烟气系统的制作方法
【专利摘要】一种烟气系统，包括与锅炉连接的联合风机、海水法脱硫装置和烟气排出装置；锅炉燃烧燃料以产生烟气，联合风机传送烟气，联合风机设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中受到的阻力控制联合风机的输出功率，海水脱硫装置包括海水升压泵和吸收塔，海水升压泵与吸收塔连接，吸收塔烟气入口与联合风机连接，吸收塔烟气入口接收联合风机传送的烟气，并对烟气进行脱硫处理，烟气排出装置排放经脱硫处理后的烟气；根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机的输出功率，调节对象单一，联合风机能够迅速、准确的提供所需的输送力，维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性。
【专利说明】烟气系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电厂烟气脱硫工程【技术领域】，特别是涉及一种烟气系统。
【背景技术】
[0002]随着火力发电厂污染物防治技术的发展，为达到国家环保的要求，大型火力发电厂通常需建设烟气脱硫装置，锅炉燃烧产生的烟气经引风机抽出，通过烟气脱硫装置进行脱硫处理后，再由烟囱排放到大气中。为克服脱硫装置的阻力，一般还需设置增压风机。
[0003]目前，引风机一般用来控制炉膛压力，增压风机用来控制增压风机入口压力，由于从锅炉出口到烟囱整个烟气系统的管路特性，炉膛压力变化和增压风机入口压力变化存在一定的时间差，当烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，需同时调节串联的两种风机，调节起来复杂且反应迟缓，导致整个烟气系统压力失衡发生爆炸，安全性差。
实用新型内容
[0004]基于此，有必要针对整个烟气系统压力失衡发生爆炸，安全性差的问题，提供一种烟气系统。
[0005]一种烟气系统，包括:
[0006]与锅炉连接的联合风机，传送由所述锅炉提供的烟气，所述联合风机设置有调节单元，所述调节单元根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制所述联合风机的输出功率；
[0007]海水脱硫装置，包括吸收塔和多个海水升压栗，所述海水升压栗与所述吸收塔连接，所述吸收塔烟气入口与所述联合风机出口连接，所述吸收塔烟气入口接收所述联合风机传送的烟气，并通过所述海水升压栗供给海水于所述吸收塔以对烟气进行脱硫处理；
[0008]烟气排出装置，与所述吸收塔烟气出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。
[0009]在其中一个实施例中，所述联合风机出口处设置有出口门和自动控制开关，所述自动控制开关与所述出口门连接，控制所述出口门的开启或者闭合。
[0010]在其中一个实施例中，包括第一处理模块，所述第一处理模块分别与所述锅炉、联合风机和海水脱硫装置连接；
[0011]所述第一处理模块包括第一检测单元和第一控制单元，当所述海水升压栗均停止工作时，所述第一检测单元检测并判断所述吸收塔烟气进口处烟温是否大于第一阈值，若是，所述第一控制单元延时第一时间段后控制所述锅炉跳闸，所述第一控制单元延时第二时间段后控制所述联合风机跳闸，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0012]在其中一个实施例中，包括第二处理模块，所述海水脱硫装置包括烟气换热器，所述烟气换热器包括烟气降温部件和烟气升温部件，所述烟气降温部件位于所述联合风机与所述吸收塔烟气入口之间，所述烟气升温部件位于所述吸收塔烟气出口与所述烟气排出装置之间，所述第二处理模块分别与所述锅炉、联合风机和海水脱硫装置连接；
[0013]所述第二处理模块包括第二检测单元和第二控制单元，当所述锅炉跳闸之后，所述第二检测单元检测并判断所述锅炉是否满足复位条件，若是，所述第二控制单元控制所述锅炉复位，所述锅炉复位条件包括至少一台所述海水升压栗处于运行状态，且所述烟气换热器处于工作状态，且所述吸收塔烟气入口处的烟尘浓度小于第二阈值。
[0014]在其中一个实施例中，包括第三处理模块，所述第三处理模块分别与所述海水升压栗和所述烟气换热器连接，所述第三处理模块包括第三检测单元和第三控制单元，所述第三检测单元检测是否只有一台海水升压栗处于运行状态或者检测所述烟气换热器是否停止工作，若是，所述第三控制单元延时第三时间段后控制产生辅机故障减负荷。
