一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法技术

本发明专利技术公开了一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法，通过石灰石-石膏湿法脱硫系统浆液PH值、钙硫比、液气比等运行关键指标，运用多元非线性数学方法预测脱硫系统效率，对实际测量脱硫效率进行校核，以保证脱硫效率指标的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法
本专利技术涉及一种脱硫效率预测方法，具体地说是一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法。
技术介绍
目前通常在脱硫系统进、出口新增测量装置，分析脱硫系统进、出口烟气成分，获得进、出口二氧化硫浓度，进而计算得到燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫系统效率。该方法虽然简易快捷，但脱硫效率计算结果的准确性严重依赖于脱硫系统进、出口烟气成分测量装置，一方面脱硫系统进、出口烟道气流不稳定、分布不均匀，样气采集探头的安装位置是否具有代表性对测量结果的准确性影响较大；另一方面，脱硫系统进出口烟气均属于高温、高粉尘、酸性物质，测量仪表能否克服上述问题，并保证测量的准确性对脱硫效率也将产生严重影响。
技术实现思路
为了弥补现有技术的缺陷，本专利技术通过石灰石-石膏湿法脱硫系统浆液PH值、钙硫比、液气比等运行关键指标，运用多元非线性数学方法预测脱硫效率，对实际测量脱硫效率进行校核，以保证脱硫效率指标的准确性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案来实现的：一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法，括以下步骤：1)如果发电机组有给煤量测点，则按式(1)计算发电机组入炉煤量B，其中：Bi为第i个发电机组给煤量值(t/h)，ngm为发电机组给煤量测点个数；按式(2)计算发电机组SCR反应器入口烟气含氧量O2,SCR,in，其中：为第i个SCR反应器入口烟气含氧量(％)；n为SCR反应器个数；根据式(3)计算SCR系统反应器入口标态干烟气量Qgas,SCR,in,N，然后转入步骤2)，Qgas,SCR,in,N＝B×1000×(0.099+O2,SCR,in/(21-O2,SCR,in)×0.101)×Car(3)其中：Car为入炉煤固定碳含量，为固定常数；否则，根据式(4)计算SCR系统反应器入口标态干烟气量，然后转入步骤2)，Qgas，SCR，in，N＝coef×Pel×10-1×104＝coef×Pel×103(4)其中：Pel为发电机组负荷(MW)；coef为发电机组负荷-标态干烟气量折算系数；2)计算单个SCR反应器入口标态干烟气量和出口标态干烟气量，计算公式如下：其中：为第i个SCR反应器入口标态干烟气量(Nm3/h)；其中：为第i个SCR反应器出口标态干烟气量(Nm3/h)，为第i个SCR反应器入口标态稀释空气量(Nm3/h)，为现场直接测量值，(Nm3/h)为单个SCR反应器入口喷氨流量，(Nm3/h)为单个SCR反应器入口稀释空气流量，其中，如果测点测量的为质量流量，则需要根据式(6-1)将其转换为体积流量：式中，为单个SCR反应器入口喷氨质量流量(kg/h)；如果没有测点，则根据式(6-2)计算：式中，Qair，XSFJ，out为稀释风机出口空气流量(Nm3/h)；为第i台稀释风机出口空气流量(Nm3/h)；nXSFJ为稀释风机台数；3)计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量，SCR反应器出口和FGD入口处都有烟气氧量测点，根据这两处的烟气氧量计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量Qair，SCR-FGD，计算公式如下：其中，为FGD入口烟气含氧量(％)，为第i个SCR反应器出口烟气含氧量(％)；4)根据式(8)计算FGD入口标态干烟气量Qgas,FGD,in,N5)如果FGD入口SO2浓度测量为体积浓度，则需按式(9)转换成质量浓度如果测量为质量浓度，则无需计算，其中，为FGD入口SO2的体积浓度(ppm)；取排口烟气浓度代替FGD出口SO2浓度，其中，为排口烟气SO2质量浓度(mg/Nm3)，如果现场测量为体积浓度，则需按式(9)将其转换成质量浓度；6)根据式(11)计算SO2脱除量7)根据式(12)计算石灰石浆液中石灰石质量浓度Clime其中：ρlime为石灰石密度(kg/m3)，ρslurry为石灰石浆液密度(kg/m3)；8)根据式(13)计算石灰石消耗量其中，Qslurry为石灰石浆液量(m3/h)；9)根据式(14)计算钙硫摩尔比Ca/S，其中：为投入脱硫系统中石灰石的摩尔数，为脱除的SO2的摩尔数，为CaCO3摩尔质量，为SO2摩尔质量；10)计算石灰石浆液循环泵总流量，如果没有单台石灰石浆液循环泵石灰石浆液流量测点，则按照式(15)计算单台石灰石浆液循环泵石灰石浆液流量然后再计算石灰石浆液循环泵的总流量Qcycle如式(16)所示；如果有单台石灰石浆液循环泵石灰石浆液流量测点，则直接根据式(16)计算石灰石浆液循环泵的总流量Qcycle，其中：为第i台石灰石浆液循环泵石灰石浆液流量的设计值(m3/h)，为该石灰石浆液循环泵的运行小时；石灰石浆液循环泵的总流量Qcycle为：...

