本發(fā)明涉及海上風(fēng)電硫化氫氣體處理，尤其涉及一種海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)、硫化氫氣體處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、首先計(jì)算硫化氫產(chǎn)生的速率和含量。以某海上風(fēng)電實(shí)際安裝測(cè)點(diǎn)后進(jìn)行實(shí)地采集所獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析。檢測(cè)數(shù)據(jù)情況見(jiàn)圖1，其中硫化氫氣體含量單位為ppm。

2、通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出海上風(fēng)電單樁硫化氫氣體具有以下特點(diǎn)：

3、1)硫化氫氣體產(chǎn)生受環(huán)境溫度影響較大，整體呈現(xiàn)波浪式上升、下降的特點(diǎn)，通常在11點(diǎn)到15點(diǎn)處于氣體含量處于上升態(tài)勢(shì)，但該時(shí)間段正是運(yùn)維人員檢修的黃金時(shí)間。

4、2)經(jīng)統(tǒng)計(jì)在2023年2月24日-3月4日硫化氫氣體峰值分別為34ppm、24ppm、25ppm、16ppm、14ppm、10ppm、10ppm、8ppm、9ppm，硫化氫氣體產(chǎn)生速率最快可達(dá)到4.25ppm/h，因此裝置必須具備硫化氫氣體快速處置能力。

5、3)硫化氫含量遠(yuǎn)超正常值，經(jīng)檢測(cè)最高值35ppm。根據(jù)行業(yè)要求“硫化氫濃度小于10mg/m3，落實(shí)好安全防護(hù)措施和現(xiàn)場(chǎng)警示標(biāo)識(shí)，經(jīng)密閉空間作業(yè)許可后方可進(jìn)入作業(yè)”。

6、硫化氫氣體中毒案例已經(jīng)在電力行業(yè)內(nèi)發(fā)生多起。因此，如何及時(shí)處理塔筒內(nèi)部硫化氫氣體，保護(hù)塔筒內(nèi)部作業(yè)人員安全；以及防止硫化氫氣體在塔筒內(nèi)部擴(kuò)散造成塔筒內(nèi)部設(shè)備腐蝕，已成為海上風(fēng)電行業(yè)亟需處理的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡(jiǎn)要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本技術(shù)的說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)中可能會(huì)做些簡(jiǎn)化或省略以避免使本部分、說(shuō)明書(shū)摘要和發(fā)明名稱(chēng)的目的模糊，而這種簡(jiǎn)化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是筒硫化氫氣體在塔筒內(nèi)部擴(kuò)散，危及塔筒內(nèi)部作業(yè)人員安全、引發(fā)塔筒設(shè)備腐蝕性的問(wèn)題。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)，包括，單樁本體，其用于為風(fēng)電機(jī)組提供穩(wěn)定支撐；所述單樁本體的內(nèi)部設(shè)置有容置空間，且容置空間內(nèi)部設(shè)置有設(shè)備搭載基臺(tái)，設(shè)備搭載基臺(tái)將容置空間分割成位于設(shè)備搭載基臺(tái)上部的設(shè)備區(qū)、以及位于設(shè)備搭載基臺(tái)下部的h2s氣體富集區(qū)；所述單樁本體的側(cè)壁設(shè)置有與容置空間相貫的塔筒門(mén)，其用于供作業(yè)人員進(jìn)出設(shè)備區(qū)。

4、作為本發(fā)明所述海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，其中：所述單樁本體與海平面垂直設(shè)置，且單樁本體底端延伸至海床內(nèi)。

5、作為本發(fā)明所述海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，其中：所述單樁本體的整體結(jié)構(gòu)呈柱狀、圓臺(tái)狀或棱臺(tái)狀。

6、作為本發(fā)明所述海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)的優(yōu)選方案，其中：所述單樁本體的整體結(jié)構(gòu)呈柱狀、圓臺(tái)狀或棱臺(tái)狀。

7、一種應(yīng)用于所述海上風(fēng)電機(jī)組單樁結(jié)構(gòu)的硫化氫氣體處理系統(tǒng)，包括，反應(yīng)井，其用于置換出h2s氣體中的硫離子，所述反應(yīng)井布置于設(shè)備搭載基臺(tái)表面；以及，抽氣組件，其包括第一鼓風(fēng)機(jī)，以及連接第一鼓風(fēng)機(jī)和反應(yīng)井的抽氣管道，所述第一鼓風(fēng)機(jī)用于抽取h2s氣體富集區(qū)內(nèi)的h2s氣體，并通過(guò)所述抽氣管道將h2s氣體輸送至反應(yīng)井內(nèi)；其中，所述反應(yīng)井內(nèi)設(shè)置有內(nèi)含三價(jià)鐵離子溶液的反應(yīng)腔，所述抽氣管道的一端連接反應(yīng)井并與反應(yīng)腔連通，所述抽氣管道的另一端延伸至h2s氣體富集區(qū)的底部。

8、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：所述第一鼓風(fēng)機(jī)的表面涂有抗腐蝕的特氟龍材質(zhì)。

9、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：系統(tǒng)還包括供氧組件，其包括第二鼓風(fēng)機(jī)，以及連接第二鼓風(fēng)機(jī)和反應(yīng)井的供氧管道，所述供氧管道的一端連接反應(yīng)井并與反應(yīng)腔連通，所述供氧管道的另一端連接氧室或直接與外部空氣連通。

