CN113144843A - 喷氨控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种喷氨控制方法及装置。脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,该喷氨控制方法包括:针对所述的各个区块,利用所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量;基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制,从而能够解决现有技术中的问题。

Description

喷氨控制方法及装置
技术领域
本申请涉及燃煤锅炉的污染气体排放控制领域,尤其涉及喷氨控制方法及装置。
背景技术
燃煤锅炉在进行煤的燃烧时,通常需要将所产生的烟气通入至脱硝系统中进行脱硝。在该脱硝过程中,通过向烟气进行喷氨,并利用氨与烟气中的氮氧化物的氧化还原反应而实现脱销。因此,对喷氨过程的控制至关重要。
发明内容
本申请实施例提供喷氨控制方法及装置,用于解决现有技术中的问题。
本申请实施例提供了一种喷氨控制方法,脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,所述方法包括:
针对所述的各个区块,利用所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量;
基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制。
优选的,所述方法还包括:
将各个区块划分为多组,并针对各组分别设置对应的氨输送管道支路,其中,每组包括至少一个区块;则,
基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制,具体包括:
根据各组中的区块分别所对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各组的喷氨量;
根据各组的喷氨量控制对应氨输送管道支路的氨流量。
优选的,各个氨输送管道支路均连接于氨输送管道主管路,所述方法还包括:
获取所述脱销反应器所连接的燃煤锅炉的负载量和燃煤量;
将所述负载量和所述燃煤量输入至喷氨量预测模型,用于预测所述氨输送管道主管路的氨流量。
优选的,所述方法还包括:根据所述脱销反应器的烟气出口处的氨逃逸量,调整所述氨输送管道主管路的氨流量。
优选的,所述喷氨量预测模型,具体可以包括:BP神经网络模型。
优选的,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制,具体包括:基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,控制所述脱销反应器中各个区块的喷氨量。
优选的,所述方法还包括:采用负载均衡控制算法,对各个区块的喷氨量进行调整。
优选的,所述方法还包括:
分别测量各个区块的氨逃逸量,并根据各个区块的氨逃逸量调整各个区块的喷氨量
优选的,脱销反应器的烟气出口处被划分为多个区块。
本申请实施例还提供了一种喷氨控制装置,脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,所述装置包括:测量单元和控制单元,其中:
所述测量单元,针对所述的各个区块,利用所述区块所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量所述区块的氮氧化物浓度和烟气流量;
所述控制单元,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
采用本申请实施例所提供的喷氨控制方法,将脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,因此可以针对各个区块,利用所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量,进而对脱销反应器的喷氨进行控制,从而解决现有技术中的问题。并且由于将脱销反应器被划分为多个区块,针对各个区块所测量出的氮氧化物浓度和烟气流量,能够更精细地反映出所需要的喷氨量,使喷氨控制更加准确。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的喷氨控制方法的具体流程示意图;
图2为本申请实施例提供的喷氨控制装置的具体结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
以下结合附图,详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
如前所示,在对烟气进行脱销过程中,对喷氨过程的控制至关重要。特别是当脱销反应器较大时,烟气在各个区域可能分布不均匀,并且各个区域的烟气中氮氧化物的浓度也可能不同,因此需要对喷氨进行更精准的控制。
基于此,本申请实施例提供了一种喷氨控制方法,能够用于解决该问题。在本申请所提供的喷氨控制方法中,首先将脱销反应器划分为了多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,这样可以测量各个分块的氮氧化物浓度和烟气流量,进而推算各个分块所需要的喷氨量。其中,将脱销反应器划分为多个区块到的方式可以有多中,比如可以将脱销反应器的烟气入口处划分为多个区块,也可以将脱销反应器的烟气出口处划分为多个区块,或者也可以在脱销反应器的其它截面,划分为多个区块到。
对于所划分的区块的数量,可以结合实际需要,比如脱销反应器的横截面积等来确定,比如区块的数量可以为6个、7个、8个、4个等。并且,划分得到的各个区块的面积可以相等,也可以不相等,比如可以大致相等。
