本發(fā)明涉及脫硫漿液制備,具體為一種自動化脫硫漿液ph值控制系統(tǒng)及方法。
背景技術:
1、石灰石-石膏的濕法脫硫為現在普遍采用的煙氣處理措施,將石灰石漿液作為脫硫劑來吸收煙氣中的二氧化硫。
2、脫硫漿液的酸堿度是判斷脫硫系統(tǒng)是否工作正常以及是否需要供漿和排漿的重要依據,為了提高so2的俘獲率,漿液要盡可能地保持在較高的酸堿度。但是,高酸堿度又會增加石灰石的耗量,使得漿液中殘余的石灰石增加,影響石膏的品質。
3、現有的脫硫漿液的生產裝置中,如cn207786364u一種用于脫硫漿自動配料的裝置,具有以下問題:缺乏對脫硫漿液ph值的監(jiān)測及控制,容易影響制備的脫硫漿液的質量。
技術實現思路
1、本發(fā)明提供一種自動化脫硫漿液ph值控制系統(tǒng)及方法,用以解決上述背景技術提出的現有技術具有的技術問題。
2、為解決上述問題,本發(fā)明公開了一種自動化脫硫漿液ph值控制系統(tǒng),包括:
3、第一輸送泵,脫硫漿液制備容器的出液口連接排漿管,排漿管連接第一輸送泵,排漿管輸出漿液至脫硫漿液利用裝置;
4、石灰石加料裝置,石灰石倉用于儲存粒度符合要求的石灰石,石灰石倉中石灰石通過石灰石加料裝置加入脫硫漿液制備容器;
5、ph檢測裝置,用于檢測脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的ph;
6、石灰濃度檢測裝置,用于檢測脫硫漿液制備容器中石灰石的濃度;
7、控制裝置、報警裝置,分別與第一輸送泵、石灰石加料裝置、ph檢測裝置、石灰濃度檢測裝置、報警裝置電連接。
8、優(yōu)選的,脫硫漿液利用裝置中進行脫硫反應后的漿液輸入回流管,回流管與脫硫漿液制備容器的回流口連通回流管連接有第二輸送泵,控制裝置與第二輸送泵電連接;脫硫漿液制備容器連接有注水管,注水管連接有注水泵,注水泵與控制裝置電連接。
9、優(yōu)選的,還包括測試裝置,用于在大量制備脫硫漿液前進行測試,測試裝置包括:
10、第一獲取模塊,用于獲取脫硫漿液利用裝置的目標漿液信息,目標漿液信息包括目標ph范圍;
11、第二獲取模塊,獲取在測試量的水中ph檢測裝置檢測值到達目標ph范圍的最少石灰石添加量;
12、第一控制模塊,脫硫漿液制備容器加入測試量的水,然后第一控制模塊控制石灰石加料裝置工作加入所述最少石灰石添加量至脫硫漿液制備容器,并通過脫硫漿液制備容器的攪拌裝置攪拌一定時長后控制ph檢測裝置檢測;然后第一控制模塊控制石灰石加料裝置進行多次加料測試,每次加料測試加入的石灰石的質量一定,每次加料后通過脫硫漿液制備容器的攪拌裝置攪拌一定時長后控制ph檢測裝置檢測并控制石灰濃度檢測裝置檢測;
13、曲線構建模塊,用于以ph檢測裝置檢測值為縱坐標,同一時刻的石灰濃度檢測裝置檢測值為橫坐標,構建ph變化曲線,且在ph變化曲線中標注獲取ph檢測裝置檢測值時脫硫漿液制備容器的總的石灰石添加量;
14、第三獲取模塊,用于獲取ph變化曲線中目標子曲線,目標子曲線的縱坐標位于目標ph范圍,并均勻獲取目標子曲線的多個評估點的坐標;
15、第四獲取模塊,用于獲取脫硫漿液濃度的濃度誤差下限和濃度誤差上限,以預設高度為矩形高度,脫硫漿液濃度的濃度誤差上限和濃度誤差下限的差值為矩形的長度構建誤差矩形框;
16、第一計算模塊,用于計算每個評估點的綜合評估值;
17、第一選擇模塊,用于選擇綜合評估值最大的評估點的縱坐標為目標ph值,選擇綜合評估值最大的評估點的橫坐標為目標濃度;
18、脫硫漿液制備容器大量制備脫硫漿液時排漿前ph檢測裝置檢測值為目標ph值,石灰濃度檢測裝置檢測值為目標濃度。
19、優(yōu)選的,第一計算模塊基于下式計算綜合評估值:
20、gi=θ1δ(hi,μi)+θ2β(hi,μi);
21、
22、gi為第i個評估點的第一評估值;hi為第i個評估點的縱坐標;μi為i個評估點的橫坐標;δ(hi,μi)為脫硫漿液的在hi,μi下的脫硫反應效率;β(hi,μi)為脫硫漿液的在hi,μi下的反應后石灰石殘留量對應的評估值;θ1、θ2分別為效率評估權重和殘留量評估權重;誤差矩形框的中心的橫坐標與i個評估點的橫坐標相同時,位于誤差矩形框內的評估點為第i個評估點的臨近評估點;ni為第i個評估點的臨近評估點的總數量;gik為第i個評估點的第k個臨近評估點的第一評估值;qi為第i個評估點的綜合評估值;∈1、∈2、∈3、∈4分別為第一評估權重、第二評估權重、第三評估權重、第四評估權重。