【技术保护点】
一种多元非线性石灰石‑石膏湿法脱硫效率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1）计算发电机组入炉煤量B，如果发电机组有给煤量测点，则按式（1）进行计算，然后转入步骤2），否则转入步骤3），B=Σi=1ngmBi---(1)]]>其中：Bi为第i个发电机组给煤量值（t/h），ngm为发电机组给煤量测点个数；2）计算发电机组SCR反应器入口烟气含氧量O2,SCR,in，如果发电机组有给煤量测点，则按式（2）进行计算，然后转入步骤3），O2,SCR,in=1n×Σi=1nO2,SCR,ini---(2)]]>其中：为第i个SCR反应器入口烟气含氧量（%）；n为SCR反应器个数；3）计算SCR系统反应器入口标态干烟气量Qgas,SCR,in,N，如果发电机组有给煤量测点，则根据式（3）计算SCR系统反应器入口标态干烟气量，否则，根据式（4）计算SCR系统反应器入口标态干烟气量，Qgas,SCR,in,N＝B×1000×(0.099+O2,SCR,in/(21‑O2,SCR,in)×0.101)×Car    （3）其中：Car为入炉煤固定碳含量，为固定常数；Qgas,SCR,in,N＝coef×Pel×10‑1×104＝coef×Pel×103    （4）其中：Pel为发电机组负荷（MW）；coef为发电机组负荷‑标态干烟气量折算系数；4）计算单个SCR反应器入口标态干烟气量和出口标态干烟气量，计算公式如下：Qgas,SCR,in,Ni=1n×Qgas,SCR,in,N---(5)]]>其中：为第i个SCR反应器入口标态干烟气量（Nm3/h）；Qgas,SCR,out,Ni=Qgas,SCR,in,Ni+QNH3,SCR,ini+Qair,SCR,ini---(6)]]>其中：为第i个SCR反应器出口标态干烟气量（Nm3/h），为第i个SCR反应器入口标态稀释空气量（Nm3/h），为现场直接测量值，（Nm3/h）为单个SCR反应器入口喷氨流量，（Nm3/h）为单个SCR反应器入口稀释空气流量，其中，如果测点测量的为质量流量，则需要根据式（6‑1）将其转换为体积流量：QNH3,SCR,ini=QNH3,SCR,in,mi0.771---(6-1)]]>式中，为单个SCR反应器入口喷氨质量流量（kg/h）；如果没有测点，则根据式（6‑2）计算：Qair,SCR,ini=1n×Qair,XSFJ,out=1n×Σi=1nXSFJQair,XSFJ,outi---(6-2)]]>式中，Qair,XSFJ,out为稀释风机出口空气流量（Nm3/h）；为第i台稀释风机出口空气流量（Nm3/h），nXSFJ为稀释风机台数；5）计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量，SCR反应器出口和FGD入口处都有烟气氧量测点，根据这两处的烟气氧量计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量Qair,SCR‑FGD，计算公式如下：Qair,SCR-FGD=CO2,FGD,in×Σi=1nQgas,SCR,out,Ni-Σi=1n(Qgas,SCR,out,Ni×CO2,SCR,outi)21-CO2,FGD,in---(7)]]>其中，为FGD入口烟气含氧量（%），为第i个SCR反应器出口烟气含氧量（%）；6）根据式（8）计算FGD入口标态干烟气量Qgas,FGD,in,NQgas,FGD,in,N=Σi=1nQgas,SCR,out,Ni+Qair,SCR-FGD---(8)]]>7）如果FGD入口SO2浓度测量为体积浓度，则需按式（9）转换成质量浓度如果测量为