CN115463543B - 一种燃煤机组scr脱硝精准喷氨系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,精准喷氨系统包括服务器、数据库、以及若干个尾气处理管道段,喷氨系统还包括检测模块、喷射模块、除氨模块,服务器分别与数据库、检测模块、喷射模块、除氨模块连接,检测模块用于对各个尾气处理管道段的NOx浓度进行检测,以配合除氨模块对NOx进行脱硝操作;喷射模块用于对各国尾气处理管道段中的NOx进行脱硝处理,以去除各个处理管道段中的NOx;除氨模块用于对多余的氨进行回收,并回供给喷射模块重复利用。本发明通过检测模块与喷氨模块的相互配合,使得喷氨模块在检测模块的检测数据,执行对氨气的供应,以提升去除氮氧化合物的效率。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术领域,尤其涉及一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统。
背景技术
随着SCR脱硝系统的长期运行,脱硝系统喷氨不均、出口NOx浓度场的分布不均等问题愈发严重,喷氨和出口NOx浓度场的均匀性不仅影响到催化剂寿命和烟气系统阻力,也会对机组经济性带来很大的影响,已成为SCR脱硝系统亟待解决的问题。
如CN111921377B现有技术公开了一种基于机理与数据驱动的SCR脱硝喷氨控制方法及系统,传统的喷氨量控制方式主要采单回路的出口NOx定值控制策略、固定摩尔比 控制策略、串级PID(Proportion Integral Differential,比例、积分、微分)控 制策略或者智能预测方法,出现了“唯机理论”或“唯数据论”的特点,但对于脱硝系 统而言,由于其存在着大惯性、大延迟、非线性的特征,这些控制方式都较难以控制 SCR反应器出口NOx浓度,尤其对于变工况状态下更难以实现较好的控制。
另一种典型的如CN110501901A的现有技术公开的一种基于全负荷精准脱硝要求的 SCR喷氨调节优化方法,现有技术中的SCR技术存在以下问题:SCR后NOx与净烟气NOx 数值偏差大、喷氨调节系统调节滞后、变工况或变煤质过程中NOx波动过大等问题,同 时也不适应机组超低排放、全负荷脱硝、深度调峰等要求。
为了解决本领域普遍存在喷氨不均匀、出口NOx浓度检测不准确、无法对未反应的尾氨水进行消除和极易堵塞等等问题,作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于,针对所存在的不足,提出了一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统。
本发明采用如下技术方案:
一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,所述精准喷氨系统包括服务器、数据库、以及若干个尾气处理管道段,还包括检测模块、喷射模块、除氨模块,所述服务器分别与 数据库、所述检测模块、喷射模块、除氨模块连接,
所述检测模块用于对各个所述尾气处理管道段的NOx浓度进行检测,以配合所述除 氨模块对NOx进行脱硝操作;
所述喷射模块用于对各个所述尾气处理管道段中的NOx进行脱硝处理,以去除各个 所述处理管道段中的NOx;
所述除氨模块用于对多余的氨进行回收,并回供给所述喷射模块重复利用;
所述检测模块包括检测单元、数据存储单元和分析单元,所述检测单元用于对各个 所述尾气处理管道段的NOx浓度进行检测;所述数据存储单元用于对所述检测单元中的检测数据进行存储,并与所述服务器和数据库进行传输;所述分析单元用于对所述检测 单元的检测数据进行分析,以获取各个尾气处理管道段的当前NOx浓度,以调整所述喷 射模块的喷氨量;
其中,所述检测单元包括光源、探测器和透镜,所述光源和探测器分设在所述尾气处理管段内壁的两侧,以对通行的氨气喷射浓度进行检测;所述透镜设置在所述光源朝 向所述探测器的一侧,以调整光源的散射范围;
