權(quán)利要求書： 1.一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)包括污染物脫除模塊、在線監(jiān)測(cè)模塊、優(yōu)化控制模塊和智慧建模模塊；

所述污染物脫除模塊包括脫硫裝置，用于污染物脫除；

所述在線監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)收集脫硫裝置歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳輸給智慧建模模塊、優(yōu)化控制模塊；

所述優(yōu)化控制模塊根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況，通過多目標(biāo)多工況的全局優(yōu)化算法實(shí)時(shí)評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本，計(jì)算實(shí)現(xiàn)出口濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)條件下脫硫裝置能耗物耗最優(yōu)的濕法脫硫裝置最佳運(yùn)行參數(shù)組合，并通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)控；

所述智慧建模模塊采用混合建模方法，涵蓋多種污染物、多種吸收劑、多種反應(yīng)器類型，實(shí)現(xiàn)氣態(tài)污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的多斷面準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；

所述智慧建模模塊，結(jié)合氣態(tài)污染物的生成?吸收?轉(zhuǎn)化機(jī)理，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法利用實(shí)際生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，建立氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，涵蓋多種污染物、多種吸收劑、多種反應(yīng)器類型，實(shí)現(xiàn)氣態(tài)污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的多斷面準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；

所述多種污染物包括SO2、SO3、HCl、HF；所述多種吸收劑包括鈣基吸收劑、鎂基吸收劑、鈉基吸收劑、氨基吸收劑、海水；所述多種反應(yīng)器類型包括噴淋空塔、強(qiáng)化傳質(zhì)塔、pH值分區(qū)塔；所述多斷面包括鍋爐出口、吸收塔入口和出口；

氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型的構(gòu)建包括下述步驟：(1)構(gòu)建氣態(tài)污染物生成過程模型，其包括下述步驟：步驟S101：通過機(jī)理分析爐內(nèi)二氧化硫生成過程的影響機(jī)制，由先驗(yàn)知識(shí)獲得影響爐內(nèi)二氧化硫生成的關(guān)鍵參數(shù)，初步確定爐內(nèi)二氧化硫生成模型的輸入?yún)?shù)；

步驟S102：利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si下的鍋爐歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和煤質(zhì)數(shù)據(jù)，其中鍋爐歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)包括鍋爐燃燒溫度T，給煤量B，一次風(fēng)量G1，二次風(fēng)量G2；

煤質(zhì)數(shù)據(jù)包括飛灰系數(shù)afh，收到基灰分Aar，收到基低位發(fā)熱量Qnet,ar，灰分中CaO、MgO、Fe2O3物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a1，a2，a3；

步驟S103：利用步驟S102中收集的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，篩選特殊工況點(diǎn)下不同變量的變化規(guī)律，分析關(guān)鍵因素變化到脫硫裝置入口SO2濃度響應(yīng)的純延遲時(shí)間，將不同變量的純延遲時(shí)間對(duì)齊，并將數(shù)據(jù)異常點(diǎn)去除得到歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集；

步驟S104：利用步驟S103中處理得到的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集，采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，找出不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si運(yùn)行參數(shù)與脫硫裝置入口SO2濃度之間的映射關(guān)系，建立脫硫裝置入口SO2濃度預(yù)測(cè)模型；

步驟S105：在煤質(zhì)數(shù)據(jù)難以連續(xù)獲得的情況下，模型添加自回歸變量吸收塔入口SO2濃度的當(dāng)前測(cè)量值作為輸入來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)脫硫裝置SO2濃度；

步驟S106：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整；

(2)構(gòu)建氣態(tài)污染物吸收過程模型，其包括下述步驟：步驟S201：通過研究多相反應(yīng)體系中氣態(tài)污染物非穩(wěn)態(tài)吸收機(jī)理，綜合考慮液滴的運(yùn)動(dòng)、氣體的吸收解吸、液滴內(nèi)部的擴(kuò)散、電荷守恒以及電離平衡，建立脫硫裝置內(nèi)SO2傳質(zhì)?反應(yīng)機(jī)理模型；

? 2?

步驟S202：研究SO2/HSO3/SO3 的遷移/轉(zhuǎn)化以及溫度、pH、相間速度對(duì)氣態(tài)污染物吸收脫除的影響規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，獲得pH值、循環(huán)泵、負(fù)荷、入口SO2濃度、煙氣溫度、漿液密度和液位高度的關(guān)鍵操作變量對(duì)SO2吸收速率及脫硫效率的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)出口SO2濃度及脫硫效率的預(yù)測(cè)，以及對(duì)漿液成分、漿液密度、pH關(guān)鍵參數(shù)變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)；

步驟S203：在線監(jiān)測(cè)裝置收集脫硫裝置入/出口SO2濃度、漿液pH值、漿液密度、漿液溫度、循環(huán)泵流量的脫硫裝置歷史運(yùn)行參數(shù)；

步驟S204：結(jié)合步驟S203收集的脫硫裝置歷史運(yùn)行參數(shù)，通過參數(shù)辨識(shí)的方法準(zhǔn)確獲得模型參數(shù)，并進(jìn)一步采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型修正機(jī)理模型的誤差，進(jìn)一步構(gòu)建脫硫裝置機(jī)理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的混合模型；

步驟S205：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整；

(3)構(gòu)建氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化過程模型，其包括下述步驟：步驟S301：將二氧化硫吸收轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物過程中的氧化過程，分為自然氧化和強(qiáng)制氧化兩個(gè)過程，基于在線監(jiān)測(cè)裝置收集漿液溫度、pH值、入口煙氣中O2濃度和漿液液滴直徑的脫硫裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)；

步驟S302：基于步驟S301收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究溫度、pH值、入口O2濃度和漿液液滴直徑對(duì)亞硫酸鹽氧化過程的影響規(guī)律，構(gòu)建涵蓋氧氣傳質(zhì)?亞硫酸鈣溶解?本征氧化反應(yīng)過程的氧化速率模型；

步驟S303：基于構(gòu)建的氧化速率模型，根據(jù)現(xiàn)有工況獲得當(dāng)前工況下脫硫裝置的自然氧化率，并計(jì)算剩余所需的強(qiáng)制氧化率，根據(jù)所需強(qiáng)制氧化率獲得氧化系統(tǒng)的運(yùn)行條件，進(jìn)而構(gòu)筑氧化量模型，實(shí)時(shí)計(jì)算不同運(yùn)行工況下氧化風(fēng)需求量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述脫硫裝置布置在燃煤電廠煙道尾部，涵蓋二氧化硫生成、脫除、副產(chǎn)物處理全流程過程中的相關(guān)設(shè)備，所述設(shè)備包括漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石灰石漿液供漿閥門、真空皮帶脫水機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述在線監(jiān)測(cè)模塊包括煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，DCS關(guān)鍵元件的就地檢測(cè)與反饋系統(tǒng)，DCS的測(cè)量系統(tǒng)以及脫硫裝置關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)；所述關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)包括給煤量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、鍋爐負(fù)荷、煙氣流量、吸收塔入口SO2濃度、吸收塔出口SO2濃度、循環(huán)漿液pH值、循環(huán)漿液泵頻率、吸收漿液液位、漿液密度、氧化風(fēng)流量、循環(huán)泵流量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述優(yōu)化控制模塊，利用智慧建模模塊建立的污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，建立變負(fù)荷/工況完善的污染物脫除系統(tǒng)能耗、物耗、副產(chǎn)物產(chǎn)出的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本并計(jì)算能耗物耗綜合成本最優(yōu)的參數(shù)組合，并通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)控。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述智能控制算法為群智能尋優(yōu)算法，所述群智能尋優(yōu)算法包括粒子群優(yōu)化算法、蟻群算法、蜂群算法、遺傳算法。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建包括下述步驟：