10、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：系統(tǒng)還包括回灌風(fēng)管，所述回灌風(fēng)管的一端連接反應(yīng)井的上部出風(fēng)口并與反應(yīng)腔連通，所述回灌風(fēng)管的另一端延伸至h2s氣體富集區(qū)。

11、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：系統(tǒng)還包括廢料收集組件，其包括循環(huán)管，以及沿液體流向依次設(shè)置于循環(huán)管上的集硫盒和抽水泵；所述反應(yīng)井的下部為倒錐體結(jié)構(gòu)且底部設(shè)置有排渣口，所述循環(huán)管的一端與排渣口連接，所述循環(huán)管的另一端連接反應(yīng)井中部并與反應(yīng)腔連通。

12、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：所述集硫盒的表面設(shè)置有能夠從外部觀察集硫盒內(nèi)部的觀察窗，且集硫盒內(nèi)至少設(shè)置一組布置于集硫盒出口的濾膜。

13、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：所述觀察窗由透明材質(zhì)制成且呈平板狀。

14、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：所述濾膜的孔徑為0.01mm～10mm。

15、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：系統(tǒng)還包括監(jiān)測(cè)組件，其包括用于監(jiān)測(cè)硫化氫氣體濃度的傳感元件，以及電性連接傳感元件和系統(tǒng)設(shè)備且用于啟動(dòng)系統(tǒng)設(shè)備的繼電器。

16、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的優(yōu)選方案，其中：所述傳感元件包括設(shè)置于設(shè)備區(qū)且位于塔筒門(mén)處的第一傳感器，以及設(shè)置于h2s氣體富集區(qū)的第二傳感器。

17、一種基于所述硫化氫氣體處理系統(tǒng)的硫化氫氣體處理方法，包括如下步驟：

18、s1：在單樁本體的容置空間內(nèi)布置h2s氣體濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)并安裝監(jiān)測(cè)h2s氣體濃度的傳感器；

19、s2：設(shè)置傳感器濃度預(yù)警值；

20、s3：當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值時(shí)，系統(tǒng)設(shè)備啟動(dòng)，抽取容置空間內(nèi)的h2s氣體進(jìn)入反應(yīng)井并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)置換出單質(zhì)硫沉淀；

21、s4：向容置空間內(nèi)回灌無(wú)硫氣體；

22、s5：收集單質(zhì)硫沉淀，得附屬產(chǎn)物硫磺。

23、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理方法的優(yōu)選方案，其中：所述在單樁本體的容置空間內(nèi)布置h2s氣體濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)并安裝監(jiān)測(cè)h2s氣體濃度的傳感器包括：至少布置兩個(gè)濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)并分別在兩個(gè)濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝第一傳感器和第二傳感器。

24、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理方法的優(yōu)選方案，其中：兩個(gè)濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括設(shè)置于設(shè)備區(qū)的第一監(jiān)測(cè)點(diǎn)、以及設(shè)置于h2s氣體富集區(qū)的第二監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

25、其中，所述第一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置設(shè)置于單樁本體的塔筒門(mén)附近。

26、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理方法的優(yōu)選方案，其中：所述設(shè)置傳感器濃度預(yù)警值包括設(shè)置第一傳感器濃度預(yù)警值為6ppm、以及設(shè)置第二傳感器濃度預(yù)警值為10ppm。

27、作為本發(fā)明所述硫化氫氣體處理方法的優(yōu)選方案，其中：抽取容置空間內(nèi)的h2s氣體進(jìn)入反應(yīng)井并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)置換出單質(zhì)硫沉淀具體包括如下步驟：

28、s301：當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值時(shí)，第一鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，抽取h2s氣體進(jìn)入反應(yīng)井與價(jià)鐵離子溶液進(jìn)行吸收反應(yīng)；

29、s302：當(dāng)監(jiān)測(cè)值超過(guò)預(yù)警值時(shí)，第二鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，抽取o2氣體進(jìn)入反應(yīng)井與fe2+溶液進(jìn)行氧化再生反應(yīng)。

30、本發(fā)明的有益效果：1)本發(fā)明通過(guò)建立了完善的化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，針對(duì)目前海上風(fēng)電硫化氫氣體進(jìn)行捕獲處理，對(duì)硫化氫氣體濃度無(wú)限制，可以實(shí)時(shí)捕獲、處置。充分利用氣體的擴(kuò)散原理，避免直接將外部腐蝕性氣體引入塔筒，杜絕了因基礎(chǔ)內(nèi)平臺(tái)密封不好導(dǎo)致外部腐蝕性氣體在塔筒內(nèi)逸散的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)始終保持塔筒內(nèi)部微正壓，避免在捕獲硫化氫氣體過(guò)程中導(dǎo)致海上風(fēng)電機(jī)組外部海洋氣體倒灌，引起設(shè)備腐蝕。

31、2)依托塔筒環(huán)境以及腐蝕測(cè)點(diǎn)，建立塔筒微環(huán)境模型，將該部分?jǐn)?shù)據(jù)一是與該裝置聯(lián)動(dòng)，耦合白天、夜間、溫度等多種要素，設(shè)置硫化氫氣體產(chǎn)生初始斜率(初始斜率按照實(shí)測(cè)期間的4.25ppm/h設(shè)置)、裝置啟動(dòng)邊際成本、氣體含量歷史硫化氫趨勢(shì)、同期硫化氫氣體含量以及最佳閾值等參數(shù)，通過(guò)處理歷史數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)硫化氫氣體產(chǎn)生情況，避免裝置頻繁啟停。