所述分析单元根据所述光源的入射光的光强I和探测器接收的光强I0,根据下式计 算第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi:
式中,I为入射光强;I0为入射光强;L为有效光程,其值为光源与所述探测器之 间的距离;σ(v)为吸收系数,经过对吸收谱线函数进行归一化处理,则吸收系数σ (v)与吸收谱线的积分面积ZS满足:
ZS=NL∫σ(v)dv (2)
式中,N为氨气的分子密度;
根据式(1)和式(2),存在:
式中,T为环境温度;L为有效光程;Pi为第i个尾气处理管道段的压强;N0为实 时环境温度的气体分子数,N0=2.6875*1019;P0=760torr;T0=273.15K;ZS为吸收谱线的 积分面积;
根据第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi计算所述喷射模块的供应量指数GongYing,满足:
GongYing=λ·Concentrationi+b
式中,b为调整常数,其值与各个尾气处理管道段中的其他干扰气体含量有关;λ为供应量调整基数,其值满足:
λ=c·R(x,y,f)+d·Q(x,y)
式中,c和d为权重系数;f为喷射模块的供应负荷,其值根据喷射模块的供应参 数进行确定;其中,将尾气处理管道段的截面作为x-y平面,划分为若干个矩形区域, Q(x,y)为额度供应负荷下(x,y)矩形区域的NOx浓度均值;R(x,y,f)为(x, y)矩形区域的NOx浓度均值在不同供应负荷情况下的标准差,满足:
式中,Cf(x,y)为供应负荷等于f时刻(x,y)矩形区域的NOx浓度均值;τ为 不同供应负荷条件下(x,y)矩形区域的NOx浓度均值的平均值;D为选择喷射的矩形 区域数量;
所述喷射模块根据供应量指数GongYing向各个所述尾气处理管道段喷射氨水。
可选的,所述喷射模块包括喷射单元和清理单元,所述清理单元用于对所述喷射单 元的喷射嘴进行清理;所述喷射单元用于将氨水进行喷射,以除去各个所述尾气处理管道段中的NOx;
所述喷射单元包括若干喷射嘴、供应管道、供应构件和储氨罐;所述储氨罐用于对所述氨水进行存储;所述供应构件用于将所述储氨罐中的所述氨水通过所述供应管道进行供应;所述供应管道连接所述喷射嘴和所述存储氨罐,以将所述存储氨罐中的氨水进 行供应。
可选的,所述除氨模块包括除氨单元和回收单元,所述除氨单元用于对尾气处理管 道段中的未反应的氨气、以及中间产物进行去除;所述回收单元用于将反应的中间产物和氨水进行回收;所述除氨单元包括若干个供应嘴、除氨管道、增压构件和存放罐,各 个所述供应嘴将所述存放罐中的氢氧化钠液体进行喷射,以对所述尾气处理管道段中的 未反应的氨气进行去除;所述存放罐用于存储所述氢氧化钠溶液;所述除氨管道的两端 分别连接所述供应嘴和所述存放罐;所述增压构件用于对所述除氨管道中的氢氧化钠溶 液进行增压,对所述氢氧化钠溶液进行雾化,以配合各个供应嘴将氢氧化钠喷雾进行喷 射;其中,所述除氨管道上分别设有控制电子阀,所述控制电子阀用于对所述除氨管道 进行通断控制。
可选的,所述清理单元设置在所述喷射单元的一侧,以对各个所述喷射嘴进行清理; 所述清理单元包括清理构件和转动构件,清理构件用于对各个所述喷射嘴进行清理,以 防止各个所述喷射嘴堵塞;所述转动构件用于对所述清理构件的角度进行调整,以配合所述清理构件对各个喷射嘴进行清理;
所述清理构件包括若干个清理刷、若干个支撑杆、以及支撑座,所述支撑座用于对各个所述清理刷和各个所述支撑杆进行支撑,
其中,各个所述支撑杆的一端与各个所述清理刷连接,各个所述支撑杆的另一端沿 着所述支撑座的外壁连接形成清理部;
所述转动构件与所述支撑座驱动连接,以使所述支撑座沿着自身的轴线进行转动。
可选的,所述转动构件包括转动板、转动驱动机构、角度检测件、以及若干个位置定位件;所述转动板用于对所述转动驱动机构进行支撑,且所述转动板上设有若干个喷 射孔,各个所述喷射孔的数量与所述喷射嘴的数量相匹配;所述角度检测件用于对所述 清理构件的转动角度进行检测;