步驟S401：將脫硫裝置運(yùn)行費(fèi)用模型分為電耗和物耗運(yùn)行費(fèi)用模型；

步驟S402：采集脫硫裝置的主要耗能設(shè)備包括循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、攪拌器及由于脫硫塔阻力增加而引起的增壓風(fēng)機(jī)能耗，建立電耗運(yùn)行費(fèi)用模型；采集原煙氣流量、吸收塔入口和出口SO2濃度根據(jù)脫硫塔物料平衡實(shí)時(shí)計(jì)算石灰石耗量，同時(shí)采集工藝水耗量，結(jié)合石灰石和工藝水價(jià)格，建立物耗運(yùn)行費(fèi)用模型；

其中，COSTbf、COSTscp、COSTsa、COSToab、 COSTWFGD_w、 分別為增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、漿液循環(huán)泵運(yùn)行費(fèi)用、漿液攪拌器運(yùn)行費(fèi)用、氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、石灰石耗量成本、工藝水耗量成本、石膏收益。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：所述優(yōu)化控制模塊分為三部分：吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制、氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制、排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制；

吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)噴淋層組合、循環(huán)泵頻率、漿液密度/液位、漿液pH值實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收子系統(tǒng)的優(yōu)化控制；

氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)氧化風(fēng)機(jī)頻率、氧化風(fēng)機(jī)啟停、漿液密度/液位、漿液pH值實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化子系統(tǒng)的優(yōu)化控制；

排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)漿液pH值、漿液排出泵啟停實(shí)現(xiàn)對(duì)排漿子系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于：基于氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，同時(shí)結(jié)合電耗和物耗運(yùn)行費(fèi)用模型，建立脫硫塔運(yùn)行成本優(yōu)化模型；在給定pH值、循環(huán)泵開啟范圍中，采用群智能尋優(yōu)算法求解對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)組合，從而脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合成本最優(yōu)；

其中，load為負(fù)荷，pH為吸收塔漿液運(yùn)行參數(shù)， 為吸收塔入口SO2濃度， 為吸收塔出口SO2濃度，ηSO2為脫硫效率。

說明書： 一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于大氣污染物治理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)[0002] 目前，常見的煙氣脫硫裝置可分為干法脫硫、半干法脫硫與濕法脫硫裝置，其中石灰石/石灰?石膏法、鎂法、鈉堿法、氨法及海水法等濕法脫硫裝置由于其效率高、運(yùn)行效果

好而廣泛應(yīng)用于燃煤/燃油/燃?xì)忮仩t、摻燒其他燃料的燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐以及鋼鐵、有

色冶煉、建材、化工、船舶等行業(yè)的二氧化硫超低排放治理系統(tǒng)中。濕法脫硫技術(shù)利用堿性

吸收劑溶液或漿液與含硫煙氣接觸從而脫除煙氣中的SO2。隨著國(guó)內(nèi)燃煤電廠煙氣超低排

放進(jìn)程的推進(jìn)，煙氣脫硫無(wú)論從技術(shù)、還是裝備各方面都得到了大力發(fā)展，脫硫效率突破了

3

99％，SO2排放濃度低于35mg/m。

[0003] 但在脫硫裝置完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化系統(tǒng)工藝的同時(shí)，提升脫硫系統(tǒng)運(yùn)行水平，提升能量和物料利用效率、提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性與可調(diào)性、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高可靠低成本運(yùn)行是亟

需實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，目前的濕法脫硫裝置運(yùn)行主要存在的問題有以下幾點(diǎn)：

[0004] 首先，二氧化硫超低排放治理系統(tǒng)中常采用煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)測(cè)量煙氣中的SO2濃度，并以此作為脫硫裝置調(diào)控的基準(zhǔn)。然而，CEMS系統(tǒng)在測(cè)量煙氣內(nèi)污染物濃度時(shí)

要經(jīng)過抽氣、除塵、加熱、保溫、預(yù)處理等環(huán)節(jié)，最后輸送到煙氣分析儀中，煙氣在伴熱導(dǎo)管

的流動(dòng)以及分析柜內(nèi)濃度的測(cè)量均需要一定的時(shí)間，這會(huì)造成CEMS系統(tǒng)顯示污染物濃度數(shù)

值滯后于煙道內(nèi)真實(shí)污染物濃度數(shù)值。因此，無(wú)論采用前饋還是反饋控制，都難以實(shí)現(xiàn)脫硫

裝置的精準(zhǔn)控制。如何根據(jù)鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)，提前獲取相關(guān)信息，預(yù)測(cè)吸收塔出入口SO2

濃度是解決CEMS濃度測(cè)量滯后問題，保證優(yōu)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性的重要手段之一。

[0005] 其次，在濕法脫硫系統(tǒng)中，除了二氧化硫吸收過程，氧化過程也極為重要。氧化過程是吸收塔內(nèi)進(jìn)行的主要過程之一，對(duì)于二氧化硫的吸收過程具有較大的影響，氧化過程

消耗亞硫酸鹽生成硫酸鹽及石膏副產(chǎn)物等，降低漿液中亞硫酸鹽的濃度，促進(jìn)二氧化硫的

持續(xù)吸收。倘若氧化不足，一方面會(huì)影響二氧化硫的持續(xù)吸收，另一方面還容易生成亞硫酸

鈣，這會(huì)導(dǎo)致石膏品質(zhì)下降，同時(shí)容易導(dǎo)致塔內(nèi)結(jié)垢，嚴(yán)重威脅設(shè)備安全。然而，在實(shí)際應(yīng)用

中，脫硫裝置各個(gè)子系統(tǒng)之間獨(dú)立控制，缺乏整體的協(xié)同調(diào)控，同樣也會(huì)造成資源的浪費(fèi)，

難以實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)工況下的成本最優(yōu)。如何提高脫硫裝置的控制水平，降低脫硫裝置的運(yùn)行成

本是亟待解決的問題。

[0006] 不僅如此，目前循環(huán)泵，氧化風(fēng)機(jī)通常使用PID控制或人工方式進(jìn)行控制，運(yùn)行時(shí)通常由現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員決定的開關(guān)、開啟臺(tái)數(shù)、運(yùn)行頻率等運(yùn)行參數(shù)，pH值通常采用設(shè)置限值

的方式進(jìn)行控制，當(dāng)漿液pH小于設(shè)定限值時(shí)，控制漿液泵進(jìn)行補(bǔ)漿。這種控制方式難以滿足

日益提高的排放標(biāo)準(zhǔn)，只能采用過量投入能量物料的方式保障出口SO2濃度不超過標(biāo)準(zhǔn)限

值，造成脫硫裝置運(yùn)行能耗物耗過高。

發(fā)明內(nèi)容[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供了一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在準(zhǔn)確預(yù)測(cè)各操控變量對(duì)濕法脫硫系統(tǒng)脫硫效率、運(yùn)行成本、產(chǎn)品

