烟道气体调节系统及方法技术方案

公开了一种用于工业设备(10)的系统(100)和方法(200)，用于确定来自FGCA排放单元的至少一种烟道气体调节剂(FGCA)进入从锅炉引导的待引入静电除尘器(ESP)中的烟道气体中的喷射速率。该系统和方法能够基于ESP的数据确定FGCA的最佳喷射速率，以提高ESP的效率来从烟道气流有效收集灰尘颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及工业设备操作，并且更具体地涉及用于静电除尘器的烟道气体调节系统及用于最大限度减小灰尘颗粒排放到周围空气中的方法。
技术介绍
在工业设备中，煤、工业废料、家庭废料、油、泥煤、生物质或任何其它材料用于在锅炉中燃烧，以便操作设备和产生电力或其它产品。然而，此材料的燃烧产生烟道气体，烟道气体包含灰尘颗粒，灰尘颗粒最终散发到周围空气中，增加对周围环境的污染。为了将此排放保持在较低水平下，工业设备最广泛使用静电除尘器(下文称为〃ESP)。ESP为从锅炉收集烟道气体且使用诱发的静电电荷的力来从烟道气体除去灰尘颗粒的装置。 ESP大体上设计成用于特定的煤型或煤炉和工艺条件，因为ESP的灰尘收集效率极大地取决于其处理的灰尘的特征。然而，在这些日子期间，工业设备或公共工业通常由于经济压力而改变煤型。主要是朝较便宜的煤转移，其产生较高抗性的灰尘，其通常难以由ESP收集。鉴于所述问题，常规ESP需要时常升级来使其朝灰尘收集更有效。然而，此升级通常意味着ESP的扩张，其是相当昂贵的。 广泛用于改善ESP的效率的另一种方法在于在烟道气体进入ESP之前使用烟道气体调节剂来调节烟道气体。一些最常用的烟道气体调节剂(下文称为〃FGCA)为S03、NH3和水。调节大体上通过在烟道气体进入ESP之前将任何FGCA或其组合喷射到烟道气体中来执行。FGCA通过有利地改变灰尘的特征来改善ESP性能。 在常规方法中，对于调节烟道气体，FGCA的喷射量大体上基于参数来确定，如，ESP的变压器的功率消耗、工业设备的烟柱处的不透明度，或它们的组合。 然而，这些方法可能不是最佳的，因为这些方法使用其值取决于除灰尘特征之外的若干因素的参数。例如:当使用参数(变压器的功率消耗)时，大体上FGCA喷射量保持随功率消耗相反改变。这可导致错误的喷射量，因为功率消耗变化还可由于除灰尘或烟道气体性质改变之外的一些其它原因，如，高火花速率、贫气分配等。此外，最常使用的不透明度信号也可能未给出喷射需要的正确指示。有时，导致高FGCA喷射的错误不透明信号可由于烟柱中的NOx烟气而给出。 锅炉负载与灰尘特征无关，且用于确定喷射量的仅锅炉负载的使用可随工艺条件如燃料的改变而出现严重错误。所有这些参数都取决于灰尘特征之外的一个或多个变量，因此基于这些参数来喷射准确的FGCA的机会在其它变量不断作用时可能不好。为了更安全，通常，工业设备的操作者选择喷射过量FGCA，而不会冒高排放引起罚款的风险。这导致FGCA的过量消耗引起的高操作成本，且显著地增加了 ESP中的功率消耗。 除此之外，如果发生较大过程改变，则以常规控制器喷射可需要操作者的连续介入来优化。在工业设备中，这些过程改变很频繁发生，这需要操作者对FGCA系统连续注意，以人工地调整设置来将FGCA喷射和排放保持在可接受的水平。 重要的是，FGCA以最佳的量喷射或加入到带灰尘的烟道气流中，因为低于所需的量可能不会导致ESP的最佳性能，且高于所需的量可导致试剂的高成本、ESP中的高功率消耗、ESP中的腐蚀，以及灰尘累积等。通过将其关联至参数如变压器功率消耗或不透明度或锅炉负载或它们的组合的控制FGCA的喷射速率的现有方法不足以消除常规工业设备中的问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中的固有前述缺点，本公开内容的目的在于提供用于工业设备的烟道气体调节系统和方法。此烟道气体调节系统和方法构造成包括现有技术的所有优点，且克服了现有技术的固有缺陷。 本专利技术的一个目的在于提供一种系统，其能够有效地确定来自烟道气体调节剂排放单元的烟道气体调节剂向工业设备的静电除尘器的最佳喷射速率，以消除常规工业设备中的排放问题。 本专利技术的另一个目的在于提供另一个种方法，其能够有效地确定来自烟道气体调节剂排放单元的FGCA向工业设备的静电除尘器的最佳喷射速率，以消除常规工业设备中的排放问题。 为了实现以上目的，在本公开内容的一个方面中，提供了一种系统，其用于确定来自烟道气体调节剂排放单元(下文称为FGCA排放单元)的至少一种烟道气体调节剂(下文称为FGCA)进入从锅炉引导的待引入静电除尘器(下文称为ESP)的有效喷射速率。 该系统包括多个主模块，其构造至ESP，各个主模块构造成获得用于引入ESP的烟道气体的多个最佳配料比值(OCRV)；至少一个副模块，其构造至FGCA排放单元，副模块构造成控制来自FGCA排放单元的FGCA的喷射速率；以及至少一个主控模块，其构造至主模块和副模块，该主控模块构造成:收集来自主模块的多个0CRV，计算代表用于将烟道气体引入ESP中的平均负效电晕水平(BCL)的平均0CRV，以及将平均OCRV与预定OCRV比较以获得OCRV差，以允许副模块控制FGCA的喷射速率来将OCRV差调整至达到大约零。 由于烟道气体中的FGCA量影响ESP中的负效电晕水平，故OCRV差随FGCA喷射速率的改变而改变，这继而又影响由主模块收集的多个OCRV。 