垂直于各个所述喷射孔的半径方向的一侧设有隐藏腔,使得各个所述清理部在非清 理状态下,隐藏在所述隐藏腔中;
所述位置定位件设置在所述隐藏腔中,以对所述清理部位置进行感应;
所述转动驱动机构与所述支撑座驱动连接,以使得所述支撑座沿着自身轴线进行转 动。
可选的,所述喷射单元还包括通断阀,所述通断阀设置在各个所述供应管道上,以对各个供应管道的供应量进行通断和开度控制。
本发明所取得的有益效果是:
1.通过检测模块与喷氨模块的相互配合,使得喷氨模块在检测模块的检测数据,执 行对氨气的供应,以提升去除氮氧化合物的效率;
2.通过除氨模块与喷射模块的配合,使得喷氨模块喷射的氨水,形成的多余的氨气 能够被消除,以防止多余的氨气和中间产物对尾气处理管道段造成腐蚀;
3.通过超声雾化器对将供应管道中的氨水进行雾化,以配合各个喷射嘴将雾化的液 氨进行喷射,使得雾化的氨气能与尾气处理管道段中的氮氧化合物进行充分反应;
4.通过供应调整器对供应泵的供应负荷进行调整,以匹配尾气处理管道段中不同的 氮氧化合物浓度相对应的氨气喷射浓度;
5.通过清理单元用于配合喷射单元的喷头进行清理,以将喷射嘴上的灰尘进行清理, 保证喷射嘴喷射出的氨气的喷射雾化浓度;
6.通过转动构件与清理刷的配合,使得清理刷能进行角度的调整,以促使各个喷射 嘴能被清理,有效防止各个喷射嘴的堵塞情况的发生;
7.通过除氨单元和回收单元的相互配合,使得尾气处理管道段中的多余的氨气能被 处理,并配合回收单元对氨水进行回收,以达到重复利用,节省氨水的消耗量;
8.通过采样单元与传输单元相互配合,能对尾气处理管道段中的氨气泄露进行检测, 以提升整个系统的安全性和智能程度。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明 与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而 是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的整体方框示意图。
图2为本发明的尾气处理管道段与检测模块、喷雾模块的剖视示意图。
图3为本发明的喷射单元与清理单元的结构示意图。
图4为本发明的喷射单元与清理单元的部分剖视示意图。
图5为本发明的各个喷射嘴与清理单元的爆炸示意示意图。
图6为本发明的回收单元的部分剖视示意图。
附图标记说明:1-尾气处理管道段;2-光源;3-探测器;4-氨气;5-喷射单元;6- 供应管道;7-喷射嘴;8-转动板;9-喷射孔;10-清理刷;11-支撑杆;12-转动驱动机 构;13-支撑杆;14-回收凸台;15-回收槽;16-回收管道;17-回收罐;18-催化剂。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说 明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以 施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描 绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的 内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一。
根据图1、图2、图3、图4、图5和图6,本实施例提供一种燃煤机组SCR脱硝精 准喷氨系统,所述精准喷氨系统包括服务器、数据库、以及若干个尾气处理管道段,还 包括检测模块、喷射模块、除氨模块,所述服务器分别与数据库、所述检测模块、喷射 模块、除氨模块连接,以实现将所述检测模块、所述喷射模块和除氨模块的数据上传至 所述服务器中;
所述数据库分别与所述检测模块、喷射模块、除氨模块连接,使得所述检测模块、喷射模块、除氨模块的数据能存储在所述数据库中,以供查询或调用;
所述检测模块用于对各个所述尾气处理管道段的NOx浓度进行检测,以配合所述除 氨模块对NOx进行脱硝操作;
所述喷射模块用于对各个所述尾气处理管道段中的NOx进行脱硝处理,以去除各个 所述处理管道段中的NOx;