質(zhì)量的影響，精確調(diào)控pH值、頻率、液位等運(yùn)行參數(shù)，保障變負(fù)荷、變煤質(zhì)工況下出口濃度穩(wěn)

定達(dá)標(biāo)；協(xié)調(diào)循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石膏脫水機(jī)等裝置間的能耗物耗分配，實(shí)現(xiàn)濕法脫硫系統(tǒng)

成本最優(yōu)；控制副產(chǎn)品成分，保證目標(biāo)物質(zhì)純度達(dá)標(biāo)；實(shí)現(xiàn)濕法脫硫裝置的安全、穩(wěn)定、經(jīng)

濟(jì)、高效運(yùn)行。

[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：[0009] 一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括污染物脫除模塊、在線監(jiān)測(cè)模塊、優(yōu)化控制模塊和智慧建模模塊；

[0010] 所述污染物脫除模塊包括脫硫裝置，用于污染物脫除；脫硫裝置是主要的污染物脫除裝置；

[0011] 所述在線監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)收集脫硫裝置歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳輸給智慧建模模塊、優(yōu)化控制模塊，具有信息采集、預(yù)處理、整合、存儲(chǔ)、傳輸?shù)纫幌盗兄匾?br />
功能；

[0012] 所述優(yōu)化控制模塊根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行工況，通過多目標(biāo)多工況的全局優(yōu)化算法實(shí)時(shí)評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本，計(jì)算實(shí)現(xiàn)出口濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)條件下脫硫裝

置能耗物耗最優(yōu)的濕法脫硫裝置最佳運(yùn)行參數(shù)組合，并通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置

關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)控；

[0013] 所述智慧建模模塊采用機(jī)理?數(shù)據(jù)?知識(shí)耦合驅(qū)動(dòng)的混合建模方法，涵蓋多種污染物、多種吸收劑、多種反應(yīng)器類型，實(shí)現(xiàn)脫硫裝置出入口SO2等氣態(tài)污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行

參數(shù)的多斷面準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0014] 作為優(yōu)選，所述脫硫裝置布置在燃煤電廠煙道尾部，涵蓋二氧化硫生成、脫除、副產(chǎn)物處理全流程過程中的相關(guān)設(shè)備，主要由煙風(fēng)子系統(tǒng)、吸收漿液循環(huán)子系統(tǒng)、強(qiáng)制氧化子

系統(tǒng)及石膏脫水子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成；包括漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石灰石漿液供漿閥門、

真空皮帶脫水機(jī)等主要設(shè)備。

[0015] 作為優(yōu)選，所述在線監(jiān)測(cè)模塊主要包括煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)，DCS關(guān)鍵元件的就地檢測(cè)與反饋系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)所包含的測(cè)量系統(tǒng)以及脫硫裝置關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)等。

[0016] 作為優(yōu)選，所述在線監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)包括但不限于給煤量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、鍋爐負(fù)荷、煙氣流量、吸收塔入口SO2濃度、吸收塔出口SO2濃度、循環(huán)漿液pH值、循環(huán)漿液

泵頻率、吸收漿液液位、漿液密度、氧化風(fēng)流量、循環(huán)泵流量等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)。

[0017] 作為優(yōu)選，所述智慧建模模塊，針對(duì)可以吸收脫除的二氧化硫等氣態(tài)污染物，結(jié)合二氧化硫等氣態(tài)污染物的生成?吸收(脫除)?轉(zhuǎn)化機(jī)理，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法利用實(shí)際生產(chǎn)

過程中的數(shù)據(jù)，建立二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，

涵蓋多種污染物(SO2、SO3、HCl、HF等)、多種吸收劑(鈣基吸收劑，鎂基吸收劑，鈉基吸收劑，

氨基吸收劑，海水)、多種反應(yīng)器類型(噴淋空塔、篩板/托盤/湍流管珊等強(qiáng)化傳質(zhì)塔、pH值

分區(qū)塔等)，實(shí)現(xiàn)二氧化硫等污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)(如漿液pH值等)的多斷面(鍋爐出

口、吸收塔入口和出口等)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0018] 作為優(yōu)選，針對(duì)多種類型的鍋爐(煤粉爐，循環(huán)流化床鍋爐)通過機(jī)理與數(shù)據(jù)結(jié)合的方式篩選二氧化硫等氣態(tài)污染物生成的關(guān)鍵影響因素并對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行時(shí)序修正，構(gòu)建

機(jī)理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)二氧化硫等污染物生成預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)二氧化硫等污染物生成濃度的

提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0019] 作為優(yōu)選，通過研究多相(氣?液?固)反應(yīng)體系中二氧化硫等氣態(tài)污染物非穩(wěn)態(tài)吸收機(jī)理，探究 等的遷移/轉(zhuǎn)化以及溫度、pH、相間速度對(duì)SO2等氣態(tài)污染物吸

收脫除的影響規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，指導(dǎo)設(shè)計(jì)SO2等污染物吸收高效脫除系統(tǒng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫

系統(tǒng)效率及的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0020] 作為優(yōu)選，探究煙氣/漿液參數(shù)對(duì)自然氧化率的影響規(guī)律，實(shí)時(shí)計(jì)算氧化風(fēng)需求量，研究漿液參數(shù)對(duì)副產(chǎn)物結(jié)晶速率及品質(zhì)的影響機(jī)制，為污染物吸收脫除系統(tǒng)的優(yōu)化、控

制提供基礎(chǔ)。

[0021] 作為優(yōu)選，二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型的構(gòu)建包括下述步驟：

[0022] (1)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物生成過程模型，其包括下述步驟：[0023] 步驟S101：通過機(jī)理分析爐內(nèi)SO2生成過程的影響機(jī)制，由先驗(yàn)知識(shí)獲得影響爐內(nèi)SO2生成的關(guān)鍵參數(shù)，初步確定爐內(nèi)二氧化硫生成模型的輸入?yún)?shù)；

[0024] 步驟S102：利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si下的鍋爐運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)和煤質(zhì)數(shù)據(jù)，其中鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)包括但不限于鍋爐燃燒溫度T，給煤量B，一次風(fēng)量G1，二

次風(fēng)量G2；煤質(zhì)數(shù)據(jù)包括但不限于飛灰系數(shù)afh，收到基灰分Aar，收到基低位發(fā)熱量Qnet，ar，灰

分中CaO、MgO、Fe2O3物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a1，a2，a3；

[0025] 步驟S103：利用步驟S102中收集的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，篩選包括但不限于給煤機(jī)切換等特殊工況點(diǎn)下不同變量的變化規(guī)律，分析關(guān)鍵因素變化到脫硫裝置入口SO2濃度響應(yīng)的

純延遲時(shí)間，將不同變量的純延遲時(shí)間對(duì)齊，并將吹掃等數(shù)據(jù)異常點(diǎn)去除得到歷史運(yùn)行數(shù)

據(jù)集，從而有效減少模型的輸入維度，提高模型的收斂性、準(zhǔn)確性與泛化性；

[0026] 步驟S104：利用步驟S103中處理得到的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集，采用長(zhǎng)短期記憶遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，找出不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si等運(yùn)行參數(shù)與脫硫裝置入口

