段。软件定义过后,就开始了软件开发过程。软件开发阶段主要解决软件结构的设计已经程序的具体实现,软件开发过程包括软件设计、编码、软件测试等三个子阶段。软件开发阶段结束后,软件即可交付使用,在整个使用期间,很可能因为某种原因而修改软件,这就是软件维护。

监控系统软件开发需要确定软件的设计思想与方法。软件设计通常分为概要设计和详细设计。概要设计的任务是确认软件系统的结构,进行模块划分,确定每个模块的功能、接口以及模块间的调用关系;详细设计的任务是为每个模块设计实现的细节。传统的计算机程序设计采用面向过程的结构化程序设计方法。

2.工艺流程

2.1工艺选择

脱硫废水含有的污染物种类多,是电厂各种排水中处理最多的废水,水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。不同组分的去除原理分别是:重金属离子—化学沉淀;悬浮物—絮凝沉淀;还原性无机物—曝气氧化、絮凝体吸附和沉淀;氟化物—生成氟化钙沉淀。

脱硫废水传统处理工艺一般经絮凝、澄清、沉淀、中和处理后,最终排放。传统的处理工艺由于废水中悬浮物物含量高,导致整个系统运行污泥沉积在三联箱、澄清器等位置,长此以往,系统不能正常稳定运行,系统无法使出水水质完全达标。

通过设置预沉池,将脱硫废水中的悬浮物及石膏残渣粘泥通过物理沉降去除,降低后续混凝澄清系统的污泥负荷。在澄清池出水后设置过滤系统,去除部分进一步去除出水中的悬浮物,保证出水水质达标。在预沉池及清水池中设置曝气系统,并投加次氯酸钠,以氧化还原性物质,可满足排放要求。

2.1.1预沉调节

为使脱硫废水处理系统均衡运行以及水质的相对稳定,并去除大部分的悬浮物,在废水系统前设置废水预沉池,降低后续设施污泥负荷,也可用作临时储存池,以应对系统设备检修等状况。

2.2.2混合氧化

在脱硫废水进人混合反应器,同时加人次氯酸钠溶液进行充分混合,并在中间水池进行曝气氧化,去除脱硫废水中部分还原性物质。

2.2.3中和

在脱硫废水进人中和池的同时加人一定量的石灰乳溶液,将废水的pH值提高至10.0以上,使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。

2.2.4沉降

脱硫废水中加人石灰乳后,当pH值为9.0-9.5时,大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物;石灰乳中的Cat'与废水中的部分反应,生成难溶的CaF2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水含量仍超标,可在沉降池中加人有且很难进行充分有效的收集利用,容易对环境造成二次污染,此外,从经济成木上来看,该技术手段的采用能耗是比较高的,这种高能耗也必然会在较大程度上造成其成木提高,进而不利于电厂生产中利益的获得,也不是未来我国燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展应用的主要方向所在。

2.3炭基催化脱硫脱硝法

作为一种较为新型的燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化处理技术其体现出来的优势是比较明显的,尤其是在整个的脱硫脱硝过程中较高的稳定性更是受到了大部分燃煤电厂的欢迎,其操作过程也较为简便,不存在极为复杂的处理工艺,对于处理环境的要求也不高,并且从其最为主要的处理原料炭基催化剂的来源看,其造价比较低,并且来源极为广泛,不会对整个的燃煤电厂烟气脱硫脱硝产生不良影响,也不会造成燃煤电厂过度的成木消耗,同时,采用该技术所具备的脱硫脱硝效果也是比较高的,这也进一步的造成该技术在米来的发展和应用范围必然是越来越广泛,成为米来我国燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展应用的主要趋势所在。

3.系统应用状态与前景

本文的脱硫监测技术已经应用广泛,不仅在数据的处理及分析上取得了经验,也为省级电网用户提供了可靠的技术支撑及维护经验。目前脱硫指标已普遍应用于火电厂燃煤机组的日常监测考核中,同时对于排放气体中的氮氧化物、二氧化碳等参数的统计分析也开始重视。本系统也正在与省级电网用户进一步合作,在脱硫监测的基础上,对同系统研制脱硝监测川、二氧化碳排放监测功能,提供给用户一套完善的火电厂燃煤机组烟气排放的减排指标监测系统,给火电厂环保减排任务的实现以更大的技术支持。

综上所述,在当前的燃煤电厂中针对烟气进行脱硫脱硝处理必须针对相应的技术进行严格的审查,尤其是对于具体的脱硫脱硝系统进行科学有效的设计以确保其能够在较大程度上降低电厂废气中的二氧化硫和氮氧化物含量,这也是当前在电厂生产中比较盛行的脱硫脱硝一体化技术应用,尤其是Cuo吸附法脱硫脱硝技术、脉冲电晕法脱硫脱硝技术以及炭基催化脱硫脱硝法这三种技术工艺更是当前比较盛行的处理手段,但是对于这些具体的燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化处理技术来说,它们之间存在的差异性也是比较大的,并且在处理效率、处理成木等方面也存在着较大的差距,这些差距也决定着米来我国燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术的发展方向所在,多年实践表明,炭基催化脱硫脱硝法确实是优势比较明显的,在成木、效率上都远远高于其它的处理工艺,并且在一定程度上还能够发挥回收利用的效果,值得进行深人的研究,提升其脱硫脱硝效率,促使其更进一步的体现自身的价值。

4.调整工作

基于此平台还可以进一步开展以下工作:

(1)完善子站端的脱硫信息统计、核算功能,与电网公司的统计结果进行对比校验。

(2)完善结算功能,最终完成电价核算。

(3)完善信息发布平台,实现类似计划负荷的实时脱硫考核发布功能。

(4)机组组合、优化调度考虑脱硫系统的运行工况和效率。

(5)利用脱硫处理的经验,进一步进行脱硝考核、二氧化碳排放考核等数据采集处理工作,完善火电厂节能减排的全方位数据监测及考核。

参考文献:

[1]屠珊,热力发电厂辅助设备及系统,西安,西安交通大学出版社,2003

[2]徐辉,大型烟气脱硫试验台监控系统的开发与研究,〔硕士学位论文〕,杭州,浙江大学,2001

[3]陶永华,新型PID控制及其应用,北京,机械工业出版社,2003

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