CN116850762A - 脱硝喷氨控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱硝技术领域,公开了一种脱硝喷氨控制系统及方法。该系统包括气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;气氨混合器的出口分别与各计量调节模块连接,各计量调节模块的出口分别与喷氨格栅连接,喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;气氨混合器将氨气与空气混合输至各计量调节模块;各计量调节模块根据脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值并将目标氨气输送至喷氨格栅;喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至各点位与烟气污染物进行反应脱硝。由于本发明对喷氨进行模块化设计,多个计量调节模块根据反应器不同点位当前工况数据调节对应的调节阀,实现精准喷射,避免了喷氨量与还原剂分配不均的问题,提高了脱硝效率。
Description
技术领域
本发明涉及脱硝技术领域,尤其涉及一种脱硝喷氨控制系统及方法。
背景技术
随着工业的大力发展,诸多环境问题随之产生,例如火力发电厂、化工厂、炼钢厂等有燃料燃烧的固定发生源和机动车等移动发生源在生产运作时会产生大量的污染物,其中不乏一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物。氮氧化合物不仅对人体和动植物有很强的毒害作用,还是形成酸雨、雾霾和光化学烟雾的主要原因,亦参与臭氧层的破坏,对环境造成了严重破坏,因此需要从产生源头进行防治。
目前工厂中对氮氧化物控制方法主要有选择性非催化还原法等。选择性催化还原SCR系统是一种燃烧后的烟气脱硝技术,通过在火力发电锅炉,垃圾燃烧炉、水泥窑炉或其他工业锅炉的适当位置喷入适量的还原剂来去除NOx的化学反应过程。SCR脱硝所使用的还原剂(尿素或液氨),一般经过热解稀释后通过管道分配到喷氨格栅系统,由喷枪喷入烟道内与NOx进行选择性反应。
但是传统的SCR脱硝系统智能控制化程度比较低,喷氨量与内部还原剂分配不均,易导致氨逃逸过高,从而使脱硝效率过低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种脱硝喷氨控制系统及方法,旨在解决传统的SCR脱硝系统智能控制化程度比较低,使脱硝效率过低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种脱硝喷氨控制系统,所述脱硝喷氨控制系统包括:气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;
其中,所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;
所述气氨混合器,用于将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块;
各计量调节模块,用于根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅;
所述喷氨格栅,用于将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
可选地,所述计量调节模块还包括:调节模块和喷枪连接模块;
其中,所述调节模块的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述调节模块的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接,所述喷枪连接模块的连接口与所述喷氨格栅的各喷枪连接;
所述调节模块,用于获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度;
所述喷枪连接模块,用于将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅的各喷枪。
可选地,所述调节模块包括电磁流量计和气动调节阀;
所述电磁流量计设置于所述气动调节阀前端的管道上,所述气动调节阀的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述气动调节阀的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接;
所述气动调节阀,用于根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;
所述电磁流量计,用于在所述气动调节阀调节所述阀门开度时,获取所述气动调节阀输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
可选地,所述脱硝喷氨控制系统还包括:云数据库;
所述云数据库,用于获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;
所述云数据库,还用于获取所述工况数据对应的气动调节阀的阀门开度;
所述云数据库,还用于根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
可选地,所述气动调节阀,还用于获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;
所述气动调节阀,还用于根据所述运行方案调节所述气动调节阀的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种脱硝喷氨控制方法,所述脱硝喷氨控制方法应用于脱硝喷氨控制系统,所述系统包括气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;所述方法包括:
所述气氨混合器将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块;
各计量调节模块根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅;
所述喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
可选地,所述计量调节模块还包括调节模块和喷枪连接模块;所述调节模块的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述调节模块的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接,所述喷枪连接模块的连接口与所述喷氨格栅的各喷枪连接;