SO2濃度之間的映射關(guān)系，建立脫硫裝置入口SO2濃度預(yù)測(cè)模型；

[0027][0028] 步驟S104：在煤質(zhì)數(shù)據(jù)難以連續(xù)獲得的情況下，模型添加自回歸變量吸收塔入口SO2濃度的當(dāng)前測(cè)量值作為輸入來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)脫硫裝置SO2濃度，提高模型的適應(yīng)性，使模型能

夠適應(yīng)煤質(zhì)或者燃燒狀態(tài)的輕微波動(dòng)；

[0029] 步驟S105：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整；

[0030] (2)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物吸收過程模型，其包括下述步驟：[0031] 步驟S201：通過研究多相(氣?液?固)反應(yīng)體系中二氧化硫等氣態(tài)污染物非穩(wěn)態(tài)吸收機(jī)理，綜合考慮液滴的運(yùn)動(dòng)、氣體的吸收解吸、液滴內(nèi)部的擴(kuò)散、電荷守恒以及電離平衡，

建立脫硫裝置內(nèi)SO2傳質(zhì)?反應(yīng)機(jī)理模型；

[0032] 步驟S202：研究 等的遷移/轉(zhuǎn)化以及溫度、pH、相間速度對(duì)SO2等氣態(tài)污染物吸收脫除的影響規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，獲得pH值、循環(huán)泵、負(fù)荷、入口SO2濃度、煙氣溫

度、漿液密度和液位高度等關(guān)鍵操作變量對(duì)SO2吸收速率及脫硫效率的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)出口

SO2濃度及脫硫效率的預(yù)測(cè)，以及對(duì)漿液成分、漿液密度、pH等關(guān)鍵參數(shù)變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)；

[0033] 步驟S203：SO2傳質(zhì)?反應(yīng)機(jī)理模型能夠在趨勢(shì)上較好地反映主要影響因素對(duì)脫除效率的影響，為進(jìn)一步考慮各影響因素之間、各設(shè)備之間的耦合關(guān)系與塔內(nèi)流場(chǎng)的不穩(wěn)定

性，基于在線監(jiān)測(cè)裝置收集脫硫裝置入/出口SO2濃度、漿液pH值、漿液密度、漿液溫度、循環(huán)

泵流量等脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)；

[0034] 步驟S204：結(jié)合步驟S203收集的脫硫裝置歷史運(yùn)行參數(shù)，通過參數(shù)辨識(shí)的方法準(zhǔn)確獲得模型參數(shù)，并進(jìn)一步采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型修正機(jī)理模型的誤差，進(jìn)一步構(gòu)建脫硫裝置

機(jī)理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的混合模型；

[0035] 步驟S205：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整；

[0036] (3)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化過程模型，其包括下述步驟：[0037] 步驟S301：將二氧化硫吸收轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物過程中的氧化過程，分為自然氧化和強(qiáng)制氧化兩個(gè)過程，基于在線監(jiān)測(cè)裝置收集漿液溫度、pH值、入口煙氣中O2濃度和漿液液滴直

徑等脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)；

[0038] 步驟S302：基于步驟S301收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究溫度、pH值、入口O2濃度和漿液液滴直徑等因素對(duì)亞硫酸鹽氧化過程的影響規(guī)律，構(gòu)建涵蓋氧氣傳質(zhì)??亞硫酸鈣溶解?本征

氧化反應(yīng)過程的氧化速率模型；

[0039] 步驟S303：基于構(gòu)建的氧化速率模型，根據(jù)現(xiàn)有工況獲得當(dāng)前工況下脫硫裝置的自然氧化率，并計(jì)算剩余所需的強(qiáng)制氧化率，根據(jù)所需強(qiáng)制氧化率獲得氧化系統(tǒng)的運(yùn)行條

件，進(jìn)而構(gòu)筑氧化量模型，實(shí)時(shí)計(jì)算不同運(yùn)行工況下氧化風(fēng)需求量。

[0040] 作為優(yōu)選，所述優(yōu)化控制模塊，利用所述智慧建模模塊建立的二氧化硫等污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程模型，建立變負(fù)荷/工況完善的污染物脫除系統(tǒng)能耗、物耗、副產(chǎn)物

產(chǎn)出的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本并計(jì)算

能耗物耗綜合成本最優(yōu)的參數(shù)組合，并通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)

控。

[0041] 作為優(yōu)選，所述智能控制算法為群智能尋優(yōu)算法，利用群智能尋優(yōu)算法，進(jìn)行污染物吸收脫除系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，實(shí)時(shí)推薦運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合成本最低。

[0042] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述群智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法包括但不限于粒子群優(yōu)化算法、蟻群算法、蜂群算法、遺傳算法等。

[0043] 作為優(yōu)選，所述動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建包括下述步驟：[0044] 步驟S401：將脫硫裝置運(yùn)行費(fèi)用模型分為電耗和物耗運(yùn)行費(fèi)用模型；[0045] 步驟S402：采集脫硫裝置的主要耗能設(shè)備包括循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、攪拌器及由于脫硫塔阻力增加而引起的增壓風(fēng)機(jī)能耗，建立電耗運(yùn)行費(fèi)用模型；采集原煙氣流量、吸收塔入

口和出口SO2濃度根據(jù)脫硫塔物料平衡實(shí)時(shí)計(jì)算石灰石耗量，同時(shí)采集工藝水耗量，結(jié)合石

灰石和工藝水價(jià)格，建立物耗運(yùn)行費(fèi)用模型。

[0046][0047] 其中，COSTbf、COSTscp、COSTsa、COSToab、 COSTWFGD_w、 分別為增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、漿液循環(huán)泵運(yùn)行費(fèi)用、漿液攪拌器運(yùn)行費(fèi)用、氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、石灰石耗量

成本、工藝水耗量成本、石膏收益。

[0048] 作為優(yōu)選，所述優(yōu)化控制模塊主要功能可分為三部分：吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制，氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制，排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制；

[0049] 吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)噴淋層組合、循環(huán)泵頻率、漿液密度/液位、漿液pH值等參數(shù)實(shí)

現(xiàn)對(duì)吸收子系統(tǒng)的優(yōu)化控制；

[0050] 氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)氧化風(fēng)機(jī)頻率、氧化風(fēng)機(jī)啟停、漿液密度/液位、漿液pH值等參

數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化子系統(tǒng)的優(yōu)化控制；

[0051] 排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制，基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)漿液pH值、漿液排出泵啟停等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)排漿子系統(tǒng)的優(yōu)化

控制。

[0052] 作為優(yōu)選，基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，同時(shí)結(jié)合電耗和物耗等運(yùn)行費(fèi)用模型，建立脫硫塔運(yùn)行成本優(yōu)化模型；在給定pH

值、循環(huán)泵開啟范圍中，采用群智能尋優(yōu)算法求解對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)組合，從而脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

綜合成本最優(yōu)；

[0053][0054][0055] 其中，load為負(fù)荷，pH為吸收塔漿液運(yùn)行參數(shù)， 為吸收塔入口SO2濃度，為吸收塔出口SO2濃度，ηSO2為脫硫效率。

[0056] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：[0057] (1)針對(duì)濕法脫硫吸收?氧化過程是涉及生成?吸收?轉(zhuǎn)化的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)具備輸入和輸出的關(guān)聯(lián)復(fù)雜且非線性，僅從機(jī)理或者數(shù)據(jù)角度難以準(zhǔn)確表述，因此本發(fā)明結(jié)合工

