一种火电机组的烟气脱硫诊断方法及装置与流程

1.本发明涉及机组脱硫技术技域，尤其涉及一种火电机组的烟气脱硫诊断方法及装置。


背景技术：

2.现阶段最广泛的火电机组烟气脱硫技术为湿法烟气脱硫技术，虽然湿法烟气脱硫技术的工艺成熟，但由于湿法脱硫系统的内部设备较多，现有的湿法脱硫系统普遍存在运行能耗偏高的问题。因此，如何降低脱硫系统运行过程的能耗水平，实现脱硫系统的高效运行，成为现阶段湿法脱硫研究的热点。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种火电机组的烟气脱硫诊断方法及装置，用于实时计算得到脱硫系统的运行参数，并基于运行参数诊断并指导脱硫系统的运行。
4.第一方面，本发明实施例提供的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法，包括：
5.周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；
6.将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；
7.根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；
8.基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。
9.可选地，周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数，包括：
10.从sis数据库中周期性获取所述目标脱硫系统的实时运行参数和所述指标参数；
11.分别对相同类别中的每四个所述运行参数平均值，得到所述目标运行参数，并记录于时序数据库。
12.可选地，基于所述理论脱硫效率，以及所述脱硫效率及其变化信息，调节所述氧化风机电流和/或，所述浆液循环泵电流，得到并展示最优脱硫效率之后，还包括：
13.将所述目标运行参数和所述指标参数输入预先设定的浆液循环泵计算模型，得到并显示浆液循环泵能耗。
14.可选地，所述指标参数还包括：石灰石浆液的密度、浆液循环泵的扬程、浆液循环泵的流量和浆液循环泵的效率；所述脱硫效率计算模型具体为：
[0015][0016]
所述浆液循环泵计算模型具体为：
[0017][0018]
其中，η为脱硫效率，c
so2,in
为烟气脱硫入口的二氧化碳质量分数，c
so2,out
为烟气脱硫出口的二氧化硫质量分数，∑n
cycle
为浆液循环泵能耗，n为浆液循环泵数量，ρ为石灰石浆液密度，g为重力加速度，h
i
为第i台浆液循环泵的扬程，为第i台浆液循环泵的流量，η
mi
为第i台浆液循环泵的效率。
[0019]
第二方面，本发明实施例提供的一种火电机组的烟气脱硫诊断装置，包括：
[0020]
获取模块，用于周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；
[0021]
输入模块，用于将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；
[0022]
变化信息确定模块，用于根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；
[0023]
调节模块，用于基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。
[0024]
可选地，所述获取模块包括：
[0025]
获取子模块，用于从sis数据库中周期性获取所述目标脱硫系统的实时运行参数和所述指标参数；
[0026]
记录子模块，用于分别对相同类别中的每四个所述运行参数平均值，得到所述目标运行参数，并记录于时序数据库。
[0027]
可选地，还包括：
[0028]
计算模块，用于将所述目标运行参数和所述指标参数输入预先设定的浆液循环泵计算模型，得到并显示浆液循环泵能耗。
[0029]
可选地，所述指标参数还包括：石灰石浆液的密度、浆液循环泵的扬程、浆液循环泵的流量和浆液循环泵的效率；所述脱硫效率计算模型具体为：
[0030][0031]
所述浆液循环泵计算模型具体为：
[0032][0033]
其中，η为脱硫效率，c
so2,in
为烟气脱硫入口的二氧化碳质量分数，c
so2,out
为烟气脱硫出口的二氧化硫质量分数，∑n
cycle
为浆液循环泵能耗，n为浆液循环泵数量，ρ为石灰石浆液密度，g为重力加速度，h
i
为第i台浆液循环泵的扬程，为第i台浆液循环泵的流量，η
mi
为第i台浆液循环泵的效率。
[0034]
第三方面，本发明提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0035]
第四方面，本发明提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
[0036]
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
[0037]
本发明通过周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。通过实时计算得到脱硫系统的运行参数，从而基于运行参数诊断并指导脱硫系统的运行，解决现有技术无法实时评价脱硫系统运行状态的缺陷。
附图说明
[0038]
