一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113655824A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110756063.X(22)申请日2021.07.05(71)申请人国能龙源环保有限公司地址100039北京市海淀区西四环中路16号院1号楼9层901室(72)发明人张启玖杨艳春曾德良胡勇张艳江(74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004代理人李丹晁璐松(51)Int.Cl.G05D21/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法(57)摘要本发明涉及半液相方法净化废气技术领域，公开了一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，用于采用石膏法进行脱硫时浆液循环回路中喷淋浆液pH值的控制，通过分式析因设计求取脱硫装置中各操纵变量对脱硫效果和运行成本的影响，然后用寻优算法求取满足脱硫效果的前提下，使整个脱硫装置运行成本最低的操纵变量的组合，实现了整个脱硫装置压红线运行，并且运行成本最低；本发明中，采用闭环置换法使变频循环泵的频率尽可能低，从而留了在脱硫装置的出口SOX含量波动后迅速进行调整的余量，能够在烟气中SOX负荷提升后，通过提升变频泵的频率迅速予以调整。CN113655824ACN113655824A权利要求书1/2页1.一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，用于采用石膏法进行脱硫时在确保脱硫效果的前提下使脱硫装置运行费用最小化，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：进行分式析因设计，求取各操纵变量对脱硫装置的吸收塔（1）出口烟气SOX浓度的影响、对电量消耗的影响、以及对物料消耗的影响；步骤二：建立脱硫装置中浆液循环回路的优化模型，基于该模型的输出构建统一量纲的经济性目标函数；得到目标函数的算法，记作寻优算法；各循环泵（3）的启停状态，记作泵状态；当前泵状态下反映脱硫装置运行状态的参数，记作寻优变量；步骤三：在当前的泵状态下，通过寻优算法遍历所有的浆液循环回路中寻优变量组合情况，找出经济性最优的寻优变量组合，并根据经济性最优的寻优变量组合调整脱硫装置的各控制器中的设定值，实现闭环优化。2.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：步骤二中，寻优算法为遗传算法或粒子群算法，寻优算法中的惩罚因子为过脱除的SOX的量，目标函数的否决条件为应脱除而未脱除的SOX的量大于0。3.根据权利要求2所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：步骤二中，寻优算法中的约束条件包括各浆液循环回路中喷淋浆液的pH值调节范围，寻优变量为各浆液循环回路中喷淋浆液的pH值。4.根据权利要求3所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：所述脱硫装置为单塔双循环装置，包括上循环和下循环两个浆液循环回路；下循环的循环泵（3）包括多台工频泵和一台在运的变频泵，上循环的循环泵（3）包括多台工频泵；所述约束条件还包括循环泵（3）可调节的频率范围。5.根据权利要求4所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：步骤三中，当下循环中喷淋浆液的pH值靠近下循环中pH值调节范围的上限；同时在满足脱硫效果的前提下，工频泵的启动台数最小且变频泵的频率靠近该变频泵的频率调节范围的下限时，运行费用最小化。6.根据权利要求5所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：所述变频泵的频率以吸收塔（1）出口烟气SOX浓度为反馈值反馈控制，步骤三中，采用闭环置换法实现闭环优化，具体如下：吸收塔（1）出口烟气SOX浓度稳定且未超标的情况下，如果变频泵的频率没有达到最低，并且下循环喷淋浆液pH值没有达到调节范围的上限时，逐渐提升下循环喷淋浆液pH值，则在SOX浓度反馈控制作用下，变频泵的频率逐渐降低，完成pH值到频率的置换，直到变频泵的频率最低或下循环喷淋浆液pH值最高为止。7.根据权利要求6所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：还包括以下步骤：步骤四：若下循环的变频泵频率达到最高值，同时下循环喷淋浆液pH值达到最高值时，吸收塔（1）出口烟气SOX浓度仍有上升趋势，则启动一台下循环或上循环中的工频泵，然后采用所述闭环置换法使变频泵的频率最低或下循环喷淋浆液pH值最高。8.根据权利要求1所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其特征在于：步骤一中，采用正交试验法进行分式析因设计。9.根据权利要求8所述的一种湿法脱硫喷淋量与喷淋浆液pH值耦合控制优化方法，其2CN113655824A权利要求书2/2页特征在于：步骤一中，进行的正交试