在本公开内容的系统的另一个方面中，主控模块基于OCRV差生成电信号，以允许副模块控制FGCA的喷射速率来调整OCRV差。副模块能够控制喷射速率来调整OCRV差，如果OCRV差大致偏离零则通过改变喷射速率，且如果OCRV差达到大致等于零则固定喷射速率。 在又一个方面中，本公开内容的系统提供了锅炉负载测量模块，其接收信号来确定锅炉的锅炉负载常数。在本公开内容的该方面中，主控模块基于OCRV差和锅炉负载常数来生成电信号。副模块能够通过以下控制喷射速率来调整关于锅炉负载常数的OCRV差:如果关于锅炉负载常数的OCRV差大致偏离零则通过改变喷射速率，且如果关于锅炉负载常数的OCRV差达到大致等于零则固定喷射速率。 在本公开内容的另一个方面中，提供了一种用于确定至少一种烟道气体调节剂(FGCA)从FGCA排放单元进入从锅炉引导的待引入静电除尘器(ESP)的烟道气体中的喷射速率的方法。该方法包括:(a)获得用于引入ESP中的烟道气体的多个最佳配料比值(OCRV)； (b)收集获得的多个OCRV； (c)计算代表ESP中引入的烟道气体的平均负效电晕水平(BCL)的平均OCRV；(d)将平均OCRV与预定OCRV相比较以获得OCRV差；(e)控制FGCA的喷射速率来调整OCRV差；以及(f)重复(a)到(e)，直到OCRV差达到大约为零。 在本公开内容的方法的另一个方面中，生成基于OCRV差的电信号，以用于控制FGCA的喷射速率来调整OCRV差。调整可通过改变FGCA的喷射速率(即，增大或减小，如果OCRV差大致偏离零)和固定或维持喷射速率(如果OCRV差达到大约等于零)来完成。 在本公开内容的方法的又一个方面中，基于实际锅炉负载来计算锅炉负载常数。在本公开内容的该方面中，基于OCRV差和锅炉负载常数来生成电信号，以允许FGCA的受控喷射速率来将OCRV的差调整至为零。这通过改变喷射速率(如果关于锅炉负载常数的OCRV差大致偏离零)和固定喷射速率(如果关于锅炉负载常数的OCRV差大致达到等于零)来实现。 本公开内容的这些及其它方面连同使本公开内容特征化的新颖性的各种特征将在所附权利要求中具体指出，且形成本公开内容的一部分。为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定来自FGCA排放单元的至少一种烟道气体调节剂(FGCA)进入从锅炉引导的待引入静电除尘器(ESP)中的烟道气体的喷射速率的方法，所述方法包括：(a)获得用于引入所述ESP中的所述烟道气体的多个最佳配料比值(OCRV)；(b)收集所述获得的多个OCRV；(c)计算代表所述ESP中引入的烟道气体的平均负效电晕水平(BCL)的平均OCRV；(d)将所述平均OCRV与预定OCRV相比较以获得OCRV差；(e)控制所述FGCA的喷射速率来调整所述OCRV差；以及(f)重复(a)到(e)，直到所述OCRV差大致达到大约零。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.04 IN 1040/DEL/20121.一种用于确定来自FGCA排放单元的至少一种烟道气体调节剂(FGCA)进入从锅炉引导的待引入静电除尘器(ESP)中的烟道气体的喷射速率的方法，所述方法包括: (a)获得用于引入所述ESP中的所述烟道气体的多个最佳配料比值(OCRV)； (b)收集所述获得的多个OCRV；(c)计算代表所述ESP中引入的烟道气体的平均负效电晕水平(BCL)的平均OCRV; (d)将所述平均OCRV与预定OCRV相比较以获得OCRV差； (e)控制所述FGCA的喷射速率来调整所述OCRV差；以及 (f)重复(a)到(e)，直到所述OCRV差大致达到大约零。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述喷射速率来调整所述OCRV差包括: 如果所述OCRV差大致偏离零则改变所述喷射速率，以及 如果所述OCRV差达到大致等于零则维持所述喷射速率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于调整所述OCRV差的所述FGCA的喷射速率由以下控制， 基于所述OCRV差生成电信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 确定所述锅炉的锅炉负载常数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，控制所述喷射速率包括: 基于所述锅炉负载常数和所述OCRV差来生成电信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述喷射速率来将所述OCRV差调整至所述锅炉负载常数包括: 如果关于所述锅炉负载常数的OCRV差大致偏离零，则改变所述喷射速率，以及 如果关于所述锅炉负载常数的OCRV差达到大致等于零，则固定所述喷射速率。7.一种用于确定来自FGCA排放单元的至少一种烟道气体调节剂(FGCA)进入从锅炉引导的待引入静...

【专利技术属性】
技术研发人员：NK达什，PK古普塔，E彼得森，AE卡尔松，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH