[发明专利]锅炉氨法脱硫烟气排放与氨逃逸平衡控制的装置及方法

说明书

技术领域：

    本发明涉及脱硫烟气在线监测系统（CEMS）控制技术，特别是锅炉氨法脱硫烟气排放与氨逃逸平衡控制的装置及方法。

背景技术：

锅炉氨法烟气脱硫是指以氨基物质作吸收剂，脱除烟气中的SO₂并回收副产物（亚硫酸（氢）铵）的湿式烟气脱硫工艺。称氨法。

氨法烟气脱硫以SO₂和NH₃的反应为基础，其第一步反应：

SO₂＋H₂O＋NH₃ →(NH₄)HSO₃

脱硫的中间产物为亚硫酸（氢）铵吸收液，可用于不同的方法处理获得不同的产品，从而形成不同的脱硫方法。其中较为成熟的为氨-石膏法，氨-亚硫酸铵法和氨-硫酸氨法。采用氨法脱硫方法中，吸收原理和过程是相同的，不同在于对吸收液的处理方法和工艺管线。氨法吸收SO₂的原理如下：

当氨投入量较少时发生第一步反应（1）：

SO₂＋H₂O＋NH₃ →(NH₄)HSO₃----------------------------（1）

当氨投入量较多时发生第二步反应（2）：

SO₂＋H₂O＋2NH₃ →(NH₄)₂SO₃----------------------------（2）

在吸收过程中(NH₄)HSO₃ 对SO₂不具有吸收能力，随着吸收过程的进行，(NH₄)₂SO₃将不断吸收SO₂＋H₂O发生第三步反应（3）：

SO₂＋H₂O＋(NH₄)₂SO₃ →(NH₄)HSO₃--------------------（3）

随着吸收液中的(NH₄)HSO₃浓度的增大，吸收液吸收能力下降，要使得脱硫效率高就需向吸收液中不断补充新鲜的氨，使(NH₄)HSO₃转变为(NH₄)₂SO₃，以保证吸收的能力有效去除SO₂。因此氨法吸收是利用(NH₄)₂SO₃吸收SO₂，补充氨是用于保持吸收液中的(NH₄)₂SO₃的一定浓度。

在脱硫过程中氨作为吸收剂过多或过少都不好，过少脱硫不彻底，过多就会产生氨的逃逸而副反应生成铵盐，造成设备腐蚀，资金浪费，运行成本增加，且形成新的二次污染，无法达国家排放标准。

因此，在锅炉氨法脱硫工艺中既保证脱硫效率、二氧化硫达标排放的同时还要控制注氨的方式和方法。

    现有技术锅炉氨法脱硫烟气二氧化硫排放与氨逃逸平衡控制的装置由1）配氨系统、2）硫铵系统、3）脱硫及氨控制系统组成。

1）配氨系统：浓氨罐1与稀氨罐2连通、稀氨罐2通过加水调节阀3与水源管连通，稀氨罐2稀氨水出口通过截止阀与一级氨浓度测定仪4连通。一级氨浓度测定仪4的信息输出端与PLC中央处理器信息输入端线路连接；PLC中央处理器信息输出端与加水调节阀3信息输入端线路连接。

通过检测稀氨罐2出口管的稀氨水浓度信号作为被控对象进入到自控PLC中央处理器，与预先设定好的给定值（假设5%）进行比较，其偏差值在PLC中央处理器比较运算下输出相应信号去控制加水调节阀3的开启度来控制工业用水的流量使来自浓氨罐1的浓氨水在稀氨罐2中调配成一定浓度（假设5%左右）的稀氨水，并且保持恒定。