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湿法脱硫系统智能监测

目录

TOC\o1-3\h\u18734湿法脱硫系统智能监测 1

1279一、项目概述 3

8276（一）企业简介 3

1195（二）项目背景 3

3222（三）项目建设情况 4

36354.投资额：单台机组投资额150万元。 4

21678二、应用场景及建设方案 5

6391（一）场景描述 5

224991.关键参数监测方面 5

161192.关键设备状态监测和安全预警方面 5

22123.脱硫系统运行优化控制方面 6

12180（二）技术架构 6

278541.技术架构设计 6

95172.主要建设内容 6

228753.主要功能 7

23713（三）建设方案 7

31461.建设目标 7

179332.重点工作任务 7

79333.创新点 8

8244三、项目效果 10

23655（一）项目效益 10

31863（二）鉴定评价 10

8634（三）推广前景 11

22347四、下一步计划 11

一、项目概述

（一）企业简介

电力试验研究院涉及领域包括煤电、气电、新能源等，主要业务为提供专业技术服务、技术咨询和科技创新研发工作。目前形成了基于智能控制平台和智慧管理平台两层架构、以“智能控制、高效运行”为典型特征的智慧电厂平台架构。通过托克托、乌沙山的技术验证和升级迭代，掌握了兼备前瞻性和实用性的3.0版智慧电厂技术。

（二）项目背景

项目属于环保、数字化领域，经中国电机工程学会组织鉴定，成果整体居国际领先水平。

目前煤电机组湿法脱硫塔体积大，系统复杂，整个脱硫过程具有非线性、时变性和大惯性的特点。在煤电机组灵活性要求日益增强的背景下，脱硫浆液品质的监测、系统运行优化控制面临了更高的要求。但目前浆液品质关键参数监测数据准确性低，测量滞后；脱硫运行控制自动投入率低，无法实现浆液循环泵运行方式和供浆量自动联合调节，影响了脱硫系统的安全可靠运行、SO2的稳定达标排放和节能降耗。

针对以上问题，本项目开展以下三个方面研究和应用工作：1.浆液品质智能监测装置，旨在解决常规监测方式监测滞后、不准确的难题；2.浆液循环泵状态监测诊断技术，旨在实现浆液循环泵振动、温度、冲洗水浊度等参数在线监测和状态诊断；3.湿法脱硫系统智能运行优化技术，通过循环泵总功率和供浆量联合自动调节，保证变工况条件下脱硫系统安全运行、SO2的稳定达标排放和物料、电耗的降低。

（三）项目建设情况

1.项目实施时间：2020年12月—2021年12月

2.建设周期：1年

3.预期目标：（1）浆液密度、浆液pH、石膏密度等参数稳定、准确智能监测；（2）浆液循环泵状态智能监测和诊断，实现循环泵无人值守启停；（3）灵活性调峰下，湿法脱硫系统循环泵运行方式和供浆量自动优化控制，并有效降低系统电耗和供浆量。

4.投资额：单台机组投资额150万元。

5.当前进展：已完成乌沙山电厂1-4号机组建设实施工作，已运行1年时间。

二、应用场景及建设方案

（一）场景描述

1.关键参数监测方面

湿法脱硫系统浆液密度、浆液pH、石膏含水率等品质参数是影响和控制运行的数据基础。但目前由于监测取样、测量原理的限制，浆液密度、浆液pH在线监测准确性低、稳定性差，石膏含水率仍需手动采样化验，不能满足灵活性调峰，快速变负荷的运行需求。

浆液品质监测方面，通过开发智能监测设备重点解决因浆液固液混合特性导致的取样管道堵塞和测量偏差问题，以增加脱硫关键参数和设备的监测准确性和监测广度，并为优化控制夯实数据基础。

石膏品质监测方面，通过红外热成像技术和在线水分仪相结合，解决人工取样测量不具有代表性和结果滞后性的问题。

2.关键设备状态监测和安全预警方面

浆液循环泵是湿法脱硫系统的核心设备，直接影响到SO2达标排放和系统厂用电率。目前浆液循环泵状态判断仍主要依靠点检员现场检查结合DCS运行数据方式，对人员工作经验和投入时间有一定要求。

本项目通过故障迁移学习模型建立浆液循环泵状态监测和故障预警技术，实现其不同状态的自动判断和故障预警，保障了6kV大功率设备的运行安全，并延长其运行寿命。

3.脱硫系统运行优化控制方面

脱硫系统具有非线性、时变性和大惯性的特点，自动控制系统投入率不高，控制效果具有较大提升空间。并且目前灵活性调峰对脱硫系统运行控制提出了更高的要求，适应变速变工况的优化控制系统势在必行。

本项目基于脱硫关键参数智能监测装置和关键设备安全预警系统的应用，结合智能算法预测脱硫出口SO2浓度，并根据多目标优化粒子群算法（PSO）结果调整可控变量（浆液循环泵运行方式、补浆量、排浆量），保证SO2稳定低于环保限值和浆液品质