质量浓度，则无需计算，CSO2,FGD,in=6422.4×CSO2,FGD,in,ppm---(9)]]>其中，为FGD入口SO2的体积浓度（ppm）；取排口烟气浓度代替FGD出口SO2浓度，CSO2,FGD,out=CSO2,outlet---(10)]]>其中，为排口烟气SO2质量浓度（mg/Nm3），如果现场测量为体积浓度，则需按式（9）将其转换成质量浓度；8）根据式（11）计算SO2脱除量mSO2,reduced=Qgas,FGD,in,N×(CSO2,FGD,in-CSO2,FGD,out)×10-6---(11);]]>9）根据式（12）计算石灰石浆液中石灰石质量浓度ClimeClime=ρlime(ρslurry-103)ρslurry(ρlime-103)---(12)]]>其中：ρlime为石灰石密度（kg/m3），ρslurry为石灰石浆液密度（kg/m3）；1...

【技术特征摘要】
1.一种多元非线性石灰石-石膏湿法脱硫效率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)如果发电机组有给煤量测点，则按式(1)计算发电机组入炉煤量B，其中：Bi为第i个发电机组给煤量值，单位为t/h，ngm为发电机组给煤量测点个数；按式(2)计算发电机组SCR反应器入口烟气含氧量O2,SCR,in，其中：为第i个SCR反应器入口烟气含氧量；n为SCR反应器个数；根据式(3)计算SCR系统反应器入口标态干烟气量Qgas,SCR,in,N，然后转入步骤2)；Qgas,SCR,in,N＝B×1000×(0.099+O2,SCR,in/(21-O2,SCR,in)×0.101)×Car(3)其中：Car为入炉煤固定碳含量，为固定常数；否则，根据式(4)计算SCR系统反应器入口标态干烟气量，然后转入步骤2)；Qgas,SCR,in,N＝coef×Pel×10-1×104＝coef×Pel×103(4)其中：Pel为发电机组负荷，单位为MW；coef为发电机组负荷-标态干烟气量折算系数；2)计算单个SCR反应器入口标态干烟气量和出口标态干烟气量，计算公式如下：其中：为第i个SCR反应器入口标态干烟气量，单位为Nm3/h；其中：为第i个SCR反应器出口标态干烟气量，单位为Nm3/h，为第i个SCR反应器入口标态稀释空气量，单位为Nm3/h，为现场直接测量值，单位Nm3/h，为单个SCR反应器入口喷氨流量，单位Nm3/h，为单个SCR反应器入口稀释空气流量，其中，如果测点测量的为质量流量，则需要根据式(6-1)将其转换为体积流量：式中，为单个SCR反应器入口喷氨质量流量，单位为kg/h；如果没有测点，则根据式(6-2)计算：式中，Qair,XSFJ,out为稀释风机出口空气流量，单位为Nm3/h；为第i台稀释风机出口空气流量，单位为Nm3/h；nXSFJ为稀释风机台数；3)计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量，SCR反应器出口和FGD入口处都有烟气氧量测点，根据这两处的烟气氧量计算SCR反应器出口至FGD入口之间漏入的空气量Qair,SCR-FGD，计算公式如下：其中，为FGD入口烟气含氧量，为第i个SCR反应器出口烟气含氧量；4)根据式(8)计算FGD入口标态干烟气量Qgas,FGD,in,N

【专利技术属性】
技术研发人员：孙虹，华伟，祁建民，陈建明，孙栓柱，代家元，周春蕾，张友卫，王其祥，高进，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏方天电力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11