在将脱销反应器划分为了多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置后,结合图1所示为该喷氨控制方法的具体流程示意图,该喷氨控制方法包括如下步骤:
步骤S11:利用各个区块中所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,分别测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量。
比如,脱销反应器划分为6个区块,可以利用6个区块中的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各自的氮氧化物浓度和烟气流量。
步骤S12:基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对脱销反应器的喷氨进行控制。
在测量得到各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量之后,可以有多种方式对脱销反应器的喷氨进行控制,比如可以采用如下几种方式:
方式一:可以根据各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,计算得到各个分块分别所需要的喷氨量,进而将这些喷氨量求和或加权求和,从而得到该脱销反应器总的喷氨量,并将该总的喷氨量作为该脱销反应器的喷氨量进行喷氨。
方式二:还可以进一步将各个区块划分为多组,并且针对各组分别设置对应的氨输送管道支路。比如有6个区块,将这6个区块进一步划分为3组,各组中分别包括两个区块,并且设置3条氨输送管道支路,分别用于向3个组进行喷氨。另外,各条氨输送管道支路中还可以分别设置阀门,通过阀门对相应氨输送管道支路的导通、截止或氨流量的大小进行控制。
此时,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对脱销反应器的喷氨进行控制的具体方式可以是,根据各组中的区块分别所对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各组的喷氨量,根据各组的喷氨量控制对应氨输送管道支路的氨流量。这样将区块分为多个组之后,可以对这些区块的喷氨流量进行分组控制,从而通过一条氨输送管道支路控制至少一个区块。
方式三:还可以基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,控制脱销反应器中各个区块的喷氨量。比如,可以针对各个区块分别设置对应的氨输送管道支路,比如有5个区块,此时可以设置5条氨输送管道支路,分别用于向这5个区块进行喷氨。当然,也可以在各条氨输送管道支路中设置阀门。
此时,根据各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各个区块分别对应的喷氨量,从而控制各条氨输送管道支路的氨流量进行喷氨。
在上述的三种方式中,方式一利用各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,直接控制脱销反应器总的喷氨量;方式三利用各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各个区块分别对应的喷氨量,并利用各个区块分别对应的喷氨量分别对这些区块进行喷氨;方式二介于方式一和方式三之间,将这些区块进一步划分为多个组,在组的层面上进行喷氨控制。因此从方式一到方式三,对喷氨的控制越来越精细,在实际应用湖中,可以根据实际需要选取其中的任意一种方式。
采用本申请实施例所提供的喷氨控制方法,将脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,因此可以针对各个区块,利用所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量,进而对脱销反应器的喷氨进行控制。由于将脱销反应器被划分为多个区块,针对各个区块所测量出的氮氧化物浓度和烟气流量,能够更精细地反映出所需要的喷氨量,使喷氨控制更加准确。
需要进一步说明的是,对于上述的方式二和方式三,各个氨输送管道支路可以均连接于氨输送管道主管路,从而通过该氨输送管道主管路向各个氨输送管道支路进行氨的输送。
当然,对于该氨输送管道主管路的氨流量,可以有多种方式进行控制,比如可以获取脱销反应器所连接的燃煤锅炉的负载量和燃煤量,该负载量和燃煤量能够反映出所产生的烟气中总的氮氧化物量,从而确定所需要的喷氨量。
特别是可以将该负载量和燃煤量输入至喷氨量预测模型,用于预测氨输送管道主管路所需要的氨流量,其中,该喷氨量预测模型可以利用历史数据预先训练得到,并且在实际应用中,结合新产生的数据进行优化。该喷氨量预测模型的输入为燃煤锅炉的负载量和燃煤量,输出结果可以用于预测氨输送管道主管路所需要的氨流量,进而对氨输送管道主管路中的实际氨流量进行调整。其中该喷氨量预测模型可以是BP神经网络模型,也可以是其他类型的模型。
当然还可以在脱销反应器的烟气出口处设置氨逃逸量测量装置,从而测量脱销反应器的烟气出口处的氨逃逸量,进而可以根据该氨逃逸量调整氨输送管道主管路的氨流量,比如当该氨逃逸量超过预设阈值时,说明氨输送管道主管路的氨流量过大,可以降低该氨流量;或者当该氨逃逸量小于或等于预设阈值时,可以不做处理。
另外,在上述的方式二中,将各个区块划分为多组时,可以根据流场模拟的结果以及流体力学计算,并结合各个区块实际的氮氧化物浓度和烟气流量,将各个区块划分为多组,使得各组中氮氧化物的总量大致相同,进而使各组分别所需要的氨流量相等或基本相等,从而进行负载均衡。