藝機(jī)理與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，發(fā)明了SO2生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型實(shí)現(xiàn)全運(yùn)

行工況尤其是負(fù)荷調(diào)整、工況突變等條件下脫硫裝置入口/出口SO2濃度智能預(yù)測(cè)，同時(shí)對(duì)

模型效果進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證表明本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置全過程主要參數(shù)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，其中

2 2

入口SO2濃度預(yù)測(cè)值R可達(dá)0.99以上，出口SO2濃度預(yù)測(cè)值R可達(dá)0.98以上；

[0058] (2)充分利用在線監(jiān)測(cè)裝置獲得實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)反饋信息對(duì)預(yù)測(cè)控制模型進(jìn)行實(shí)時(shí)迭代和參數(shù)尋優(yōu)，保證預(yù)測(cè)控制模型的輸出參數(shù)與實(shí)際值長(zhǎng)期匹配，

可靠性高；

[0059] (3)基于群智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法，結(jié)合模型預(yù)測(cè)控制方法，得到濕法脫硫系統(tǒng)最佳運(yùn)行參數(shù)方案，通過動(dòng)態(tài)優(yōu)化模塊控制運(yùn)行設(shè)備，使出口SO2濃度預(yù)測(cè)值與實(shí)際值偏差最小，

且出口SO2濃度分布顯著集中；

[0060] (4)基于建立的脫硫裝置成本動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本，通過比較不同運(yùn)行參數(shù)下的能耗物耗從而獲得使全局能耗物耗

最低的最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)按得到的優(yōu)化控制參數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵調(diào)節(jié)變量的

提前調(diào)控，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)出口SO2濃度100％達(dá)標(biāo)的情況下，脫硫裝置綜合能耗降低25％以上，

節(jié)能降耗效果明顯。

附圖說明[0061] 圖1是本發(fā)明濕法脫硫系統(tǒng)動(dòng)態(tài)智能優(yōu)化控制模塊控制流程示意圖；[0062] 圖2是單日SO2生成模型預(yù)測(cè)效果圖；[0063] 圖3是220t/h燃煤熱電機(jī)組脫硫智能調(diào)控前后主要參數(shù)對(duì)比圖；[0064] 圖4是220t/h燃煤熱電機(jī)組脫硫智能調(diào)控前后出口SO2分布對(duì)比圖；[0065] 圖5是130t/h燃煤熱電機(jī)組智能脫硫控制前后主要參數(shù)對(duì)比圖；[0066] 圖6是130t/h燃煤熱電機(jī)組智能脫硫控制前后出口SO2分布對(duì)比圖；[0067] 圖7是氧化子系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化及智能控制應(yīng)用結(jié)果圖。具體實(shí)施方式[0068] 下面通過實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明，這些實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明而作，不是對(duì)本發(fā)明的限制?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒

有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

[0069] 實(shí)施例1[0070] 參照?qǐng)D1，一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括污染物脫除模塊、在線監(jiān)測(cè)模塊、優(yōu)化控制模塊和智慧建模模塊。所述污染物脫除模塊包括脫硫裝

置，用于污染物脫除；脫硫裝置是主要的污染物脫除裝置。所述在線監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)收集

脫硫裝置歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)并傳輸給智慧建模模塊、優(yōu)化控制模塊，具有信

息采集、預(yù)處理、整合、存儲(chǔ)、傳輸?shù)纫幌盗兄匾δ?。所述?yōu)化控制模塊根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行工

況，通過多目標(biāo)多工況的全局優(yōu)化算法實(shí)時(shí)評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成

本，計(jì)算實(shí)現(xiàn)出口濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)條件下脫硫裝置能耗物耗最優(yōu)的濕法脫硫裝置最佳運(yùn)行參

數(shù)組合，并通過智能控制算法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確調(diào)控。所述智慧建模模塊采用機(jī)理?

數(shù)據(jù)?知識(shí)耦合驅(qū)動(dòng)的混合建模方法，涵蓋多種污染物、多種吸收劑、多種反應(yīng)器類型，實(shí)現(xiàn)

脫硫裝置出入口SO2等氣態(tài)污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的多斷面準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0071] 脫硫裝置配備的在線監(jiān)測(cè)模塊(在線監(jiān)測(cè)裝置)通過分布式控制系統(tǒng)(DCS)與優(yōu)化控制模塊相連接，通過智能調(diào)控預(yù)測(cè)服務(wù)器(智能調(diào)控系統(tǒng))實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、查詢和導(dǎo)出歷史數(shù)

據(jù)以及實(shí)現(xiàn)部分控制功能，所有在線監(jiān)測(cè)表計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均與智能調(diào)控系統(tǒng)互聯(lián)互通。

在線監(jiān)測(cè)模塊采集的關(guān)鍵設(shè)備包括吸收塔、漿液循環(huán)泵、噴嘴、閥門、增壓風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)、

攪拌器等數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在智能調(diào)控系統(tǒng)上，形成智慧建模模塊和優(yōu)化控制模塊所需的基本數(shù)據(jù)

庫(kù)。

[0072] 所述污染物脫除模塊即濕法脫硫裝置布置在燃煤電廠煙道尾部，涵蓋二氧化硫生成?脫除?副產(chǎn)物處理全流程過程中的相關(guān)設(shè)備，主要由煙風(fēng)子系統(tǒng)、吸收漿液循環(huán)子系統(tǒng)、

強(qiáng)制氧化子系統(tǒng)及石膏脫水子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。包括漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、石灰石漿液

供漿閥門、真空皮帶脫水機(jī)等主要設(shè)備。

[0073] 所述在線監(jiān)測(cè)模塊主要包括煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CEMS)，DCS關(guān)鍵元件的就地檢測(cè)與反饋系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)所包含的測(cè)量系統(tǒng)以及脫硫裝置關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)等。

[0074] 所述在線監(jiān)測(cè)模塊監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)包括但不限于給煤量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量、鍋爐負(fù)荷、煙氣流量、吸收塔入口SO2濃度、吸收塔出口SO2濃度、循環(huán)漿液pH值、循環(huán)漿液泵頻率、吸

收漿液液位、漿液密度、氧化風(fēng)流量、循環(huán)泵流量等關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)。

[0075] 所述智慧建模模塊，針對(duì)可以吸收脫除的二氧化硫等氣態(tài)污染物，結(jié)合二氧化硫等氣態(tài)污染物的生成?吸收?轉(zhuǎn)化機(jī)理，采用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法利用實(shí)際生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，

建立二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，涵蓋多種污染物

(SO2、SO3、HCl、HF等)、多種吸收劑(鈣基吸收劑，鎂基吸收劑，鈉基吸收劑，氨基吸收劑，海

水)、多種反應(yīng)器類型(噴淋空塔、篩板/托盤/湍流管珊等強(qiáng)化傳質(zhì)塔、pH值分區(qū)塔等)，實(shí)現(xiàn)

二氧化硫等污染物濃度及關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)(如漿液pH值等)的多斷面(鍋爐出口、吸收塔入口

和出口等)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0076] 作為優(yōu)選，針對(duì)多種類型的鍋爐(煤粉爐，循環(huán)流化床鍋爐)通過機(jī)理與數(shù)據(jù)結(jié)合的方式篩選二氧化硫等氣態(tài)污染物生成的關(guān)鍵影響因素并對(duì)各個(gè)變量進(jìn)行時(shí)序修正，構(gòu)建

機(jī)理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)二氧化硫等污染物生成預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)二氧化硫等污染物生成濃度的

提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0077] 作為優(yōu)選，通過研究多相(氣?液?固)反應(yīng)體系中二氧化硫等氣態(tài)污染物非穩(wěn)態(tài)吸收機(jī)理，探究 等的遷移/轉(zhuǎn)化以及溫度、pH、相間速度對(duì)SO2等氣態(tài)污染物吸

收脫除的影響規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，指導(dǎo)設(shè)計(jì)SO2等污染物吸收高效脫除系統(tǒng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫

系統(tǒng)效率及的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

[0078] 作為優(yōu)選，探究煙氣/漿液參數(shù)對(duì)自然氧化率的影響規(guī)律，實(shí)時(shí)計(jì)算氧化風(fēng)需求量，研究漿液參數(shù)對(duì)副產(chǎn)物結(jié)晶速率及品質(zhì)的影響機(jī)制，為污染物吸收脫除系統(tǒng)的優(yōu)化、控

制提供基礎(chǔ)。

[0079] 二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型的構(gòu)建包括下述步驟：

[0080] (1)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物生成過程模型包括下述步驟：[0081] 步驟S101：通過機(jī)理分析爐內(nèi)SO2生成過程的影響機(jī)制，由先驗(yàn)知識(shí)獲得影響爐內(nèi)SO2生成的關(guān)鍵參數(shù)，初步確定爐內(nèi)二氧化硫生成模型的輸入?yún)?shù)；

[0082] 步驟S102：利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si下的鍋爐運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)和煤質(zhì)數(shù)據(jù)，其中鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)包括但不限于鍋爐燃燒溫度T，給煤量B，一次風(fēng)量G1，二

次風(fēng)量G2；煤質(zhì)數(shù)據(jù)包括但不限于飛灰系數(shù)afh，收到基灰分Aar，收到基低位發(fā)熱量Qnet，ar，灰

分中CaO、MgO、Fe2O3物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)a1，a2，a3；

[0083] 步驟S103：篩選包括但不限于給煤機(jī)切換等特殊工況點(diǎn)下不同變量的變化規(guī)律，分析關(guān)鍵因素變化到脫硫裝置入口SO2濃度響應(yīng)的純延遲時(shí)間，將不同變量的純延遲時(shí)間

對(duì)齊，從而有效減少模型的輸入維度，提高模型的收斂性、準(zhǔn)確性與泛化性；

[0084] 步驟S104：利用步驟S103中收集的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，采用長(zhǎng)短期記憶遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(LSTM)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，找出不同負(fù)荷Ai和不同煤種Si等運(yùn)行參數(shù)與脫硫裝置入口SO2濃

度之間的映射關(guān)系，建立脫硫裝置入口SO2濃度預(yù)測(cè)模型；

[0085][0086] 步驟S104：在煤質(zhì)數(shù)據(jù)難以連續(xù)獲得的情況下，模型添加自回歸變量吸收塔入口SO2濃度的當(dāng)前測(cè)量值作為輸入來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)脫硫裝置SO2濃度，提高模型的適應(yīng)性，使模型能

夠適應(yīng)煤質(zhì)或者燃燒狀態(tài)的輕微波動(dòng)；

[0087] 步驟S105：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整。

[0088] (2)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物吸收過程模型包括下述步驟：[0089] 步驟S201：通過研究多相(氣?液?固)反應(yīng)體系中二氧化硫等氣態(tài)污染物非穩(wěn)態(tài)吸收機(jī)理，綜合考慮液滴的運(yùn)動(dòng)、氣體的吸收解吸、液滴內(nèi)部的擴(kuò)散、電荷守恒以及電離平衡，

建立脫硫裝置內(nèi)SO2傳質(zhì)?反應(yīng)機(jī)理模型；

[0090] 步驟S202：研究 等的遷移/轉(zhuǎn)化以及溫度、pH、相間速度對(duì)SO2等氣態(tài)污染物吸收脫除的影響規(guī)律與調(diào)控機(jī)制，獲得pH值、循環(huán)泵、負(fù)荷、入口SO2濃度、煙氣溫

度、漿液密度和液位高度等關(guān)鍵操作變量對(duì)SO2吸收速率及脫硫效率的影響規(guī)律，實(shí)現(xiàn)出口

SO2濃度及脫硫效率的預(yù)測(cè)，以及對(duì)漿液成分、漿液密度、pH等關(guān)鍵參數(shù)變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)；

[0091] 步驟S203：SO2傳質(zhì)?反應(yīng)機(jī)理模型能夠在趨勢(shì)上較好地反映主要影響因素對(duì)脫除效率的影響，為進(jìn)一步考慮各影響因素之間、各設(shè)備之間的耦合關(guān)系與塔內(nèi)流場(chǎng)的不穩(wěn)定

性，基于在線監(jiān)測(cè)裝置收集脫硫裝置入/出口SO2濃度、漿液pH值、漿液密度、漿液溫度、循環(huán)

泵流量等脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)；

[0092] 步驟S204：結(jié)合步驟S203收集的脫硫裝置歷史運(yùn)行參數(shù)，通過參數(shù)辨識(shí)的方法準(zhǔn)確獲得模型參數(shù)，并進(jìn)一步采用機(jī)器學(xué)習(xí)模型修正機(jī)理模型的誤差，進(jìn)一步構(gòu)建脫硫裝置

機(jī)理與數(shù)據(jù)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的混合模型；

[0093] 步驟S205：采用OPC服務(wù)器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)服務(wù)器與DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信，將訓(xùn)練好的模型裝載于預(yù)測(cè)服務(wù)器上并使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而不斷根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行模型的

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)整。

[0094] (3)構(gòu)建二氧化硫等氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化過程模型包括下述步驟：[0095] 步驟S301：將二氧化硫吸收轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物過程中的氧化過程，分為自然氧化和強(qiáng)制氧化兩個(gè)過程，基于在線監(jiān)測(cè)裝置收集漿液溫度、pH值、入口煙氣中O2濃度和漿液液滴直

徑等脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)；

[0096] 步驟S302：基于步驟S301收集的運(yùn)行數(shù)據(jù)，研究溫度、pH值、入口O2濃度和漿液液滴直徑等因素對(duì)亞硫酸鹽氧化過程的影響規(guī)律，構(gòu)建涵蓋氧氣傳質(zhì)??亞硫酸鈣溶解?本征

氧化反應(yīng)過程的氧化速率模型；

[0097] 步驟S303：基于構(gòu)建的氧化速率模型，根據(jù)現(xiàn)有工況獲得當(dāng)前工況下脫硫裝置的自然氧化率，并計(jì)算剩余所需的強(qiáng)制氧化率，根據(jù)所需強(qiáng)制氧化率獲得氧化系統(tǒng)的運(yùn)行條

件，進(jìn)而構(gòu)筑氧化量模型，實(shí)時(shí)計(jì)算不同運(yùn)行工況下氧化風(fēng)需求量。

[0098] 所述優(yōu)化控制模塊，利用所述智慧建模模塊建立的二氧化硫等污染物生成?脫除?轉(zhuǎn)化全流程模型，建立變負(fù)荷/工況完善的污染物脫除系統(tǒng)能耗、物耗、副產(chǎn)物產(chǎn)出的動(dòng)態(tài)