所述各计量调节模块根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅的步骤包括:
所述调节模块获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度;
所述喷枪连接模块将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅的各喷枪。
可选地,所述调节模块包括电磁流量计和气动调节阀;所述电磁流量计设置于所述气动调节阀前端的管道上,所述气动调节阀的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述气动调节阀的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接;
所述调节模块获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块的步骤包括:
所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;
所述电磁流量计在所述气动调节阀调节所述阀门开度时,获取所述气动调节阀输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
可选地,所述脱硝喷氨控制系统还包括云数据库;所述气氨混合器将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块的步骤之前,还包括:
所述云数据库获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;
所述云数据库获取所述工况数据对应的气动调节阀的阀门开度;
所述云数据库根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
可选地,所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块的步骤包括:
所述气动调节阀获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;
所述气动调节阀根据所述运行方案调节所述气动调节阀的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块。
本发明提出了一种脱硝喷氨控制系统,所述脱硝喷氨控制系统包括气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;所述气氨混合器,用于将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块;各计量调节模块,用于根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅;所述喷氨格栅,用于将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。由于本发明对喷氨进行模块化设计,设计成多个计量调节模块,可根据脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节对应计量调节模块的调节阀,实现精准喷射,大大增加了系统的灵活及使用性,避免了喷氨量与内部还原剂分配不均导致氨逃逸过高,提高了脱硝效率。
附图说明
图1为本发明脱硝喷氨控制系统第一实施例的结构框图;
图2为本发明脱硝喷氨控制系统第二实施例的结构框图;
图3为本发明脱硝喷氨控制系统第二实施例中的场景示意图;
图4为本发明脱硝喷氨控制方法第一实施例的流程示意图;
图5为本发明脱硝喷氨控制方法第二实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种脱硝喷氨控制系统,参照图1,图1为本发明脱硝喷氨控制系统第一实施例的结构框图。本实施例中,所述脱硝喷氨控制系统包括:气氨混合器10、多个计量调节模块20和喷氨格栅30;
其中,所述气氨混合器10的管道出口分别与各计量调节模块20的管道入口连接,各计量调节模块20的喷射口分别与所述喷氨格栅30连接,所述喷氨格栅30与脱硝反应器连接。
所述气氨混合器10,用于将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块20。
需要说明的是,气氨混合器可以是能够将氨气与空气均匀混合的格栅装置,其内部含有成型部件的管状元件,可以确保流动剖面受到扰动,以便将所有气体混合成均匀的混合物。热解氨气是采用尿素热解获取的作为还原剂的氨气。预设浓度氨气可以是基于脱硝反应所需的合适浓度的氨气混合物。烟气脱硝过程中,若采用选择性催化还原SCR技术,可以使用尿素或液氨作为还原剂,一般经过热解稀释后获得热解氨气,通过计量分配与空气混合获得预设浓度氨气来去除污染烟气中的氮氧化物。
在具体实现中,气氨混合器进气端接收热解氨气和空气,混合气出口端通过管道出口分别与各计量调节模块连接,热解氨气被注入后速度降低,直到与空气一起流动均匀混合,然后通过管道将混合后的预设浓度氨气输送至各计量调节模块。其中,由于气氨混合器热解氨气的多管布置延长了热解氨气的流程,可以提高热解氨气与空气的混合效果,使热解氨气与空气混合均匀,并且其结构简单,气流阻力和局部阻力小压力低,缩短了混合器主体段的长度,降低了成本。
各计量调节模块20,用于根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅30。
需要说明的是,脱硝反应器可以是用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物排放,将氮氧化物与还原剂进行化合反应的烟气脱硝设备,例如SCR反应器。计量调节模块可以是将预设浓度氨气进行氨气量调节并输送至喷氨格栅,以使与喷氨格栅连接的脱硝反应器进行烟气脱硝的模块。其中,由于脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度不同,计量调节模块可以根据情况调节所需的使用量。