所述除氨模块用于对多余的氨进行回收,并回供给所述喷射模块重复利用;
所述精准喷氨系统还包括处理器,所述处理器分别与所述检测模块、喷射模块、除氨模块控制连接,并基于所述处理器对所述检测模块、喷射模块、除氨模块进行集中控 制,以提升整个喷氨系统的协同配合和脱硝的高效性;
通过所述检测模块与所述喷氨模块的相互配合,使得喷氨模块在所述检测模块的检 测数据,执行对氨气的供应,以提升去除氮氧化合物的效率;
通过所述除氨模块与所述喷射模块的配合,使得所述喷氨模块喷射的氨水,形成的 多余的氨气能够被消除,以防止多余的氨气和中间产物对尾气处理管道段造成腐蚀;
另外,所述检测模块、喷射模块、除氨模块均设置在所述尾气处理管道段中,以对燃煤机组产生的尾气进行处理,同时,有效的减少有害气体直接排放到空气中引起空气 的污染;
其中,所述检测模块包括检测单元、数据存储单元和分析单元,所述检测单元用于对各个所述尾气处理管道段的NOx浓度进行检测;所述数据存储单元用于对所述检测单 元中的检测数据进行存储,并与所述服务器和数据库进行传输;所述分析单元用于对所 述检测单元的检测数据进行分析,以获取各个尾气处理管道段的当前NOx浓度,以调整 所述喷射模块的喷氨量;
其中,通过所述检测单元与所述分析单元相互配合,使得所述检测单元所检测出来 的数据能被分析,以将分析结果传输至所述喷射模块中,并通过处理器控制所述喷射模块根据分析结果,触发所述喷射模块对氨水的喷射供应;
另外,所述检测单元包括光源、探测器和透镜,所述光源和探测器分设在所述尾气处理管段内壁的两侧,以对通行的氨气喷射浓度进行检测;所述透镜设置在所述光源朝 向所述探测器的一侧,以调整光源的散射范围;
所述分析单元根据所述光源的入射光的光强I和探测器接收的光强I0,根据下式计 算第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi:
式中,I为入射光强;I0为入射光强;L为有效光程,其值为光源与所述探测器之 间的距离;σ(v)为吸收系数,经过对吸收谱线函数进行归一化处理,则吸收系数σ (v)与吸收谱线的积分面积ZS满足:
ZS=NL∫σ(v)dv (2)
式中,N为氨气的分子密度;
根据式(1)和式(2),存在:
式中,T为环境温度,其值根据设置在所述尾气处理管道段中的传感器直接测得;L为有效光程,其值为光源与所述探测器之间的距离;Pi为第i个尾气处理管道段的压 强;N0为实时环境温度的气体分子数,N0=2.6875*1019;P0=760torr;T0=273.15K(开尔 文,温度单位);ZS为吸收谱线的积分面积;
根据第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi计算所述喷射模块的供应量指数GongYing,满足:
GongYing=λ·Concentrationi+b
式中,b为调整常数,其值与各个尾气处理管道段中的其他干扰气体含量有关;λ为供应量调整基数,其值满足:
λ=c·R(x,y,f)+d·Q(x,y)
式中,c和d为权重系数;f为喷射模块的供应负荷,其值根据喷射模块的供应参 数进行确定;其中,将尾气处理管道段的截面作为x-y平面,划分为若干个矩形区域, Q(x,y)为额度供应负荷下(x,y)矩形区域的NOx浓度均值;R(x,y,f)为(x, y)矩形区域的NOx浓度均值在不同供应负荷情况下的标准差,满足:
式中,Cf(x,y)为供应负荷等于f时刻(x,y)矩形区域的NOx浓度均值;τ为 不同供应负荷条件下(x,y)矩形区域的NOx浓度均值的平均值;D为选择喷射的矩形 区域数量;所述喷射模块根据供应量指数GongYing向各个所述尾气处理管道段喷射氨 水;
所述喷射模块根据所述分析单元的供应量指数GongYing执行对氨水的喷射供应,以去除各个所述尾气处理管道段中的NOx;
在本实施例中,所述喷射模块通过将所述氨水进行喷射,使其喷射出雾化的氨水,使得所述氨水在特定温度下产生氨气,进而通过所述氨气将所述尾气处理管道段中的 NOx(氮氧化合物)进行反应,以产生的非有害的氮氧化合物;