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图；
[0039]
图1为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法实施例一的步骤流程图；
[0040]
图2为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法实施例二的步骤流程图；
[0041]
图3为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断装置实施例的结构框图。
具体实施方式
[0042]
本发明实施例提供了一种火电机组的烟气脱硫诊断方法及装置，用于实时计算得到脱硫系统的运行参数，并基于运行参数诊断并指导脱硫系统的运行。
[0043]
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]
请参阅图1，如图1为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法实施例一的步骤流程图，包括：
[0045]
步骤s101，周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；
[0046]
步骤s102，将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫
效率计算模型，得到脱硫效率；
[0047]
步骤s103，根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；
[0048]
步骤s104，基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。
[0049]
在本发明实施例中，通过周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。通过实时计算得到脱硫系统的运行参数，从而基于运行参数诊断并指导脱硫系统的运行，解决现有技术无法实时评价脱硫系统运行状态的缺陷。
[0050]
请参阅图2，图2为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法实施例二的步骤流程图，应用于诊断系统，方法步骤包括：
[0051]
步骤s201，周期性获取所述目标脱硫系统的实时运行参数和所述指标参数；所述指标参数包括：理论脱硫效率、浆液循环泵数量、石灰石浆液的密度、浆液循环泵的扬程、浆液循环泵的流量和浆液循环泵的效率；
[0052]
在本发明实施例中，获取目标脱硫系统的钙硫摩尔比、脱硫石灰石质量分数，以及煤种收到基含硫量，并从sis数据库中获取目标脱硫系统的实时数据，包括：多个浆液循环泵电流、烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数和氧化风机电流等。
[0053]
需要说明的是，sis系统是介于底层控制系统和管理信息系统之间的“中间件”，而sis数据库是搭载于sis系统的数据库；时序数据库全称为时间序列数据库。
[0054]
步骤s202，分别对相同类别中的每四个所述运行参数平均值，得到目标运行参数，并记录于时序数据库；所述目标运行参数包括：所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；
[0055]
在本发明实施例中，将所获取的实时运行参数中的最近4个数据的平均值作为计算参数，作为目标运行参数，并记录于时序数据库。
[0056]
需要说明的是，时间序列数据库主要用于指处理带时间标签(按照时间的顺序变化，即时间序列化)的数据，带时间标签的数据也称为时间序列数据，时间序列数据主要由电力行业、化工行业等各类型实时监测、检查与分析设备所采集、产生的数据组成。
[0057]
步骤s203，将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；所述脱硫效率计算模型具体为：
[0058][0059]
其中，η为脱硫效率，为烟气脱硫入口的二氧化碳质量分数，为烟气
脱硫出口的二氧化硫质量分数；
[0060]
步骤s204，根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；
[0061]
步骤s205，基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率；
[0062]
步骤s206，将所述目标运行参数和所述指标参数输入预先设定的浆液循环泵计算模型，得到并显示浆液循环泵能耗；所述浆液循环泵计算模型具体为：
[0063][0064]
其中，∑n
cycle
为浆液循环泵能耗，n为浆液循环泵数量，ρ为石灰石浆液密度，g为重力加速度，h
i
为第i台浆液循环泵的扬程，为第i台浆液循环泵的流量，η
mi
为第i台浆液循环泵的效率。
[0065]
需要说明的是，浆液循环泵能耗具体为每一台循环泵的轴功率的总和，用公式表示即为：
[0066][0067]
其中，为第i台浆液循环泵的轴功率。
[0068]
同时，由于浆液循环泵的流量总和为液气比与烟气量的乘积，用公式表示为：
[0069][0070]
其中，q
cycle
为浆液循环泵的流量总和，为最小液气比，l为液体量，g为气体量，q
g
为烟气量。
[0071]
