零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置 |
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| 申请号 | CN202211233407.X | 申请日 | 2022-10-10 | 公开(公告)号 | CN117906166A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 福建龙净脱硫脱硝工程有限公司; 福建龙净环保股份有限公司; | 发明人 | 詹威全; 李晓峰; 郭志航; 陈树发; 林春源; 张原; 王建春; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种零压点 位置 调节装置、方法及 正压 燃气 锅炉 脱硫 除尘装置，调节装置包括： 控制器 、入口调节 风 挡、引风机风挡和至少一个压 力 变送器，压力变送器设置在零压点截面上的压力测点上，采集对应压力测点处的零压点压力，控制器的 信号 采集端口输入压力变送器采集的零压点压力，控制器的信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的 控制信号 。本发明中控制器、入口调节风挡、引风机风挡和压力变送器构成一套零压点位置闭环 自动调节 系统，燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡和引风机风挡的开度调整，开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，实现零压点位置自动调节，保证锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种零压点位置调节装置，其特征在于，包括：控制器、入口调节风挡、引风机风挡和至少一个压力变送器； |
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| 说明书全文 | 零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置技术领域[0001] 本发明涉及正压燃气锅炉技术领域，更具体的说，涉及一种零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置。 背景技术[0002] 正压燃气锅炉为正压运行，无需配置增压风机，由于炉后新增干法脱硫除尘装置，因此需在干法脱硫除尘装置后新增引风机来克服系统新增的阻力。因此，为避免新增引风机影响锅炉的正压运行，需要在锅炉出口烟道至炉后脱硫除尘装置入口烟道之间设置一个零压点，通过该零压点调节引风机出力，维持锅炉正压运行。为保证锅炉及炉后脱硫装置的稳定运行，零压点位置必须固定。 [0003] 目前，零压点位置的固定方法主要是人为手动凭经验调节脱硫除尘装置入口风挡及引风机风挡开度，风挡开度减少，系统阻力增大，零压点向锅炉方向移动；风挡开度增加，系统阻力减少，零压点向远离锅炉方向移动。然而，手动调节零压点位置存在如下缺点：1、零压点位置无法观察和测量，零压点位置的调节完全依靠经验，因此导致零压点位置的调节周期长，随意性大，容易出现零压点位置不合理的情况；2、燃气锅炉系统的波动性较大，当燃气锅炉系统的运行参数发生变化时，零压点位置会随着波动，使得手动调节响应时间变长，容易导致导致锅炉负压运行，发生安全事故，或者脱硫除尘装置正压运行，导致SO2及粉尘等排放超标。 [0004] 综上，如何提供一种零压点位置的自动调节装置及方法，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明公开一种零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置，以实现零压点位置的自动调节。 [0006] 一种零压点位置调节装置，包括：控制器、入口调节风挡、引风机风挡和至少一个压力变送器； [0007] 所述压力变送器设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，用于采集对应压力测点处的零压点压力，其中，所述零压点截面为：在燃气锅炉出口烟道与脱硫除尘装置的入口烟道之间确定的一个截面； [0008] 所述入口调节风挡设置在所述脱硫除尘装置的入口烟道位置与所述零压点截面之间； [0009] 所述引风机风挡设置在引风机的入口处； [0011] 所述控制器通过所述信号采集端口与所述压力变送器连接，所述信号采集端口输入所述压力变送器采集的所述零压点压力； [0012] 所述控制器通过所述信号控制端口分别与所述入口调节风挡和所述引风机风挡连接，所述信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的控制信号，其中，所述控制信号基于所述零压点压力和设定压力阈值确定，所述风挡开度包括：所述入口调节风挡的开度和所述引风机风挡的开度。 [0013] 一种零压点位置调节方法，应用于上述所述的控制器，所述零压点位置调节方法包括： [0014] 获取压力变送器采集的零压点压力； [0015] 基于所述零压点压力和设定压力阈值，确定控制风挡开度增大或减小的控制信号； [0016] 将所述控制信号分别输出至入口调节风挡和引风机风挡进行风挡调节。 [0017] 可选的，所述基于所述零压点压力和设定压力阈值，确定调节风挡开度增大或减小的控制信号，包括： [0018] 将所述零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力； [0019] 判断所述目标零压点压力是否大于所述预测压力阈值； [0020] 如果是，则确定所述控制信号为控制所述入口调节风挡和所述引风机风挡在当前风挡开度的基础上，按照第一开度幅度值增大风挡开度。 [0021] 可选的，还包括： [0022] 如果否，则确定所述控制信号为控制所述入口调节风挡和所述引风机风挡在所述当前风挡的基础上，按照第二开度幅度值减小风挡开度。 [0023] 可选的，所述第一开度幅度值和所述第二开度幅度值相同或是不同。 [0024] 可选的，所述将所述零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力，包括： [0025] 当所述压力变送器的数量为一个时，直接将所述压力变送器采集的所述零压点压力进行数模转换后得到的零压点压力模拟量，确定为所述目标零压点压力。 [0026] 可选的，所述将所述零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力，包括： [0027] 当所述压力变送器的数量为两个时，对两个所述压力变送器各自采集的所述零压点压力求取平均值，得到零压点平均压力； [0028] 将所述零压点平均压力由数字量转为模拟量，得到所述目标零压点压力。 [0029] 可选的，所述将所述零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力，包括： [0030] 当所述压力变送器的数量为三个时，从三个所述压力变送器各自采集的所述零压点压力中，选取中间数值的零压点压力； [0031] 将所述中间数值的零压点压力由数字量转为模拟量，得到所述目标零压点压力。 [0032] 一种正压燃气锅炉脱硫除尘装置，包括：燃气锅炉、脱硫除尘装置、引风机、烟囱以及上述所述的零压点位置调节装置； [0034] 所述净化烟气通过所述引风机风挡进入所述引风机，所述引风机将所述净化烟气排出至所述烟囱。 [0035] 可选的，所述脱硫除尘装置包括：脱硫塔和除尘器； [0036] 所述脱硫塔，用于所述燃气锅炉的出口烟气进行脱硫，得到初步净化烟气，并将所述初步净化烟气输出至所述除尘器； [0037] 所述除尘器，用于对所述初步净化烟气进行除尘，得到所述净化烟气。 [0038] 从上述的技术方案可知，本发明公开了一种零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置，调节装置包括：控制器、入口调节风挡、引风机风挡和至少一个压力变送器，压力变送器设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，采集对应压力测点处的零压点压力，入口调节风挡设置在脱硫除尘装置的入口烟道位置与零压点截面之间，引风机风挡设置在引风机的入口处，控制器通过信号采集端口与压力变送器连接，信号采集端口输入压力变送器采集的零压点压力，控制器通过信号控制端口分别与入口调节风挡和引风机风挡连接，信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的控制信号。本发明中控制器、入口调节风挡、引风机风挡和压力变送器构成一套零压点位置闭环自动调节系统，燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡和引风机风挡的开度调整，与此同时，入口调节风挡和引风机风挡的开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，从而实现了零压点位置的自动调节，保证了锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。附图说明 [0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。 [0040] 图1为本发明实施例公开的一种零压点位置调节装置的结构示意图； [0041] 图2为本发明实施例公开的一种零压点位置调节方法流程图； [0042] 图3为本发明实施例公开的一种基于零压点压力和设定压力阈值，确定调节风挡开度增大或减小的控制信号的方法流程图； [0043] 图4为本发明实施例公开的一种正压燃气锅炉脱硫除尘装置的结构示意图。 