評(píng)價(jià)模型，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估不同工況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本并計(jì)算能耗物耗綜

合成本最優(yōu)的參數(shù)組合，并通過智能控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫裝置關(guān)鍵參數(shù)的調(diào)控。

[0099] 所述智能控制算法為群智能尋優(yōu)算法，利用群智能尋優(yōu)算法，進(jìn)行污染物吸收脫除系統(tǒng)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，實(shí)時(shí)推薦運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合成本最低。

[0100] 所述群智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法包括但不限于粒子群優(yōu)化算法、蟻群算法、蜂群算法、遺傳算法等。

[0101] 所述動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建包括下述步驟：[0102] 步驟S401：將脫硫裝置運(yùn)行費(fèi)用模型分為電耗和物耗運(yùn)行費(fèi)用模型；[0103] 步驟S402：采集脫硫裝置的主要耗能設(shè)備包括循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、攪拌器及由于脫硫塔阻力增加而引起的增壓風(fēng)機(jī)能耗，建立電耗運(yùn)行費(fèi)用模型；采集原煙氣流量、吸收塔入

口和出口SO2濃度根據(jù)脫硫塔物料平衡實(shí)時(shí)計(jì)算石灰石耗量，同時(shí)采集工藝水耗量，結(jié)合石

灰石和工藝水價(jià)格，建立物耗運(yùn)行費(fèi)用模型。

[0104][0105] 其中，COSTbf、COSTscp、COSTsa、COSToab、 COSTWFGD_w、 分別為增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、漿液循環(huán)泵運(yùn)行費(fèi)用、漿液攪拌器運(yùn)行費(fèi)用、氧化風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用、石灰石耗量

成本、工藝水耗量成本、石膏收益。

[0106] 所述優(yōu)化控制模塊主要功能可分為三部分：吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制，氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制，排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制。

[0107] 吸收子系統(tǒng)優(yōu)化控制基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)噴淋層組合、循環(huán)泵頻率、漿液密度/液位、漿液pH值等參數(shù)實(shí)

現(xiàn)對(duì)吸收子系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

[0108] 氧化子系統(tǒng)優(yōu)化控制基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)氧化風(fēng)機(jī)頻率、氧化風(fēng)機(jī)啟停、漿液密度/液位、漿液pH值等參

數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化子系統(tǒng)的優(yōu)化控制。

[0109] 排漿子系統(tǒng)優(yōu)化控制基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，采用調(diào)節(jié)漿液pH值、漿液排出泵啟停等參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)排漿子系統(tǒng)的優(yōu)化

控制。

[0110] 作為優(yōu)選，基于上述二氧化硫等氣態(tài)污染物生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型，同時(shí)結(jié)合電耗和物耗等運(yùn)行費(fèi)用模型，建立脫硫塔運(yùn)行成本優(yōu)化模型；在給定pH

值、循環(huán)泵開啟范圍中，采用群智能尋優(yōu)算法求解對(duì)應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)組合，從而脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

綜合成本最優(yōu)；

[0111][0112][0113] 其中，load為負(fù)荷，pH為吸收塔漿液運(yùn)行參數(shù)， 為吸收塔入口SO2濃度，為吸收塔出口SO2濃度；ηSO2為脫硫效率。

[0114] 實(shí)施例2[0115] 某熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以煤摻燒污泥為燃料，額定蒸發(fā)量為220t/h，配套1臺(tái)50MW背壓汽輪發(fā)電機(jī)，應(yīng)用濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)進(jìn)行工程驗(yàn)證，濕法脫硫裝置的

全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)包括污染物脫除模塊、在線監(jiān)測(cè)模塊、優(yōu)化控制模塊和智慧建模

模塊。該脫硫裝置主體為吸收塔，共四層噴淋，每層噴淋層配備一臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行的循環(huán)泵。脫

硫裝置配備的在線監(jiān)測(cè)模塊(在線監(jiān)測(cè)裝置)通過分布式控制系統(tǒng)(DCS)與優(yōu)化控制模塊相

連接，通過智能調(diào)控預(yù)測(cè)服務(wù)器(智能調(diào)控系統(tǒng))實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、查詢和導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)以及實(shí)現(xiàn)

部分控制功能，所有在線監(jiān)測(cè)表計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均與智能調(diào)控系統(tǒng)互聯(lián)互通。在線監(jiān)測(cè)模

塊采集的關(guān)鍵設(shè)備包括吸收塔、漿液循環(huán)泵、噴嘴、閥門、增壓風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)、攪拌器等數(shù)

據(jù)儲(chǔ)存在智能調(diào)控系統(tǒng)上，形成智慧建模模塊和優(yōu)化控制模塊所需的基本數(shù)據(jù)庫(kù)。

[0116] 通過濕法脫硫裝置的初期運(yùn)行，通過在線監(jiān)測(cè)模塊獲得濕法脫硫系統(tǒng)入口SO2濃度、pH值、負(fù)荷、循環(huán)泵頻率等參數(shù)變化對(duì)脫硫系統(tǒng)出口SO2濃度的影響，采用智慧建模模塊

建立預(yù)測(cè)控制模型，獲得精準(zhǔn)度高的預(yù)測(cè)控制模型，然后通過優(yōu)化控制模塊指導(dǎo)濕法脫硫

裝置的運(yùn)行設(shè)備在最優(yōu)參數(shù)條件下運(yùn)行。

[0117] 如圖2所示，SO2生成模型在具有較好的預(yù)測(cè)效果的同時(shí)也具有較高的預(yù)測(cè)精度，2 3 2

前13天預(yù)測(cè)R 值可達(dá)0.98以上，RMSE為30.1mg/m ，第14天預(yù)測(cè)R 值可達(dá)0.99，RMSE小于

3

20mg/m。不僅如此，模型具有很好的提前預(yù)測(cè)效果，可以提前吸收塔入口CEMS系統(tǒng)90秒給

出吸收塔入口SO2濃度的預(yù)測(cè)值。同時(shí)快速升降給煤量時(shí)模型能夠在快速變工況下提前預(yù)

測(cè)SO2的變化趨勢(shì)。

[0118] 分別使用原DCS控制和智能調(diào)控系統(tǒng)對(duì)此機(jī)組的典型工況進(jìn)行控制，并分析48h內(nèi)各主要參數(shù)的變化趨勢(shì)。圖3展現(xiàn)了兩種控制方式下，蒸汽量、入口SO2濃度、漿液pH值和出

口SO2濃度的變化趨勢(shì)。由圖3可見，原DCS控制工況入口負(fù)荷較為平穩(wěn)，蒸汽量在100～

3

200t/h間波動(dòng)、入口SO2濃度在500mg/m附近波動(dòng)；智能調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)在入口負(fù)荷波動(dòng)較