其中,所述喷射模块包括喷射单元和清理单元,所述清理单元用于对所述喷射单元 的喷射嘴进行清理;所述喷射单元用于将氨水进行喷射,以除去各个所述尾气处理管道段中的NOx;
所述喷射单元包括若干喷射嘴、供应管道、供应构件和储氨罐;所述储氨罐用于对所述氨水进行存储;所述供应构件用于将所述储氨罐中的所述氨水通过所述供应管道进行供应;所述供应管道连接所述喷射嘴和所述存储氨罐,以将所述存储氨罐中的氨水进 行供应;
所述供应构件包括供应泵、超声雾化器和供应调整器,所述供应泵用于将所述储氨 罐中的氨气向所述喷射嘴的一端进行供应,以实现将供应管道和所述存储氨罐中的氨水 进行供应;
所述超声雾化器用于对将所述供应管道中的氨水进行雾化,以配合各个所述喷射嘴 将雾化的液氨进行喷射,使得雾化的氨气能与所述尾气处理管道段中的氮氧化合物进行 充分反应;
其中,所述超声雾化器设置在苏所述和供应管道靠近各个所述喷射嘴的一端,并在 所述超声雾化器进行雾化后,通过所述喷射嘴将雾化后的氨水向所述尾气处理管道段进 行喷射;
所述供应调整器用于对所述供应泵的供应负荷进行调整,以匹配尾气处理管道段中 不同的氮氧化合物浓度相对应的氨气喷射浓度;
在本实施例中,对于所述尾气处理管道段中的所述氮氧化合物浓度可以根据如氨气 浓度的检测方法相同的方式进行检测,或采用其他可以检测尾气处理管道段中的所述氮 氧化合物浓度的方式,这是本领域的技术人员所熟知的技术手段,本领域的技术人员可以查询相关的技术手册获知该技术,因而在本实施例中不再一一赘述;
可选的,所述喷射单元还包括通断阀,所述通断阀设置在各个所述供应管道上,以对各个供应管道的供应量进行通断和开度控制;同时,所述通断阀与所述供应调整器相 互配合,可使得所述供应管道供应氨水的量和喷射的浓度能精准的控制,有效的提升所 述氨水与氮氧化合物的反应效率,也进一步的降低了中间产物的产生;
所述清理单元用于配合所述喷射单元的喷头进行清理,以将所述喷射嘴上的灰尘进 行清理,保证喷射嘴喷射出的氨气的喷射雾化浓度;
可选的,所述清理单元设置在所述喷射单元的一侧,以对各个所述喷射嘴进行清理; 所述清理单元包括清理构件和转动构件,清理构件用于对各个所述喷射嘴进行清理,以 防止各个所述喷射嘴堵塞;所述转动构件用于对所述清理构件的角度进行调整,以配合所述清理构件对各个喷射嘴进行清理;
所述清理构件包括若干个清理刷、若干个支撑杆、以及支撑座,所述支撑座用于对各个所述清理刷和各个所述支撑杆进行支撑,其中,各个所述支撑杆的一端与各个所述 清理刷连接,各个所述支撑杆的另一端沿着所述支撑座的外壁连接形成清理部;所述转 动构件与所述支撑座驱动连接,以使所述支撑座沿着自身的轴线进行转动;
所述清理刷在所述转动构件的带动下,在各个喷射嘴的嘴部进行刮动,使得各个所 述喷射嘴上的灰尘或其他杂质被刮掉,提升各个所述喷射嘴的雾化效果,同时兼顾各个喷射嘴的嘴部产生雾化的氨水,有效的提升所述氨水与氮氧化合物的反应效率;
可选的,所述转动构件包括转动板、转动驱动机构、角度检测件、以及若干个位置定位件;所述转动板用于对所述转动驱动机构进行支撑,且所述转动板上设有若干个喷 射孔,各个所述喷射孔的数量与所述喷射嘴的数量相匹配;所述角度检测件用于对所述 清理构件的转动角度进行检测;垂直于各个所述喷射孔的半径方向的一侧设有隐藏腔, 使得各个所述清理部在非清理状态下,隐藏在所述隐藏腔中;所述位置定位件设置在所 述隐藏腔中,以对所述清理部位置进行感应;所述转动驱动机构与所述支撑座驱动连接, 以使得所述支撑座沿着自身轴线进行转动;
通过所述转动构件与清理刷的配合,使得所述清理刷能进行角度的调整,以促使各 个所述喷射嘴能被清理,有效防止各个所述喷射嘴的堵塞情况的发生;
在本实施例中,所述尾气处理管道段中也设有过滤装置,其中,所述过滤装置用于对管道中的灰尘杂质进行过滤,以最大限度的保证各个所述尾气处理管道段中的氮氧化合物与所述氨气的充分反应;
另外,对于所述过滤装置是本领域的技术人员所熟知的技术手段,本领域的技术人 员可以查询相关的技术手册获知该技术,因而在本实施例中不再一一赘述;
所述清理构件的运行时间为,每一个喷射模块的停顿周期,就会执行对所述喷射嘴 进行清理,以提升对各个所述喷射嘴的洁净度,提升氨气的雾化效果;
若在所述尾气处理管道段中存在中间产物或多余的氨气,则需要将尾气处理管道中 的多余氨气进行处理;其中,通过所述除氨模块将多余的氨气进行去除;同时,也有效的防止多余的氨气引起催化剂中毒,引起脱硝效率;其中,在本实施例中,采用的催化 剂均是本领域技术人员所熟知的催化剂,在此不再一一赘述;
在对所述氮氧化合物进行去除的过程中,供应氨气的量存在少量和过量两种情况, 其中,在少量供应氨气的情况下,产生如下式的反应:
2NH4HSO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
其离子方程为:H++OH-→H2O
另外,在过量供应氨气的情况下,产生如下的反应:
NH4HSO4+2NaOH→NaSO4+NH3·H20+H2O
其离子方程为:NH4 ++H++2OH-→NH3·H2O+H2O
其中,若中间产物为NH4HSO4则具有腐蚀性,通过除氨模块供应NaOH溶液对NH4HSO4进行去除,产生的氨水又可重复进行利用;
其中,所述除氨模块包括除氨单元和回收单元,所述除氨单元用于对尾气处理管道 段中的未反应的氨气、以及中间产物进行去除;所述回收单元用于将反应的中间产物和氨水进行回收;
通过所述除氨单元和所述回收单元的相互配合,使得所述尾气处理管道段中的多余 的氨气能被处理,并配合所述回收单元对所述氨水进行回收,以达到重复利用,节省氨水的消耗量;
其中,所述氨水具有挥发性,在特定的温度条件下,生成氨气投入对尾气处理管道段中的氮氧化合物进行反应,以达到高效和重复利用的效果;
所述除氨单元包括若干个供应嘴、除氨管道、增压构件和存放罐,各个所述供应嘴将所述存放罐中的氢氧化钠液体进行喷射,以对所述尾气处理管道段中的未反应的氨气进行去除;所述存放罐用于存储所述氢氧化钠溶液;所述除氨管道的两端分别连接所述 供应嘴和所述存放罐;所述增压构件用于对所述除氨管道中的氢氧化钠溶液进行增压, 对所述氢氧化钠溶液进行雾化,以配合各个供应嘴将氢氧化钠喷雾进行喷射;其中,所 述除氨管道上分别设有控制电子阀,所述控制电子阀用于对所述除氨管道进行通断控制;
所述回收单元包括回收凸台、回收管道和回收罐,所述回收凸台本体上设有若干个 回收槽,所述回收槽用于对回收槽进行存储,
其中,所述回收凸台设置在所述尾气处理管道段的内壁中,以配合所述除氨单元对 多余的氨气进行处理;所述回收罐用于对所述中间产物进行存储;所述回收管道的一端与所述回收槽进行连通,所述回收管道的另一端与所述回收罐连通,以将所述回收槽中 的产物导入所述回收罐中进行存储;
其中,所述回收凸台优选的采用耐腐蚀材质,以防止强碱性的中间产物或所述氢氧 化钠溶液腐蚀所述尾气处理管道端或回收凸台。
实施例二。
本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征,并在其基础上进一 步改进,根据图1、图2、图3、图4、图5和图6,还在于所述精准喷氨系统还包括氨 气泄露采样模块,所述氨气泄露采样模块用于对各个尾气管道段中的氨气进行采样;其 中,所述氨气泄露采样模块设置在各个所述尾气处理管道段的外壁,以对尾气处理管道 段外的氨气含量进行采样,以获取管道外壁的氨气数据;若所述氨气泄露采样模块采样 到所述氨气的泄露,则触发向控制中心进行预警,以提升维修人员进行检修;
所述氨气泄露采样模块包括采样单元和传输单元,所述采样单元用于对各个所述尾 气处理管道段外壁的氨气含量进行采样;所述传输单元将所述采样单元采集到的数据与 服务器、所述数据库和中央控制中心进行传输;
其中,所述采样单元包括若干个采样探头、绑定构件和数据缓存器,所述采样探头用于对所述尾气处理管道段外壁的氨气泄露进行采样;且各个所述采样探头沿着各个尾气处理管道段的外壁等间距的分布;
所述绑定构件用于对所述采样探头进行绑定,以将所述采样探头固定在各个所述尾 气处理管道段的外壁上;