由于脱硫过程的诊断问题需要从环保性和经济性两个方面考量，其中环保性的主要目标是确保脱硫系统在运行过程中的脱硫效率，经济性则是确保脱硫过程的中大型设备能耗最优。而同时，由于中大型设备能耗主要由浆液循环泵和氧化风机决定，因此确定并展示最优浆液循环泵运行数量时的最优脱硫效率和浆液循环泵能耗，以告知作业人员当前目标脱硫系统的运行状态，是十分必要的。
[0072]
在具体实现中，作业人员只需将所获取的钙硫摩尔比、脱硫石灰石质量分数、煤种收到基含硫量、烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数、多个浆液循环泵电流，以及氧化风机电流输入诊断系统，即可获取目标脱硫系统的每kg燃料的石灰石耗量、每小时的石灰石耗量、浆液循环泵电耗、理论最低整体脱硫效率、最小液气比，以及脱硫效率。其中，最小液气比和理论最低脱硫效率均为目标系统的指标参数，而每kg燃料的石灰石耗量、每小时的石灰石耗量，则是系统自动统计得到。具体的诊断系统的输入及输出关系如下表所示：
[0073][0074][0075]
在本发明提供的一种火电机组的烟气脱硫诊断方法实施例中，通过周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。通过实时计算得到脱硫系统的运行参数，从而基于运行参数诊断并指导脱硫系统的运行，解决现有技术无法实时评价脱硫系统运行状态的缺陷
[0076]
请参阅图3，示出了为本发明的一种火电机组的烟气脱硫诊断装置实施例的结构框图，所述装置包括：
[0077]
获取模块401，用于周期性获取目标脱硫系统的目标运行参数和指标参数；所述目标运行参数包括：多个浆液循环泵电流，以及烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数；所述指标参数包括：理论脱硫效率和浆液循环泵数量；
[0078]
输入模块402，用于将所述烟气脱硫入口和出口的二氧化硫质量分数输入预先设定的脱硫效率计算模型，得到脱硫效率；
[0079]
变化信息确定模块403，用于根据所述脱硫效率绘制对应的变换曲线，并基于所述变换曲线得到脱硫效率变化信息；
[0080]
调节模块404，用于基于所述理论脱硫效率、所述脱硫效率及其变化信息以及所述浆液循环泵电流，调节浆液循环泵的开关状态，得到并展示最优浆液循环泵运行数量及最优脱硫效率。
[0081]
在一个可选实施例中，所述获取模块401包括：
[0082]
获取子模块，用于从sis数据库中周期性获取所述目标脱硫系统的实时运行参数和所述指标参数；
[0083]
记录子模块，用于分别对相同类别中的每四个所述运行参数平均值，得到所述目标运行参数，并记录于时序数据库。
[0084]
在一个可选实施例中，还包括：
[0085]
计算模块，用于将所述目标运行参数和所述指标参数输入预先设定的浆液循环泵计算模型，得到并显示浆液循环泵能耗。
[0086]
在一个可选实施例中，所述指标参数还包括：石灰石浆液的密度、浆液循环泵的扬程、浆液循环泵的流量和浆液循环泵的效率；所述脱硫效率计算模型具体为：
[0087][0088]
所述浆液循环泵计算模型具体为：
[0089][0090]
其中，η为脱硫效率，为烟气脱硫入口的二氧化碳质量分数，为烟气脱硫出口的二氧化硫质量分数，∑n
cycle
为浆液循环泵能耗，n为浆液循环泵数量，ρ为石灰石浆液密度，g为重力加速度，h
i
为第i台浆液循环泵的扬程，为第i台浆液循环泵的流量，η
mi
为第i台浆液循环泵的效率。
[0091]
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有分析机程序，所述分析机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一实施例所述的火电机组的烟气脱硫诊断方法的步骤。
[0092]
本发明实施例还提供了一种分析机可读存储介质，其上存储有分析机程序，所述分析机程序被所述处理器执行时实现如上述任一实施例所述的火电机组的烟气脱硫诊断方法。
[0093]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0094]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，本发明所揭露的方法、装置、电子设备及存储介质，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0095]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0096]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0097]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个分析机可读取可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该分析机软件产品存储在一个可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台分析机设备(可以是个人分析机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0098]
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。