可理解的是,当前工况数据是脱硝反应器中反映工作状况的数据,例如烟气量、氮氧化物浓度、流场状况、氨逃逸量、烟气温度、含氧量等数据。氨气值是基于当前工况数据进行烟气脱硝所需氨气量的值。目标氨气可以是基于氨气量和预设浓度氨气确定的氨气,并通过计量调节模块将目标氨气输送至喷氨格栅。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同位置即不同点位,氮氧化物浓度也有所不同,因此,在脱硝反应器不同点位的各计量调节模块可以根据当前点位的当前工况数据确定所需的氨气值,并通过调节计量调节模块的阀门开度将氨气值对应的目标氨气输送至喷氨格栅。进一步地,为了可以精准调节所需的氨气,计量调节模块中可以设置调节阀、例如气动调节阀、手动调节阀等,还可以设置气体使用量读取装置或气体速率读取装置便于显示参考。
所述喷氨格栅30,用于将各计量调节模块20输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
需要说明的是,烟气污染物(flue gas pollutant)是燃烧烟气中对大气及环境、人类健康等能造成危害的物质,例如氮氧化物、烟尘等。喷氨格栅可以是将目标氨气均匀地喷入烟气中进行脱硝反应的装置,通过多个计量调节模块输送的大量氨喷入脱硝反应器烟道中,在与废气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从废气中脱除。
在具体实现中,喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至脱硝反应器各点位,与脱硝反应器中各点位的烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从烟气污染物中脱除。
本实施例中气氨混合器进气端接收热解氨气和空气,混合气出口端通过管道出口分别与各计量调节模块连接,热解氨气被注入后速度降低,直到与空气一起流动均匀混合,然后通过管道将混合后的预设浓度氨气输送至各计量调节模块。由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同位置即不同点位,氮氧化物浓度也有所不同,因此,在脱硝反应器不同点位的各计量调节模块可以根据当前点位的当前工况数据确定所需的氨气值,并通过调节计量调节模块的阀门开度将氨气值对应的目标氨气输送至喷氨格栅。最后喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至脱硝反应器各点位,与脱硝反应器中各点位的烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从烟气污染物中脱除。由于本发明对喷氨进行模块化设计,设计成多个计量调节模块,可根据脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节对应计量调节模块的调节阀,实现精准喷射,大大增加了系统的灵活及使用性,避免了喷氨量与内部还原剂分配不均导致氨逃逸过高,提高了脱硝效率。
参考图2,图2为本发明脱硝喷氨控制系统第二实施例的结构框图。基于上述图1所示的实施例,提出本发明脱硝喷氨控制系统的第二实施例。
在本实施例中,考虑到计量调节模块喷射氨气量的精确性,所述计量调节模块20还包括:调节模块21和喷枪连接模块22;
其中,所述调节模块21的输入端口与所述气氨混合器10的管道出口连接,所述调节模块21的输出端口与所述喷枪连接模块22的管道入口连接,所述喷枪连接模块22的喷射口与所述喷氨格栅30连接。
所述调节模块21,用于获取所述喷枪连接模块22与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块22,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度。
所述喷枪连接模块22,用于将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅30的各喷枪。
需要说明的是,调节模块可以是根据脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度的不同调节所需的氨气使用量的模块,在精准调节所需氨气的过程中,计量调节模块中可以设置调节阀、例如气动调节阀、手动调节阀等,还可以设置气体使用量读取装置或气体速率读取装置便于显示参考,或者设置获取脱硝反应器当前点位的当前工况数据的装置等,本实施例对此不加以限制。
可理解的是,阀门开度可以是调节模块中用于调节管道口径以控制氨气喷射量的开合度。氨逃逸浓度是未参与还原反应的氨气与脱硝反应器中烟气污染物总量的体积占比对应的氨气浓度。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同点位仍存在未发生的氮氧化物以及逃逸的氨气,因此,为了提高氨气的使用率,可以获取喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位当前的氮氧化物浓度和氨逃逸浓度,调节模块根据上述数据确定当前位置所需的氨气值,根据氨气值调节阀门口径以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至喷枪连接模块。然后喷枪连接模块将对应数量的目标氨气输送至喷氨格栅的各喷枪喷射至脱硝反应器当前点位,与烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而可以根据脱硝反应器工况的变化,对各计量调节模块调节以达到最佳的喷氨值,从而达到将氮氧化物从烟气污染物中精准脱除的效果,达到节能降耗的目的。
进一步地,考虑到调节模块调节氨气值的精确性,本实施例中所述调节模块21包括电磁流量计211和气动调节阀212;所述电磁流量计211设置于所述气动调节阀212前端的管道上,所述气动调节阀212的输入端口与所述气氨混合器10的管道出口连接,所述气动调节阀212的输出端口与所述喷枪连接模块22的管道入口连接;
所述气动调节阀212,用于根据所述喷枪连接模块22与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块22;所述电磁流量计211,用于在所述气动调节阀212调节阀门开度时,获取所述气动调节阀212输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
需要说明的是,气动调节阀是根据脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度不同调节所需的氨气使用量的调节阀。阀门开度是气动调节阀中用于调节阀门口径以控制氨气喷射量的阀门开合度。电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器,在气动调节阀调节氨气流量时,可以记录当面的工况数据,包括输送的氨气值、温度等数据。云数据库是记录脱硝反应器出入口实时运行参数,以及喷氨格栅对应的各计量调节模块的阀门开度情况,以此数据为依据,形成脱硝各种工况下机组负荷、喷氨量、氨逃逸、脱硝效率等数据的大型数据库。
