一种全自动脱硫脱硝中和液pH值监测控制系统技术方案

一种全自动脱硫脱硝中和液pH值监测控制系统，包含pH值监测系统和自动搅拌给料系统、PLC控制系统三部分。其中PH值监控系统原料、浆料，尾料的pH值监测，还包含pH值探针的气动机械手，气动机械手保护延长了pH值传感器使用寿命，为自动化系统的稳定运行提供了保障；自动搅拌给料系统包含以料位计控制温度料仓的备料和以叶轮搅拌的水池，浆液的pH、密度、液位，石灰石浆液的质量分数合理控制；该设备采用pH值监测控制给料、pH值、循环泵，同时具有人机互动实时输出pH值和气体指标数据的功能，改变了传统人工管理的局面，可极大降低超标排放事故。实现了脱硫设备的全自动管理，节约了人工管理成本。

Monitoring and control system for pH value of Neutralization Solution for automatic desulfurization and denitrification

The utility model relates to a monitoring and control system for the pH value of the neutralization liquid of the automatic desulfurization and denitration, which comprises three parts of a pH value monitoring system, an automatic stirring feeding system and a PLC control system. The pH monitoring system of raw materials, pulp, tailing pH monitoring, also contains the pH value probe of the pneumatic manipulator, pneumatic manipulator protection prolongs the service life of the sensor is pH value, provide a guarantee for the stable operation of the automation system; automatic mixing feeding system includes material to material level meter and temperature control bin the impeller of the pool, pH, slurry density, liquid level, the mass fraction of limestone slurry reasonable control; the equipment adopts pH value monitoring and control of feeding, pH value, circulation pump, and has interactive real-time output pH value and gas index data, has changed the traditional manual management of the situation, can be greatly reduced exceed the standard discharge accident. The automatic management of desulfurization equipment is realized, and the labor management cost is saved.