[0015]上述烟气系统，通过设置联合风机传送烟气，联合风机设置有调节单元，调节单元可根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机的输出功率，以便联合风机提供足够的输送力来克服烟气在传送过程中所受到的阻力。如此，调节对象单一，在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，联合风机能够迅速、准确的提供所需的输送力，以便维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，且结构简单，成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为烟气系统的结构示意图；
[0017]图2为烟气系统控制方法的流程示意图；
[0018]图3为烟气系统控制方法的烟气脱硫处理的流程示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种烟气系统，包括与锅炉110连接的联合风机120、海水脱硫装置130和烟气排出装置140。
[0020]联合风机120，与锅炉110连接，传送由锅炉110提供的烟气，联合风机120设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机120的输出功率。该联合风机120主要克服海水脱硫装置130的阻力，将烟气传送至吸收塔132，并稳定锅炉110出口压力。其中，锅炉110是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。锅炉110与联合风机120之间可设置有静电除尘器，该静电除尘器可对锅炉110产生的烟气进行除尘处理，也就是分离并捕集烟气内的尘粒，以便联合风机120传送的烟气为经过除尘处理的烟气，有利于环保。静电除尘器是利用强电场使尘粒带电，并在静电场的作用下将尘粒分离、捕集的装置。
[0021]海水脱硫装置130，包括吸收塔132和多个海水升压栗134，海水升压栗134与吸收塔132连接，可供给海水于吸收塔132，吸收塔132烟气入口与联合风机120出口连接，吸收塔132烟气入口接收联合风机120传送的烟气，并通过海水升压栗134供给海水于吸收塔132以对烟气进行脱硫处理。
[0022]海水脱硫工艺是以天然海水为吸收剂来脱除烟气中二氧化硫的脱硫技术。海水脱硫工艺具有以下优点:以海水为吸收剂，可节约淡水资源，脱硫效率高，一般可达90%以上，不产生副产品和废弃物，无二次污染，不存在设备及管道结垢、堵塞等问题，系统利用率高，技术成熟，工艺简单，维护方便，投资、运行费用低。
[0023]烟气排出装置140，与吸收塔132烟气出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。烟气排出装置140可以为烟囱。
[0024]上述烟气系统，联合风机120与锅炉110连接，传送由锅炉110提供的烟气至吸收塔132，并通过海水升压栗134供给海水于吸收塔132内以对烟气进行脱硫处理，经脱硫处理后的烟气再经烟气排出装置140排放至大气。通过设置联合风机120传送烟气，联合风机120设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机120的输出功率，以便联合风机120提供足够的输送力来克服烟气在传送过程中所受到的阻力。如此，调节对象单一，在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，联合风机120能够迅速、准确的提供所需的输送力，以便维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，且结构简单，成本低。
[0025]请参阅图1，在其中一个实施例中，联合风机120出口处设置有出口门和自动控制开关，自动控制开关与出口门连接，控制出口门的开启或者闭合。如此，根据需求通过自动控制开关控制出口门的开启或者闭合，以保持烟气系统压力平衡，提供稳定性。如锅炉110停止燃料燃烧产生烟气且吸收塔132内无海水供给时，整个烟气系统机组跳闸，当吸收塔132烟气进口的烟温大于第一阈值时，自动控制开关控制出口门闭合，以使烟气不在烟道内流动，保持锅炉110及吸收塔132的压力平衡，进一步提供使用的安全性。第一阈值可根据吸收塔132耐温强度而设定，具体到本实施例中，第一阈值为70摄氏度。
[0026]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统包括第一处理模块，第一处理模块分别与锅炉110、联动风机和海水脱硫装置130连接。第一处理模块包括第一检测单元和第一控制单元，第一检测单元与第一控制单元连接。具体地，第一检测单元可分别与海水升压栗和吸收塔132连接，第一控制单元可分别与锅炉110和联合风机120连接。当海水升压栗134均停止工作时，第一检测单元检测并判断吸收塔132烟气进口处烟温是否大于第一阈值，若是，第一控制单元延时第一时间段后控制锅炉110跳闸，第一控制单元延时第二时间段后控制联合风机120跳闸，第一时间段小于第二时间段。