大，蒸汽量在80～250t/h間波動(dòng)、入口SO2濃度有明顯上升趨勢(shì)。而兩者的漿液pH值無(wú)較大

差異，并且智能調(diào)控下的出口SO2濃度更為穩(wěn)定，證明了在入口條件更為惡劣的前提下，智

能調(diào)控可以不影響其他參數(shù)的變化趨勢(shì)，并有更為穩(wěn)定的SO2出口濃度。為SO2的穩(wěn)定控制提

供了方案，并有助于降低減排成本。如圖4所示，通過對(duì)比出口SO2濃度的分布曲線，發(fā)現(xiàn)原

3

DCS低濃度區(qū)域分布較多，這會(huì)造成物耗能耗增大，而智能調(diào)控主要分布集中在22mg/m附

近，可以在穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下靠近排放限值，有效避免因過度控制而造成的高能耗的問題。

[0119] 為驗(yàn)證所研發(fā)的脫硫智能調(diào)控系統(tǒng)的能量消耗情況，選取一周的典型工況對(duì)其漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的能耗進(jìn)行分析。在220t/h燃煤熱電機(jī)組中，原DCS控制下漿液循環(huán)泵

單位脫硫量的能耗為0.0121kW/mg，而智能調(diào)控下能耗降低至0.0089kW/mg，單位脫硫量的

能耗下降26.4％，平均能耗降低26.2％；選取一周的典型工況進(jìn)行分析氧化風(fēng)機(jī)的能量消

耗情況，原DCS控制下氧化風(fēng)機(jī)的平均功率為48kW，而智能調(diào)控下平均功率降低至30kW，長(zhǎng)

期運(yùn)行能耗下降37.5％，兩風(fēng)機(jī)的平均運(yùn)行能耗降低34.1％。

[0120] 實(shí)施例3[0121] 某熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組以煤摻燒污泥為燃料，額定蒸發(fā)量為130t/h，配套1臺(tái)25MW背壓汽輪發(fā)電機(jī)，應(yīng)用濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)及方法進(jìn)行工程驗(yàn)證。在130t/h

燃煤熱電機(jī)組中，蒸汽量、入口SO2濃度和出口SO2濃度的變化趨勢(shì)如圖5所示。由5圖可見，兩

者入口負(fù)荷基本相同，而智能調(diào)控的入口SO2濃度波動(dòng)較大，但原DCS控制下的出口SO2濃度

波動(dòng)大、多次超出二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)，而智能調(diào)控下的出口濃度控制平穩(wěn)，證明了智能調(diào)控

可有效改善原DCS控制的短板，為智能管控、降低能耗提供了幫助。

[0122] 如圖6所示，通過對(duì)比出口SO2濃度的分布曲線，可以發(fā)現(xiàn)原DCS控制后的濃度分布不均勻，分布在各濃度區(qū)間且有較多的出口濃度超出指定范圍，而智能調(diào)控下的濃度分布

3

在25mg/m周圍，可以在穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下靠近排放限值，有助于降低能耗。

[0123] 為驗(yàn)證所研發(fā)的脫硫智能調(diào)控系統(tǒng)的能量消耗情況，選取一周的典型工況對(duì)其漿液循環(huán)泵和氧化風(fēng)機(jī)的能耗進(jìn)行分析。在130t/h燃煤熱電機(jī)組中，原DCS控制下漿液循環(huán)泵

單位脫硫量的能耗為0.0174kW/mg，而智能調(diào)控下能耗降低至0.0129kW/mg，單位脫硫量的

能耗下降25.9％。選取一周的典型工況進(jìn)行分析氧化風(fēng)機(jī)的能量消耗情況，原DCS控制下氧

化風(fēng)機(jī)的平均功率為36kW，而智能調(diào)控下平均功率降低至25kW，長(zhǎng)期運(yùn)行能耗下降30.6％；

[0124] 實(shí)施例4[0125] 為驗(yàn)證濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)及方法的有效性和安全性，于130t/h和220t/h機(jī)組上開展了工程試驗(yàn)研究，采用控制氧化風(fēng)機(jī)啟停的方式實(shí)現(xiàn)氧化風(fēng)機(jī)

的優(yōu)化控制，并對(duì)脫硫漿液進(jìn)行了采樣分析，主要分析了溶解氧、pH、亞硫酸鹽濃度三個(gè)指

標(biāo)，結(jié)果如圖7所示。

[0126] 如圖7所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)關(guān)閉后，漿液中的溶解氧快速消耗，由5mg/L左右降低至0.5mg/L左右，這說明在氧化風(fēng)機(jī)停止后短時(shí)間內(nèi)，吸收塔內(nèi)亞硫酸鹽的氧化速率大于氧氣的傳質(zhì)

速率從而導(dǎo)致漿液中溶解氧量的降低。當(dāng)氧化風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)，漿液的pH值會(huì)有略微的下降，原

因在于氧化風(fēng)機(jī)關(guān)閉會(huì)導(dǎo)致一定量的亞硫酸鹽累積，亞硫酸鹽會(huì)影響石灰石的活性，減慢

石灰石的溶解速率，因此漿液的pH會(huì)略有降低。在130t/h機(jī)組上，亞硫酸鹽濃度在風(fēng)機(jī)由關(guān)

閉轉(zhuǎn)為開啟時(shí)達(dá)到了最高的6.1mmol/L，在220t/h機(jī)組上，風(fēng)機(jī)關(guān)閉后亞硫酸鹽濃度由

2.6mmol/L逐漸上升至3.6～5.4mmol/L，在風(fēng)機(jī)開啟后，又降回至2.8～3.1mmol/L。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)

試結(jié)果表明，在風(fēng)機(jī)關(guān)閉周期內(nèi)漿液中會(huì)有一定的亞硫酸鹽累積，會(huì)在一定程度上影響漿

液的pH值，但由于亞硫酸鹽累積量不高，不會(huì)對(duì)脫硫過程產(chǎn)生很大的影響。而風(fēng)機(jī)開啟周期

內(nèi)，亞硫酸鹽濃度也能夠最終降到上一個(gè)風(fēng)機(jī)關(guān)閉周期前的亞硫酸鹽濃度水平，對(duì)石膏品

質(zhì)不會(huì)有太大的影響。

[0127] 綜合以上，本發(fā)明提出了一種濕法脫硫裝置的全過程智能運(yùn)行調(diào)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變負(fù)荷、變?nèi)剂系葪l件下濕法脫硫裝置全過程主要參數(shù)的精確調(diào)節(jié)和優(yōu)化調(diào)控，實(shí)現(xiàn)脫硫裝

置“高可靠性卡邊控制”顯著降低出口污染物濃度波動(dòng)，進(jìn)而保證濕法脫硫系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、

經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。本發(fā)明建立的SO2生成?吸收?轉(zhuǎn)化全流程機(jī)理與數(shù)據(jù)耦合模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)脫

2

硫裝置全過程主要參數(shù)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，其中入口SO2濃度預(yù)測(cè)值R 可達(dá)0.99以上，出口SO2濃度

2

預(yù)測(cè)值R 可達(dá)0.98以上。基于建立的脫硫裝置成本動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的評(píng)估不同工

況下污染物吸收脫除系統(tǒng)的運(yùn)行成本，通過比較不同運(yùn)行參數(shù)下的能耗物耗從而獲得使全

局能耗物耗最低的最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)按得到的優(yōu)化控制參數(shù)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵

調(diào)節(jié)變量的提前調(diào)控，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)出口SO2濃度100％達(dá)標(biāo)的情況下，脫硫裝置綜合能耗降

低25％以上，節(jié)能降耗效果明顯。

[0128] 以上結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技

術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所做出的若干變形與改

進(jìn)等，均應(yīng)仍屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。