【技术实现步骤摘要】

本技术所述涉及一种监测控制系统，特别是涉及一种钢铁厂、燃煤火电厂的湿法烟气脱硫处理的全自动pH值监控调节设备。
技术介绍
随着工业持续高速发展，我国的燃煤消耗量成为世界第一，由此带来硫、氮氧化物等有害物质的大量排放，因SO2排放造成的环境污染问题日益突出。过量的二氧化硫、氮氧化物形成了大面积的酸雨，目前我国西南、华南等地出现大面积的酸雨，已成为继北美、欧洲之后的世界第三大酸雨区，酸雨是当今世界三大环境问题之一。由于燃料产生的烟气中SO2是形成酸雨的主要原因，世界各国都把烟气脱硫作为控制SO2污染、防治酸雨危害的主要技术手段。为控制以SO2排放为主造成的酸雨污染，我国新的大气污染防治法已颁布二氧化硫排放收费制全面推行。2003年国家环保总局规定新建火电厂必须配套安装脱硫设备，火电厂烟气脱硫方法多种多样，其中湿法烟气脱硫技术具有较高的脱硫效率，目前在国内各大中小企业已经得到了普遍应用。该湿法烟气脱硫技术系统组成大致为：（1）石灰石储运系统、（2）石灰石浆液制备及供给系统、（3）烟气系统、（4）SO2吸收系统、（5）石膏脱水系统、（6）石膏储运系统、（7）浆液排放系统、（8）工艺水系统、（9）压缩空气系统、（10）废水处理系统、（11）氧化空气系统、（12）电控制系统。湿法烟气脱硫工艺为成熟工艺，是以石灰石浆作为洗涤吸收剂，整个脱硫过程分为两个阶段进行，即上回路与下回路。两个阶段合成在一个吸收塔内。石灰石浆可单独引入上下回路，烟气沿切线方向进入吸收塔下回路，被冷却到烟气饱和温度，同时部分SO2被石灰石吸收生成石膏(CaSO4·2H2O)。冷却的烟气进入吸收塔上回路的喷雾区，经充分洗涤，达到SO2的最大吸收率，SO2转化为亚硫酸钙，经空气氧化后最终吸收产物为硫酸钙晶体(石膏)浆液，含固量为15%。经脱水后，可根据应用要求形成商用石膏或抛弃型石膏。该工艺的特点是上下回路的pH值分别控制，上回路pH值(5.8-6.5)较高使SO2的去除率达到最大，下回路的pH值(4-5)较低，使石灰石易于溶解，吸收剂利用率提高，成本降低，系统脱硫效率可达95%，因此该方法工艺重点和难点均为pH值控制，因此本技术所述专利技术提供一种全自动pH值监控及调节的脱硫设备具有重大的现实意义和实用经济价值。专利技术号201210271760.7，陈彪等人于2013年介绍了一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制方法，该工艺方法为本申请实施例公开了一种脱硫系统石灰石浆液pH值控制方法。该方法包括：根据进入吸收塔的SO2的质量流量获取供浆流量理论值；根据SO2的质量流量与pH初值之间的函数关系确定进入吸收塔的SO2的质量流量对应的pH初值，将该pH初值和当前测定的石灰石浆液pH值进行比较得到供浆流量修正值；所述函数关系是在满足预定脱硫效率条件下通过对进入吸收塔的SO2的质量流量与吸收塔内石灰石浆液的实际pH值间的映射数据事先拟合而成；根据所述供浆流量修正值对供浆流量理论值进行修正；根据修正后的供浆流量值控制石灰石浆液的实际供浆量。本技术所述的PH值监测及自动控制方式是采用提供稳定的pH值的设备及工艺方式，其控制方式也非以SO2的质量流量为基准，这是由于在炼钢厂，发电厂得实际生成中，烟气的排放量并非是稳定的数值，具有阶段性的特点，因此本技术专利技术采用PID模块控制的方式，以实时控制pH值数值达到目标数值为基准，依据基准数值的差距控制物料的进给速度，从而控制SO2的质量流量，与该专利技术在控制实施方式和原理存在明显区别。专利技术号201420322646.7邓东林等人介绍了一种pH值安全自动调节装置，包括两块电导率仪表，一个计量泵，一个控制箱，一个溶药箱，里面装有NaOH溶液，通过计量泵和输液管将NaOH溶液打入发电机内冷水循环系统，由两块电导率仪表的信号通过控制箱控制计量泵的启动或者停止。该专利技术具有一定的借鉴意义，但该专利技术不适用于脱硫领域，本技术所述的控制方法，原料，应用场合均和该专利技术存在明显的区别。专利技术号01310567570.4李九林介绍了一种烟气脱硫脱硝的装置，该利用露点温度脱硫脱硝的工艺装置，利用露点温度结露的原理，在促凝剂的促凝作用下，吸收钢铁厂、炼焦厂、电厂烟气中的二氧化硫、氮氧化物，收集得到二氧化硫水溶液、亚硝酸水溶液，使烟气中的二氧化硫含量低于50mg/m3以下。其中二氧化硫水溶液运用到二氧化硫水溶液曝气溢出二氧化硫的设备中。该专利技术所实施对象和功能和本专利技术相同，但实施工艺，控制方式有着明显的区别。