通常还可以采用其他的方式进行负载均衡,比如采用负载均衡控制算法,对各个区块的喷氨量进行调整。此时可以利用负载均衡控制算法,优化各个区块的还原剂比例
基于与本申请实施例所提供的喷氨控制方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种喷氨控制装置,也能够解决现有技术中的问题。如图2所示为该喷氨控制装置的具体结构示意图。其中,脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,该喷氨控制装置20包括:测量单元201和控制单元202,其中:
所述测量单元,针对所述的各个区块,利用所述区块所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量所述区块的氮氧化物浓度和烟气流量;
所述控制单元,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制
由于该喷氨控制装置20采用与本申请实施例所提供的喷氨控制方法相同的发明构思,因此也能够解决现有技术中的问题,这里对此不再赘述。并且对于该喷氨控制装置20中,如有不清楚之处,可以参考上述的喷氨控制方法。
该喷氨控制装置20还可以包括划分单元,用于将各个区块划分为多组,并针对各组分别设置对应的氨输送管道支路,其中,每组包括至少一个区块。相应的,控制单元202,用于根据各组中的区块分别所对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各组的喷氨量;根据各组的喷氨量控制对应氨输送管道支路的氨流量。其中,各个氨输送管道支路均连接于氨输送管道主管路,还可以获取所述脱销反应器所连接的燃煤锅炉的负载量和燃煤量;并将负载量和燃煤量输入至喷氨量预测模型,用于预测所述氨输送管道主管路的氨流量。还可以根据所述脱销反应器的烟气出口处的氨逃逸量,调整所述氨输送管道主管路的氨流量。其中,喷氨量预测模型可以具体包括BP神经网络模型。
实际应用中,控制单元202还可以基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,控制所述脱销反应器中各个区块的喷氨量。并且还可以采用负载均衡控制算法,对各个区块的喷氨量进行调整;也可以分别测量各个区块的氨逃逸量,并根据各个区块的氨逃逸量调整各个区块的喷氨量
需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种喷氨控制方法,其特征在于,脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,所述方法包括:
针对所述的各个区块,利用所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量各个区块的氮氧化物浓度和烟气流量;
基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制。
2.如权利要求1所述的喷氨控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
将各个区块划分为多组,并针对各组分别设置对应的氨输送管道支路,其中,每组包括至少一个区块;则,
基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制,具体包括:
根据各组中的区块分别所对应的氮氧化物浓度和烟气流量,确定各组的喷氨量;
根据各组的喷氨量控制对应氨输送管道支路的氨流量。
3.如权利要求2所述的喷氨控制方法,其特征在于,各个氨输送管道支路均连接于氨输送管道主管路,所述方法还包括:
获取所述脱销反应器所连接的燃煤锅炉的负载量和燃煤量;
将所述负载量和所述燃煤量输入至喷氨量预测模型,用于预测所述氨输送管道主管路的氨流量。
4.如权利要求3所述的喷氨控制方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述脱销反应器的烟气出口处的氨逃逸量,调整所述氨输送管道主管路的氨流量。
5.如权利要求3所述的喷氨控制方法,其特征在于,所述喷氨量预测模型,具体可以包括:BP神经网络模型。
6.如权利要求1所述的喷氨控制方法,其特征在于,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制,具体包括:基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,控制所述脱销反应器中各个区块的喷氨量。
7.如权利要求6所述的喷氨控制方法,其特征在于,所述方法还包括:采用负载均衡控制算法,对各个区块的喷氨量进行调整。
8.如权利要求6所述的喷氨控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
分别测量各个区块的氨逃逸量,并根据各个区块的氨逃逸量调整各个区块的喷氨量。
9.如权利要求1所述的喷氨控制方法,其特征在于,脱销反应器的烟气出口处被划分为多个区块。
10.一种喷氨控制装置,其特征在于,脱销反应器被划分为多个区块,并在各个区块分别设置氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,所述装置包括:测量单元和控制单元,其中:
所述测量单元,针对所述的各个区块,利用所述区块所设置的氮氧化物浓度测量装置和烟气流量测量装置,测量所述区块的氮氧化物浓度和烟气流量;
所述控制单元,基于各个区块分别对应的氮氧化物浓度和烟气流量,对所述脱销反应器的喷氨进行控制。
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