所述数据缓冲器用于存储各个所述采样探头对所述尾气处理管道段外壁的采样数 据;同时,所述数据缓存器与所述传输单元电连接,以实现将所述数据缓存单元上的数据传输至服务器、所述数据库和中央控制中心中;
所述传输单元包括接收器和发射器,所述接收器将所述数据缓冲器中的数据进行接 收,并通过所述发生器将所述数据向所述服务器、所述数据库和中央控制中心进行传输;
同时,通过所述采样单元与所述传输单元相互配合,能对所述尾气处理管道段中的 氨气泄露进行检测,以提升整个系统的安全性和智能程度;
所述氨气泄露采样模块还包括预警单元,所述预警单元根据所述采样单元的采样数 据触发预警;其中,所述预警单元在触发预警后,向控制中心或者检修员发送泄露预警,提升设备的安全运行,防止出现意外事故:
所述预警单元获取所述采样探头的测量数据值,根据测量数据值计算泄露特征指数 Special,其中,根据下式计算泄露特征指数Special:
式中,Measure(h)为第L个采样探头的测量值;L为传感器总数量;
若所述泄露特征指数Special超过了监测阈值Monitor,则触发预警,以向所述控制 中心或检修员发出预警:
通过预警单元与所述采样单元的配合,使得根据采样单元的测量值,触发预警,以提示当前所述尾气处理管道段外的氨气含量,提升对整个系统的智能预警。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的保护范围, 所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的保护范 围内,此外,随着技术发展其中的元素可以更新的。
Claims (6)
1.一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,所述精准喷氨系统包括服务器、数据库、以及若干个尾气处理管道段,其特征在于,所述喷氨系统还包括检测模块、喷射模块、除氨模块,所述服务器分别与数据库、所述检测模块、喷射模块、除氨模块连接,
所述检测模块用于对各个所述尾气处理管道段的Nox浓度进行检测,以配合所述除氨模块对Nox进行脱硝操作;
所述喷射模块用于对各个所述尾气处理管道段中的Nox进行脱硝处理,以去除各个所述处理管道段中的Nox;
所述除氨模块用于对多余的氨进行回收,并回供给所述喷射模块重复利用;
所述检测模块包括检测单元、数据存储单元和分析单元,所述检测单元用于对各个所述尾气处理管道段的Nox浓度进行检测;所述数据存储单元用于对所述检测单元中的检测数据进行存储,并与所述服务器和数据库进行传输;所述分析单元用于对所述检测单元的检测数据进行分析,以获取各个尾气处理管道段的当前Nox浓度,以调整所述喷射模块的喷氨量;
其中,所述检测单元包括光源、探测器和透镜,所述光源和探测器分设在所述尾气处理管道段内壁的两侧,以对通行的氨气喷射浓度进行检测;所述透镜设置在所述光源朝向所述探测器的一侧,以调整光源的散射范围;
所述分析单元根据所述光源的入射光的光强I和探测器接收的光强I0,根据下式计算第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi:
式中,I为入射光强;I0为接收光强;L为有效光程,其值为光源与所述探测器之间的距离;σ(v)为吸收系数,经过对吸收谱线函数进行归一化处理,则吸收系数σ(v)与吸收谱线的积分面积ZS满足:
ZS=NL|σ(v)dv (2)
式中,N为氨气的分子密度;
根据式(1)和式(2),存在:
式中,T为环境温度;L为有效光程;Pi为第i个尾气处理管道段的压强;N0为实时环境温度的气体分子数,N0=2.6875*1019;P0=760torr;T0=273.15K;ZS为吸收谱线的积分面积;
根据第i个所述尾气处理管道段的氨气浓度Concentrationi计算所述喷射模块的供应量指数GongYing,满足:
GongYing=λ·Concentrationi+b
式中,b为调整常数,其值与各个尾气处理管道段中的其他干扰气体含量有关;λ为供应量调整基数,其值满足:
λ=c·R(x,y,f)+d·Q(x,y)
式中,c和d为权重系数;f为喷射模块的供应负荷,其值根据喷射模块的供应参数进行确定;其中,将尾气处理管道段的截面作为x-y平面,划分为若干个矩形区域,Q(x,y)为额度供应负荷下(x,y)矩形区域的Nox浓度均值;R(x,y,f)为(x,y)矩形区域的Nox浓度均值在不同供应负荷情况下的标准差,满足:
式中,Cf(x,y)为供应负荷等于f时刻(x,y)矩形区域的Nox浓度均值;τ为不同供应负荷条件下(x,y)矩形区域的Nox浓度均值的平均值;D为选择喷射的矩形区域数量;
所述喷射模块根据供应量指数GongYing向各个所述尾气处理管道段喷射氨水。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,其特征在于,所述喷射模块包括喷射单元和清理单元,所述清理单元用于对所述喷射单元的喷射嘴进行清理;所述喷射单元用于将氨水进行喷射,以除去各个所述尾气处理管道段中的Nox;
所述喷射单元包括若干喷射嘴、供应管道、供应构件和储氨罐;所述储氨罐用于对所述氨水进行存储;所述供应构件用于将所述储氨罐中的所述氨水通过所述供应管道进行供应;所述供应管道连接所述喷射嘴和所述储氨罐,以将所述储氨罐中的氨水进行供应。
3.根据权利要求2所述的一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,其特征在于,所述除氨模块包括除氨单元和回收单元,所述除氨单元用于对尾气处理管道段中的未反应的氨气、以及中间产物进行去除;所述回收单元用于将反应的中间产物和氨水进行回收;所述除氨单元包括若干个供应嘴、除氨管道、增压构件和存放罐,各个所述供应嘴将所述存放罐中的氢氧化钠液体进行喷射,以对所述尾气处理管道段中的未反应的氨气进行去除;所述存放罐用于存储所述氢氧化钠溶液;所述除氨管道的两端分别连接所述供应嘴和所述存放罐;所述增压构件用于对所述除氨管道中的氢氧化钠溶液进行增压,对所述氢氧化钠溶液进行雾化,以配合各个供应嘴将氢氧化钠喷雾进行喷射;其中,所述除氨管道上分别设有控制电子阀,所述控制电子阀用于对所述除氨管道进行通断控制。
4.根据权利要求3所述的一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,其特征在于,所述清理单元设置在所述喷射单元的一侧,以对各个所述喷射嘴进行清理;所述清理单元包括清理构件和转动构件,清理构件用于对各个所述喷射嘴进行清理,以防止各个所述喷射嘴堵塞;所述转动构件用于对所述清理构件的角度进行调整,以配合所述清理构件对各个喷射嘴进行清理;
所述清理构件包括若干个清理刷、若干个支撑杆、以及支撑座,所述支撑座用于对各个所述清理刷和各个所述支撑杆进行支撑,
其中,各个所述支撑杆的一端与各个所述清理刷连接,各个所述支撑杆的另一端沿着所述支撑座的外壁连接形成清理部;
所述转动构件与所述支撑座驱动连接,以使所述支撑座沿着自身的轴线进行转动。
5.根据权利要求4所述的一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,其特征在于,所述转动构件包括转动板、转动驱动机构、角度检测件、以及若干个位置定位件;所述转动板用于对所述转动驱动机构进行支撑,且所述转动板上设有若干个喷射孔,各个所述喷射孔的数量与所述喷射嘴的数量相匹配;所述角度检测件用于对所述清理构件的转动角度进行检测;
垂直于各个所述喷射孔的半径方向的一侧设有隐藏腔,使得各个所述清理部在非清理状态下,隐藏在所述隐藏腔中;
所述位置定位件设置在所述隐藏腔中,以对所述清理部位置进行感应;
所述转动驱动机构与所述支撑座驱动连接,以使得所述支撑座沿着自身轴线进行转动。
6.根据权利要求5所述的一种燃煤机组SCR脱硝精准喷氨系统,其特征在于,所述喷射单元还包括通断阀,所述通断阀设置在各个所述供应管道上,以对各个供应管道的供应量进行通断和开度控制。
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