23、優(yōu)選的,第一獲取模塊還用于脫硫漿液利用裝置的目標漿液流量,控制裝置控制第一輸送泵工作,使得排漿管的位于第一輸送泵的出口端的實際流量為目標漿液流量,自動化脫硫漿液ph值控制系統(tǒng)還包括:
24、第一流量檢測模塊,用于檢測回流管與脫硫漿液制備容器連接的一端的漿液流量;
25、料位檢測模塊,用于檢測準備排漿時,脫硫漿液制備容器中料位;
26、第一檢測模塊,用于檢測石灰石的下料速度;
27、第二檢測模塊,用于檢測回流管中石灰石濃度;
28、第二計算模塊,用于計算回流管中需求漿液流量,控制裝置控制回流管對應的第二輸送泵工作,使得第一流量檢測模塊檢測值為需求漿液流量。
29、優(yōu)選的,第二計算模塊基于下式計算;
30、
31、q1為回流管中需求漿液流量;q2為目標漿液流量;q3為第一檢測模塊檢測的石灰石的下料速度;γ2為所述目標濃度;γ1為第二檢測模塊檢測的石灰石濃度的平均值;t為單位時間;v為料位檢測模塊檢測值;δ1為脫硫漿液制備容器中石灰石濃度為所述目標濃度時,水的體積與脫硫漿液的體積比;w為脫硫漿液制備容器中石灰石濃度為所述目標濃度時,脫硫漿液中石灰石的質量與水的體積比;δ2為回流管中石灰石濃度γ1下,水的體積與脫硫漿液的體積比。
32、優(yōu)選的,還包括:
33、第三獲取模塊,用于獲取脫硫漿液利用裝置的目標輸入漿液流速;
34、第三檢測模塊,用于檢測排漿管內靠近第一輸送泵出口處漿液信息,漿液信息包括:漿液流速、漿液壓力;第一輸送泵設置在排漿管的靠近脫硫漿液制備容器的一側;
35、第四檢測模塊,用于檢測排漿管內與脫硫漿液利用裝置連接的一端內的漿液信息;
36、角度檢測模塊,用于獲取排漿管的兩端中心的連線與水平面的夾角;
37、第三計算模塊,用于基于第三獲取模塊、第三檢測模塊、第四檢測模塊、角度檢測模塊計算第一損失系數、第二損失系數;
38、第四計算模塊,用于基于計算目標功率,控制裝置控制排漿管連接的輸送泵的實際輸入功率為目標功率。
39、一種自動化脫硫漿液ph值控制方法,應用于所述的一種自動化脫硫漿液ph值控制系統(tǒng),包括:
40、步驟s1:對石灰石進行粒度控制篩選,通過石灰石倉儲存篩選后的粒度符合要求的石灰石;
41、步驟s2:石灰石倉中石灰石通過石灰石加料裝置加入脫硫漿液制備容器,并加入水至脫硫漿液制備容器,通過脫硫漿液制備容器的攪拌裝置將水和石灰石攪拌混合形成脫硫漿液;
42、步驟s3:脫硫漿液制備容器制備脫硫漿液過程中,通過ph檢測裝置檢測脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的實際ph,并通過石灰濃度檢測裝置檢測脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的實際石灰石的濃度;
43、當脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的的實際ph不在預設ph范圍內,報警裝置報警,控制裝置調節(jié)脫硫漿液制備容器內水的加入量和/或石灰石的加入量使得脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的實際ph在預設ph范圍內;
44、當脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的的實際石灰石的濃度不在預設濃度范圍內,報警裝置報警,控制裝置調節(jié)脫硫漿液制備容器內水的加入量和/或石灰石的加入量使得脫硫漿液制備容器內脫硫漿液的的實際石灰石的濃度在預設濃度范圍內。
45、與現有技術相比,本發(fā)明具備以下有益效果:
46、1.上述優(yōu)化石灰石漿液配比石灰石粒度控制:使用粒度適宜的石灰石,以提高反應效率,減少未反應石灰石的殘留。
47、2.在線ph監(jiān)測:安裝在線ph監(jiān)測系統(tǒng),實時監(jiān)控漿液的酸堿度。
48、自動調節(jié)系統(tǒng):根據ph值的變化,自動調節(jié)供漿和排漿的速度及加水和石灰石的速度,保持漿液ph值在最佳工作范圍內;
49、3.循環(huán)利用:通過設置回流管實現漿液循環(huán)利用,提高石灰石的利用率,減少新石灰石的添加量。
50、4.漿液濃度控制:合理控制漿液中石灰石的濃度,避免過高導致反應不完全。
51、下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。