具体实施方式[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0045] 本发明实施例公开了一种零压点位置调节装置、方法及正压燃气锅炉脱硫除尘装置，调节装置包括：控制器、入口调节风挡、引风机风挡和至少一个压力变送器，压力变送器设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，采集对应压力测点处的零压点压力，入口调节风挡设置在脱硫除尘装置的入口烟道位置与零压点截面之间，引风机风挡设置在引风机的入口处，控制器通过信号采集端口与压力变送器连接，信号采集端口输入压力变送器采集的零压点压力，控制器通过信号控制端口分别与入口调节风挡和引风机风挡连接，信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的控制信号。本发明中控制器、入口调节风挡、引风机风挡和压力变送器构成一套零压点位置闭环自动调节系统，燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡和引风机风挡的开度调整，与此同时，入口调节风挡和引风机风挡的开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，从而实现了零压点位置的自动调节，保证了锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。 [0046] 参见图1，本发明实施例公开的一种零压点位置调节装置的结构示意图，该装置包括：控制器11、入口调节风挡12、引风机风挡13和至少一个压力变送器14(图1中仅示出了一个，多个压力变送器14时，均与控制器11连接)。 [0047] 其中，压力变送器14设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，用于采集对应压力测点处的零压点压力。 [0048] 本实施例中，所述零压点截面为：在燃气锅炉出口烟道与脱硫除尘装置的入口烟道之间确定的一个截面。 [0049] 在实际应用中，可以通过流场模拟及现场调试，在燃气锅炉出口烟道与脱硫除尘装置的入口烟道之间确定零压点截面上最佳的零压点位置，在保证吸收塔入口负压的同时维持系统运行阻力的最小值。 [0051] 在每个零压点位置对应的压力测点设置一个压力变送器14，通过压力变送器14采集对应压力测点处的零压点压力。其中，压力变送器14的数量依据实际需要而定，本发明在此不做限定。 [0052] 入口调节风挡12设置在脱硫除尘装置的入口烟道位置与零压点截面之间，通过调节入口调节风挡12的开度，可以调节燃气锅炉出口烟气进入脱硫除尘装置的烟气量。 [0053] 引风机风挡13设置在引风机的入口处，通过调节引风机风挡13的开度，可以调节脱硫除尘装置出口烟气进入引风机的烟气量。 [0054] 控制器11具有信号采集端口和信号控制端口。 [0055] 具体的，控制器11通过信号采集端口与所述压力变送器14连接，所述信号采集端口输入压力变送器14采集的零压点压力。 [0056] 本实施例中，压力变送器14采集的零压点压力实际为反应烟道内正负压力变化的压力值，该压力值通常为4mA～20mA的模拟信号。 [0057] 需要特别说明的是，当零压点截面的压力测点有多个，相对应的压力变送器14也有多个时，控制器11通过信号采集端口与各个压力变送器14连接，并获取各个压力变送器14采集的零压点压力。 [0058] 控制器11通过信号控制端口分别与所述入口调节风挡12和所述引风机风挡13连接，所述信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的控制信号，其中，所述控制信号基于所述零压点压力和设定压力阈值确定，所述风挡开度包括：入口调节风挡12的开度和引风机风挡13的开度。 [0059] 其中，设定压力阈值的取值依据实际需要而定，本发明在此不做限定。 [0060] 入口调节风挡12和引风机风挡13增大或减小的风挡开度可以为一个固定值，该固定值依据实际需要而定，比如为总开度的5％，本发明在此不做限定。 [0061] 需要说明的是，当入口调节风挡12的开度和引风机风挡13的开度增大时，系统阻力减少，从而零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值。当入口调节风挡12的开度和引风机风挡13的开度减小时，系统阻力增大，从而零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值，自动达到固定零压点位置的效果。 [0062] 其中，本发明中所述的系统阻力主要指燃气锅炉配套炉后系统的阻力。 [0063] 由此可以看出，本发明中控制器11、入口调节风挡12、引风机风挡13和设置在零压点截面的压力测点上的压力变送器14构成了一套完整的PID(Proportion Integral Differential)闭环控制系统，或者说，构成一套零压点位置闭环自动调节系统。 [0064] 综上可知，本发明公开了一种零压点位置调节装置，包括：控制器11、入口调节风挡12、引风机风挡13和至少一个压力变送器14，压力变送器14设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，采集对应压力测点处的零压点压力，入口调节风挡12设置在脱硫除尘装置的入口烟道位置与零压点截面之间，引风机风挡13设置在引风机的入口处，控制器11通过信号采集端口与压力变送器14连接，信号采集端口输入压力变送器14采集的零压点压力，控制器11通过信号控制端口分别与入口调节风挡12和引风机风挡13连接，信号控制端口输出用于控制风挡开度增大或减小的控制信号。本发明中控制器11、入口调节风挡12、引风机风挡13和压力变送器14构成一套零压点位置闭环自动调节系统，燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡12和引风机风挡13的开度调整，与此同时，入口调节风挡12和引风机风挡13的开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，从而实现了零压点位置的自动调节，保证了锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。 [0065] 为便于理解，本发明还提供了一个具体实施例，假设某钢铁企业350MW发电机组配套的1170t/h正压燃气锅炉使用图1所示的零压点位置调节装置，可以通过自动调节脱硫除尘装置入口风挡及引风机风挡开度，达到自动固定零压点位置的效果。风挡开度减少，系统阻力增大，零压点向锅炉方向移动；风挡开度增加，系统阻力减少，零压点向远离锅炉方向移动，保证了锅炉及炉后脱硫装置的稳定运行。 [0066] 为进一步优化上述实施例，参见图2，本发明实施例公开的一种零压点位置调节方法流程图，该方法应用于图1所示实施例中的控制器，该方法包括： [0067] 步骤S101、获取压力变送器采集的零压点压力。 [0068] 其中，压力变送器设置在零压点截面上零压点位置对应的压力测点上，用于采集对应压力测点处的零压点压力。 [0069] 本实施例中，所述零压点截面为：在燃气锅炉出口烟道与脱硫除尘装置的入口烟道之间确定的一个截面。 [0070] 步骤S102、基于零压点压力和设定压力阈值，确定控制风挡开度增大或减小的控制信号。 [0071] 其中，设定压力阈值的取值依据实际需要而定，比如±100Pa，本发明在此不做限定。 [0072] 增大或减小的风挡开度可以为一个固定值，该固定值依据实际需要而定，比如为总开度的5％，本发明在此不做限定。 [0073] 步骤S103、将控制信号分别输出至入口调节风挡和引风机风挡进行风挡调节。 [0074] 需要说明的是，当入口调节风挡的开度和引风机风挡的开度增大时，系统阻力减少，从而零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值，自动达到零压点位置固定的效果。当入口调节风挡的开度和引风机风挡的开度减小时，系统阻力增大，从而零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值，自动达到零压点位置固定的效果。 [0075] 综上可知，本发明公开了一种零压点位置调节方法，控制器获取压力变送器采集的零压点压力，基于零压点压力和设定压力阈值，确定控制风挡开度增大或减小的控制信号，将控制信号分别输出至入口调节风挡和引风机风挡进行风挡调节。本发明中控制器、入口调节风挡、引风机风挡和压力变送器构成一套零压点位置闭环自动调节系统，燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡和引风机风挡的开度调整，与此同时，入口调节风挡和引风机风挡的开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，从而实现了零压点位置的自动调节，保证了锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。 [0076] 为进一步优化上述实施例，参见图3，本发明实施例公开的一种基于零压点压力和设定压力阈值，确定调节风挡开度增大或减小的控制信号的方法流程图，该方法包括： [0077] 步骤S201、将零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力。 [0078] 压力变送器采集的零压点压力为数字量，而控制器处理的数据要求为模拟量，因此，控制器在接收到压力变送器采集的零压点压力信号后，需要将零压点压力由数字量转为模拟量，然后再进行后续处理。 [0079] 步骤S202、判断目标零压点压力是否大于预测压力阈值，如果是，则执行步骤S203，如果否，则执行步骤S204。 [0080] 步骤S203、确定控制信号为控制入口调节风挡和引风机风挡在当前风挡开度的基础上，按照第一开度幅度值增大风挡开度。 [0081] 本实施例中，当目标零压点压力大于预测压力阈值时，控制器将输出控制信号至入口调节风挡和引风机风挡，使入口调节风挡和引风机风挡在当前风挡开度的基础上，按照第一开度幅度值增大风挡开度，此时，系统阻力减少，从而使零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值，自动达到零压点位置固定的效果。 [0082] 步骤S204、确定所述控制信号为控制所述入口调节风挡和所述引风机风挡在所述当前风挡的基础上，按照第二开度幅度值减小风挡开度。 [0083] 其中，第一开度幅度值和第二开度幅度值可以相同或是不同，具体依据实际需要而定，本发明在此不做限定。 [0084] 本实施例中，当目标零压点压力小于预测压力阈值时，控制器将输出控制信号至入口调节风挡和引风机风挡，使入口调节风挡和引风机风挡在当前风挡开度的基础上，按照第二开度幅度值减小风挡开度，此时，系统阻力增大，从而使零压点截面上被检测的压力测点的压力自动趋近设定压力阈值，自动达到零压点位置固定的效果。 [0085] 需要说明的是，压力变送器的数量可以为一个或多个，压力变送器的数量不同，基于压力变送器采集的零压点压力确定的目标零压点压力也会存在差别。 [0086] 因此，为进一步优化上述实施例，步骤S201具体可以包括： [0087] 当压力变送器的数量为一个时，直接将所述压力变送器采集的零压点压力进行数模转换后得到的零压点压力模拟量，确定为目标零压点压力。 [0088] 为进一步优化上述实施例，步骤S201具体可以包括： [0089] 当压力变送器的数量为两个时，对两个压力变送器各自采集的零压点压力求取平均值，得到零压点平均压力； [0090] 将零压点平均压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力。 [0091] 需要说明的是，当压力变送器的数量为四个及四个以上时，同压力变送器的数量为两个一样，也是对多个压力变送器各自采集的零压点压力求取平均值，得到零压点平均压力，将零压点平均压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力。 [0092] 为进一步优化上述实施例，步骤S201具体可以包括： [0093] 当压力变送器的数量为三个时，从三个压力变送器各自采集的零压点压力中，选取中间数值的零压点压力； [0094] 将中间数值的零压点压力由数字量转为模拟量，得到目标零压点压力。 [0095] 与上述实施例相对应，本发明还公开了一种正压燃气锅炉脱硫除尘装置。 [0096] 参见图4，本发明实施例公开的一种正压燃气锅炉脱硫除尘装置的结构示意图，正压燃气锅炉脱硫除尘装置包括：燃气锅炉21、脱硫除尘装置22、引风机23、烟囱24以及图1所示的零压点位置调节装置。 [0097] 燃气锅炉21出口的烟气通过入口调节风挡12后进入脱硫除尘装置22进行脱硫除尘，得到净化烟气. [0098] 净化烟气通过引风机风挡13进入引风机23，引风机23将净化烟气排出至烟囱24。 [0099] 其中，脱硫除尘装置22能够将燃气锅炉21出口的烟气中的SO2、烟尘、SO3、HF、HCl、汞、二噁英等多种污染物被高效协同脱除。 [0100] 本实施例中，脱硫除尘装置22包括：脱硫塔221和除尘器222。 [0101] 脱硫塔221，用于燃气锅炉的出口烟气进行脱硫，得到初步净化烟气，并将初步净化烟气输出至除尘器222。 [0102] 除尘器222，用于对初步净化烟气进行除尘，得到净化烟气。 [0103] 综上可知，本发明公开了一种正压燃气锅炉脱硫除尘装置，该装置除了对燃气锅炉21输出的烟气进行脱硫除尘得到净化烟气之外，正压燃气锅炉脱硫除尘装置中的零压点位置调节装置还可以构成一套零压点位置闭环自动调节系统，使得燃气锅炉系统运行时零压点位置的任何压力变化，都会导致入口调节风挡12和引风机风挡13的开度调整，与此同时，入口调节风挡12和引风机风挡13的开度调整后也会影响零压点位置的压力变化，从而实现了零压点位置的自动调节，保证了锅炉及脱硫除尘装置的稳定运行。 [0104] 最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0106] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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