专利技术号201410591969.0杨莹莉等人介绍了一种烧结烟气脱硫脱硝方法，包括在SDA吸收塔内利用软锰矿粉对烧结烟气进行脱硫脱硝处理。本技术所述利用软锰矿粉的氧化性，将烧结烟气中的硫化物、氮氧化物氧化，从而脱除烧结烟气中的硫和硝。本技术所述将软锰矿粉制成浆液，并经过SDA吸收塔中旋转雾化器的雾化，可以与做螺旋状运动的烧结烟气充分接触，充分脱除烧结烟气中的硫和硝。除尘处理后的粉尘中包含未反应的软锰矿粉，将部分粉尘返回浆液池，循环利用。该专利技术将软锰矿粉制成浆液与本技术所述将石灰搅拌做成浆液类似，但后续该专利技术采用雾化的方法脱硫，而本专利技术采取控制浆液的pH值进行脱硫，实施方式和控制方式有着明显的不同。专利技术号201510276877.8张宗席等人介绍了一种脱硫脱硝自动控制系统，包括：自动控制系统由烟气传感器、粉体输送装置、料仓料位检测装置和上位监控机组成，PLC控制柜与上位监控机通信连接，上位监控机用于监控和显示整个自动控制系统的状态；粉体输送装置按照催化剂的送入量与烟气中氮硫含量成正比的关系，向烟筒中输入催化剂，当催化剂超过低料位或高料位时，可发出报警信息，以提醒工作人员添加物料；当催化剂的成分不满足对烟气的脱硫脱硝处理后，发出报警信息，以便采取措施。该专利技术在一定程度上实现了自动化控制，但控制方式还没有完全实现自动化，需要人工参与；而本技术所述中通过控制浆液的pH值间接反馈了烟气中含硫量的关系，并通过该值控制物料的自动添加和输送，从而实现了全自动化，与该专利技术有着明显的不同。多方专家测试，当从国内专利技术检索得出国内还没有全自动控制pH值从而实现脱硫的工艺，这是因为石灰石湿法脱硫运行工艺过程中需要控制的参数相当多，如浆液的pH、密度、液位，石灰石浆液的质量分数等，具有相当多的难题。难题一：pH值传感器无法长期适用于碱性环境，尤其是高碱性环境，长期使用导致损坏，因此该状况导致了通过pH值直接控制浆液和脱硫的难题，而国外的pH值传感器价格高昂，接近一万RMB，使用寿命仅几个月，国产的价格较低，使用寿命更低。难题二：全自动控制料浆的pH值得自动给料，搅拌，液位，石灰石的活性，细度；这些参数从全方位的传感器技术和自动化控制技术外，还需料浆的pH值数据实施反馈，目前通用的做法为探测硫氮的含量及质量分数，虽然该方式一定程度上可以反馈脱硫的效率，但是具有滞后性，当指标不合格的时候，已经违法了国家标准，将受到高额行政处罚；其次该测试无法直接反馈料浆的pH值，该值直接与脱硫效率挂钩，往往报警后再处理，也很难控制合适的物料的添加和输送，往往仓促添加，更无法保障石灰石的活性，细度等参数。因此本技术所述专利技术的应用将极大改善现有钢铁厂、燃煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动脱硫脱硝中和液pH值监测控制系统，其特征在于，所述系统包括pH值监测系统、自动搅拌给料系统、PLC控制系统三部分；自动搅拌给料功能层面包含给料系统，搅拌系统；PLC控制包含自动控制和人机互动系统；pH值监测系统包含原料的pH值传感器、浆液的 pH传感器、尾料的pH值传感器；pH值监测系统与原料水池、浆料水池、尾料池相连，原料水池与阀门相连，原料pH监测装置与原料水池、阀门相连，第一pH探头组和第一电动机械手与原料pH监测装置相连；浆料pH监测装置与浆料水池相连，第二pH探头组和第二电动机械手与浆料pH监测装置相连，浆料pH监测装置与水循环泵相连，水循环泵与浆料水池相连，水循环泵的另一端与吸收塔相连，吸收塔连接气体排出装置，吸收塔另一端与尾料池相连，尾料pH监测装置与尾料池相连，第三pH探头组和第三电动机械手与浆料pH监测装置相连；pH值监测系统中双控制双行程气缸、横移气缸与接近开关相连，横移气缸与弱酸性清洗筒相连，双控制双行程气缸与pH检测仪相连，磁性开关与气缸相连。

【技术特征摘要】
1.一种全自动脱硫脱硝中和液pH值监测控制系统，其特征在于，所述系统包括pH值监测系统、自动搅拌给料系统、PLC控制系统三部分；自动搅拌给料功能层面包含给料系统，搅拌系统；PLC控制包含自动控制和人机互动系统；pH值监测系统包含原料的pH值传感器、浆液的pH传感器、尾料的pH值传感器；pH值监测系统与原料水池、浆料水池、尾料池相连，原料水池与阀门相连，原料pH监测装置与原料水池、阀门相连，第一pH探头组和第一电动机械手与原料pH监测装置相连；浆料pH监测装置与浆料水池相连，第二pH探头组和第二电动机械手与浆料pH监测装置相连，浆...

【专利技术属性】
技术研发人员：董飞跃，马尧琳，崔证，孙旭东，乔晶，宋吾力，杜华安，徐进，
申请(专利权)人：泰山医学院，
类型：新型
国别省市：山东;37