因海水升压栗134全部停止工作时，吸收塔132内的无海水供给，吸收塔132内壁的耐温能力降低，通过控制锅炉110跳闸停止产生烟气，从而进入吸收塔132的烟气量减少，避免因吸收塔132内温度过高而发生爆炸，提高了使用的安全性。在控制锅炉110跳闸后，锅炉110不继续燃烧燃料即停止产生新的烟气，故延时一段时间后又控制联合风机120停止工作，此时烟道内的烟气基本处理完毕，无需联合风机120传送烟气，有利于节约用电，提高了安全性和经济性。根据烟气流量变化控制联合风机120的工作状态，也保证了烟气系统压力平衡。联合风机120跳闸需在锅炉110跳闸之后，故第一时间段小于第二时间段。其中，延时第一时间段后才控制锅炉110跳闸，以确保吸收塔132进口处烟温确实大于第一阈值的准确性，防止吸收塔132进口处烟温只是瞬间大于第一阈值而导致锅炉110跳闸的现象发生，提高使用的稳定性。第一时间段和第一阈值均可根据吸收塔132耐温强度而设定。具体到本实施例中，第一时间段为15秒，第一阈值为70摄氏度，第二时间段为150秒?200秒。
[0027]锅炉110内还可设置有供给锅炉110燃料燃烧所需空气的送风机和位于锅炉110尾部的空气预热器，静电除尘器位于空气预热器和联合风机120之间。空气预热器位于锅炉110尾部，利用锅炉110尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉110效率。具体到本实施例中，烟气系统的每一锅炉110可设置有两个空气预热器，且静电除尘器和联合风机120也为两个，一个空气预热器、一个静电除尘器和一个联合风机120依次连接，组成两组并联的烟气通道，以保持烟道通畅，烟气系统压力平衡。
[0028]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统包括第二处理模块，海水脱硫装置130包括烟气换热器136，烟气换热器136包括烟气降温部件和烟气升温部件，烟气降温部件位于联合风机120出口和吸收塔132烟气入口之间，烟气升温部件位于吸收塔132烟气出口与烟气排出装置140之间，第二处理模块分别与锅炉110、联合风机120和海水脱硫装置130连接。如此，通过设置烟气换热器136，通过烟气降温部件降低进入吸收塔132的烟气温度，以降低吸收塔132内对防腐的工艺技术要求，通过烟气升温部件将脱硫处理后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对烟道和烟气排出装置140的腐蚀，便于烟气排放。
[0029]第二处理模块包括第二检测单元和第二控制单元，第二检测单元和第二控制单元连接。具体地，第二检测单元可分别与海水升压栗134、烟气换热器136和吸收塔132连接，第二控制单元可与锅炉110连接。当锅炉110跳闸之后，第二检测单元检测并判断锅炉110是否满足复位条件，若是，第二控制单元控制锅炉110复位，锅炉110复位条件包括至少一台海水升压栗134处于运行状态，且烟气换热器136处于工作状态，且吸收塔132烟气入口处的烟尘浓度小于第二阈值。在锅炉110跳闸后即停止产生烟气，当故障消除之后若需重新启动锅炉110等设备时，需先对锅炉110进行复位。如此，当满足至少其中一台海水升压栗134处于运行状态，且烟气换热器136处于工作状态，且吸收塔132烟气入口处的烟尘浓度小于第二阈值时，可控制锅炉110复位提供烟气，以防止锅炉110复位处于工作状态时，海水脱硫装置130部分并没有进行工作而导致所产生的烟气不能进行脱硫处理，提高稳定性和可靠性。其中，第二阈值根据吸收塔132实际脱硫处理速率而定。具体到本实施例中，第二阈值为200毫克。
[0030]请参阅图1，在其中一个实施例中，烟气系统包括第三处理模块，第三处理模块分别与海水升压栗134和烟气换热器136连接。第三处理模块包括第三检测单元和第三控制单元，第三检测单元和第三控制单元连接。第三检测单元检测是否只有一台海水升压栗134处于运行状态或者检测烟气换热器136是否停止工作，若是，第三控制单元延时第三时间段后控制产生辅机故障减负荷。当只有一台海水升压栗134处于运行状态或者烟气换热器136停止工作时，表明机组发生故障，此时控制产生辅机故障减负荷，辅机故障减负荷是指当机组主要辅机故障跳闸造成机组实发功率受到限制时，为适应设备出力，强制将机组负荷减到尚在运行的辅机所能承受的负荷目标值，保证安全性。具体到本实施例中，所减负荷为机组负荷的60%。机组指的是烟气系统各设备的统称。
[0031]如图1和图2所示，一种烟气系统控制方法，包括以下步骤:
[0032]步骤S110，传送烟气，并根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力。具体地，可采用锅炉110，通过在锅炉110内盛放并燃烧燃料以提供烟气。采用联合风机120与锅炉110连接，传送由锅炉110提供的烟气，联合风机120设置有调节单元，调节单元根据烟气在传送过程中所受到的阻力控制联合风机120的输出功率。该联合风机120主要克服海水脱硫装置130的阻力，将烟气传送至吸收塔132，并稳定锅炉110出口压力。其中锅炉110可设置有静电除尘器，该静电除尘器可对锅炉110产生的烟气进行除尘处理，也就是分离并捕集烟气内的尘粒，以便联合风机120传送的烟气为经过除尘处理的烟气，有利于环保。锅炉110是利用燃料燃烧释放的热能或其他热能加热水或其他工质，以生产规定参数(温度、压力)和品质的蒸汽、热水或其他工质的设备。静电除尘器是利用强电场使尘粒带电，并在静电场的作用下将尘粒分离、捕集的装置。
[0033]步骤S120，接收所述烟气，并通过供给海水对烟气进行脱硫处理。具体地，可采用海水脱硫装置130，该海水脱硫装置130包括吸收塔132和多个海水升压栗134，海水升压泵134与吸收塔132连接，可供给海水于吸收塔132，吸收塔132烟气入口与联合风机120出口连接，吸收塔132烟气入口接收联合风机120传送的烟气，并通过海水升压栗134供给海水于吸收塔132以对烟气进行脱硫处理。
[0034]步骤S130，排放经脱硫处理后的烟气。如在吸收塔142出口连接烟气排出装置150，排放经脱硫处理后的烟气。烟气排出装置150可以为烟囱。
[0035]上述烟气系统控制方法，传送烟气，并根据烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力，接收烟气，并通过供给海水对烟气进行脱硫处理，排放经脱硫处理后的烟气至大气。如此，根据烟气在传送过程中所受到的阻力提供足够的输送力，调节对象单一，以便在出现烟气流量大幅变动、机组负荷变化等恶劣工况时，能够迅速、准确的提供所需的输送力，维持烟气系统压力平衡防止发生爆炸，提高了使用的安全性，成本低。
[0036]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S110传送烟气，并根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力之后，包括以下步骤:
[0037]步骤S140，当停止供给海水且停止产生烟气时，检测并判断烟气脱硫入口处的烟温是否大于第一阈值，若是，控制关闭传送烟气通道。
[0038]供给海水可通过海水升压栗134完成，当停止供给海水，也就是海水升压栗134全部停止工作，且锅炉110停止燃料燃烧产生烟气时，整个烟气系统机组跳闸，此时吸收塔132烟气进口的烟温大于第一阈值时，自动控制开关控制出口门闭合，以使烟气不在烟道内流动，保持锅炉110及吸收塔132的压力平衡，进一步提供使用的安全性。第一阈值可根据吸收塔132耐温强度而设定，具体到本实施例中，第一阈值为70摄氏度。
[0039]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S110所述传送烟气，并根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力的步骤之后，包括以下步骤:
[0040]步骤S150，当停止供给海水时，检测并判断烟气脱硫入口处的烟温是否大于第一阈值，若是，延时第一时间段后停止产生烟气，延时第二时间段后停止提供传送烟气的输送力，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0041]如此，当停止供给海水时，海水升压栗134均停止工作，第一检测单元检测并判断烟气脱硫入口处，也就是吸收塔132烟气进口处烟温是否大于第一阈值，若是，第一控制单元延时第一时间段后控制锅炉110跳闸，从而停止产生烟气，第一控制单元延时第二时间段后控制联合风机120跳闸，从而停止提供传送烟气的输送力。因吸收塔132内无海水供给时，吸收塔132内壁的耐温能力降低，通过控制锅炉110跳闸停止产生烟气，从而进入吸收塔132的烟气量减少，避免因吸收塔132内温度过高而发生爆炸，提高了使用的安全性。在控制锅炉110跳闸后，锅炉110不继续燃烧燃料即停止产生新的烟气，故延时一段时间后又控制联合风机120停止工作，此时烟道内的烟气基本处理完毕，无需提供输送力传送烟气，有利于节约用电，提高了安全性和经济性。根据烟气流量变化控制联合风机120的工作状态，也保证了烟气系统压力平衡。停止提供传送烟气的输送力需在停止产生烟气之后，故第一时间段小于第二时间段。其中，延时第一时间段后才控制锅炉110跳闸，以确保吸收塔132进口处烟温确实大于第一阈值的准确性，防止吸收塔132进口处烟温只是瞬间大于第一阈值而导致锅炉110跳闸的现象发生，提高使用的稳定性。第一时间段和第一阈值均可根据吸收塔132耐温强度而设定。具体到本实施例中，第一时间段为15秒，第一阈值为70摄氏度，第二时间段为150秒?200秒。
[0042]锅炉110内还可设置有供给锅炉110燃料燃烧所需空气的送风机和位于锅炉110尾部的空气预热器，静电除尘器位于空气预热器和联合风机120之间。空气预热器位于锅炉110尾部，利用锅炉110尾部烟气的热量加热燃料燃烧所需空气以提高锅炉110效率。具体到本实施例中，烟气系统的每一锅炉110可设置有两个空气预热器，且静电除尘器和联合风机120也为两个，一个空气预热器、一个静电除尘器和一个联合风机120依次连接，组成两组并联的烟气通道，以保持烟道通畅，烟气系统压力平衡。
[0043]请参阅图3，在其中一个实施例中，步骤S120所述接收所述烟气，并通过供给海水对所述烟气进行脱硫处理的步骤，具体包括:
[0044]步骤S122，接收所述烟气，并对烟气进行降温处理。通过设置烟气换热器136，烟气换热器136包括烟气降温部件，位于联合风机120和吸收塔132烟气入口之间，通过烟气降温部件降低进入吸收塔132的烟气温度，以降低吸收塔132内对防腐的工艺技术要求。
[0045]步骤S124，供给海水以对经降温处理的烟气进行脱硫处理。
[0046]步骤S126，升温经脱硫处理的烟气。烟气换热器136包括烟气升温部件，位于吸收塔132烟气出口与烟气排出装置140之间，通过烟气升温部件将脱硫处理后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对烟道和烟气排出装置140的腐蚀，便于烟气排放。
[0047]请参阅图2，在其中一个实施例中，步骤S150停止产生烟气之后，包括以下步骤:
[0048]步骤S160，检测并判断是否满足产生烟气的条件，若是，控制产生烟气，所述提供烟气的条件包括供给海水，且烟气脱硫入口处烟尘浓度小于第二阈值，且所述烟气在脱硫处理之前有进行降温处理，在脱硫处理之后有进行升温处理。在锅炉110跳闸后即停止产生烟气，当故障消除之后若需重新启动锅炉110等设备时，需先对锅炉110进行复位。如此，当满足供给海水即至少其中一台海水升压栗134处于运行状态，且烟气在脱硫处理之前有进行降温处理，在脱硫处理之后有进行升温处理即烟气换热器136处于工作状态，且烟气脱硫入口处的烟尘浓度小于第二阈值时，可控制锅炉110复位提供烟气，以防止锅炉110复位处于工作状态时，海水脱硫装置130部分并没有进行工作而导致所产生的烟气不能进行脱硫处理，提高稳定性和可靠性。其中，第二阈值根据吸收塔132实际脱硫处理速率而定。具体到本实施例中，第二阈值为200毫克。
[0049]请参阅图2，在其中一个实施例中，所述供给海水以对所述烟气进行脱硫处理具体为通过海水升压栗134供给海水以对所述烟气进行脱硫处理，步骤S150传送烟气，并根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制传送烟气的输送力的步骤之后，包括以下步骤:
[0050]步骤S170，当所述海水升压栗134为多台，检测并判断是否只有一台所述海水升压栗134处于运行状态，若是，产生辅机故障减负荷。
[0051]步骤S180，检测并判断所述烟气是否在脱硫处理之前进行降温处理和在脱硫处理之后进行升温处理，若否，产生辅机故障减负荷。
[0052]当只有一台海水升压栗134处于运行状态或者烟气在脱硫处理之前不进行降温处理和在脱硫处理之后不进行升温处理，也就是烟气换热器136停止工作时，表明机组发生故障，此时控制产生辅机故障减负荷，辅机故障减负荷是指当机组主要辅机故障跳闸造成机组实发功率受到限制时，为适应设备出力，强制将机组负荷减到尚在运行的辅机所能承受的负荷目标值，保证安全性。具体到本实施例中，所减负荷为机组负荷的60%。机组指的是烟气系统各设备的统称。
[0053]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种烟气系统，其特征在于，包括: 与锅炉连接的联合风机，传送由所述锅炉提供的烟气，所述联合风机设置有调节单元，所述调节单元根据所述烟气在传送过程中受到的阻力控制所述联合风机的输出功率； 海水脱硫装置，包括吸收塔和多个海水升压栗，所述海水升压栗与所述吸收塔连接，所述吸收塔烟气入口与所述联合风机出口连接，所述吸收塔烟气入口接收所述联合风机传送的烟气，并通过所述海水升压栗供给海水于所述吸收塔以对烟气进行脱硫处理； 烟气排出装置，与所述吸收塔烟气出口连接，排放经脱硫处理后的烟气。
2.根据权利要求1所述的烟气系统，其特征在于，所述联合风机出口处设置有出口门和自动控制开关，所述自动控制开关与所述出口门连接，控制所述出口门的开启或者闭合。
【文档编号】B01D53/18GK203598668SQ201320551983
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】王景超, 罗颖坚, 伍清宏, 刘宇穗, 杨桂, 王晓雄, 李煜东, 陈晓锋, 黄冬兰, 梁石 申请人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院