在具体实现中,气动调节阀根据喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于氨气值调节阀门开合以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;同时电磁流量计在气动调节阀调节所述阀门开度时,获取气动调节阀输送的氨气值数据和脱硝反应器出入口实时运行参数,并将数据上传至云数据库进行保存。从而可以根据各工况数据精准调节当前工况下所需的氨气值,提高调节氨气值的精确性,实现脱硝的精准喷射。
进一步地,考虑到不同工况脱硝数据的繁杂,为提高数据处理的速率,本实施例中所述脱硝喷氨控制系统还包括:云数据库;所述云数据库,用于获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;所述云数据库,还用于获取所述工况数据对应的气动调节阀212的阀门开度;所述云数据库,还用于根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
需要说明的是,工况数据是脱硝反应器中反映工作状况的数据,例如烟气量、氮氧化物浓度、流场状况、氨逃逸量、烟气温度等数据。运行方案是基于不同工况数据下,确定的最合适的氨气喷射量的方案。
进一步地,本实施例中所述气动调节阀212,还用于获取所述喷枪连接模块22与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;所述气动调节阀212,还用于根据所述运行方案调节所述气动调节阀212的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块22。
在具体实现中,在脱硝过程时,会发生烟气量、氮氧化物浓度、流场等工况变化,为保证脱硝反应器达标排放,可以获取各工况数据会、各气动调节阀阀门开度、电磁流量计反馈数值,由几个月或几年的工程运行参数组成云数据库。同时,根据计算和技术人员生成脱硝的最优方案,存入云数据库中。在将来其他人员操作运行脱硝系统时,可以根据当前运行的工况,气动调节阀根据当前工况数据从云数据库中提取当前工况数据相似工况下最优的喷射方案,即喷氨量最低的喷射方案;然后根据运行方案调节气动调节阀的阀门开度将运行方案对应的目标氨气输送至喷枪连接模块,从而可以在不同工况脱硝数据下,快速确定氨量最低的喷射方案,提高了脱硝的速度。
为了便于理解,提出脱硝喷氨控制系统的示意图,但并不对本方案进行限定。参考图3,图3为本发明脱硝喷氨控制系统第二实施例中的场景示意图。图中,计量调节模块有N组,每个计量调节模块中的调节模块可以设置独立控制的气动调节阀和电磁流量计,还可以在前后连接添加检修阀和补偿器;其中检修阀可以在管道故障时不停机情况下关闭此阀进行检修;手动调节阀可以根据不同位置手动调节达到节能降耗的目的;补偿器可以根据环境温度对管道热胀冷缩进行补偿。每个计量调节模块中的喷枪连接模块可以与喷氨格栅内部的四支喷枪连接组成,每只喷枪前独立设置一个手动调节阀;每四支喷枪为一组,热解氨气与空气照一定比例通过气氨混合器的入口输入。系统初步调试时,在喷氨前打开气动调节阀供气阀门以及各支路管道的手动调节阀;将阀门按设定值开启到一定的位置,根据不同的使用工况对本发明装置系统流量进行设定 (具体按氮氧化物处理后的效果调整配比);将使用的支路手阀调好后,系统会根据所设置的脱硝反应器出口各测点氮氧化物排放值进行自行调节。由于分为多个计量调节模块,每个计量调节模块又设置独立控制的调节阀和电磁流量计,且每个计量调节模块对应不同点位反应器喷射位置,系统能够根据不同点位反应器出口氮氧化物浓度排放值调节对应计量调节模块的调节阀,实现精准喷射。同时还可以根据不同工况的烟风量和入口氮氧化物浓度,系统智能分析数据,从云数据库中选择当前工况下氮氧化物排放达标前提下,氨气和氨逃逸最低的运行方案,并给出优化指导指令,供运行方选择,以此达到节能降耗的目的。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同点位仍存在未发生的氮氧化物以及逃逸的氨气,因此,为了提高氨气的使用率,可以获取喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位当前的氮氧化物浓度和氨逃逸浓度,调节模块根据上述数据确定当前位置所需的氨气值,根据氨气值调节阀门口径以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至喷枪连接模块。然后喷枪连接模块将对应数量的目标氨气输送至喷氨格栅的各喷枪喷射至脱硝反应器当前点位,与烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而可以根据脱硝反应器工况的变化,对各计量调节模块调节以达到最佳的喷氨值,从而达到将氮氧化物从烟气污染物中精准脱除的效果,达到节能降耗的目的。更进一步地,在脱硝过程时,会发生烟气量、氮氧化物浓度、流场等工况变化,为保证脱硝反应器达标排放,可以获取各工况数据会、各气动调节阀阀门开度、电磁流量计反馈数值,由几个月或几年的工程运行参数组成云数据库。同时,根据计算和技术人员生成脱硝的最优方案,存入云数据库中。在将来其他人员操作运行脱硝系统时,可以根据当前运行的工况,气动调节阀根据当前工况数据从云数据库中提取当前工况数据相似工况下最优的喷射方案,即喷氨量最低的喷射方案;然后根据运行方案调节气动调节阀的阀门开度将运行方案对应的目标氨气输送喷枪连接模块,从而可以在不同工况脱硝数据下,快速确定氨量最低的喷射方案,提高了脱硝的速度。
参照图4,本发明脱硝喷氨控制系统提供一种脱硝喷氨控制方法,图4为本发明脱硝喷氨控制方法第一实施例的流程示意图。其脱硝喷氨控制方法应用于脱硝喷氨控制系统,所述系统包括气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;所述方法包括:
步骤S10:所述气氨混合器将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块。
需要说明的是,气氨混合器可以是能够将氨气与空气均匀混合的格栅装置,其内部含有成型部件的管状元件,可以确保流动剖面受到扰动,以便将所有气体混合成均匀的混合物。热解氨气是采用尿素热解获取的作为还原剂的氨气。预设浓度氨气可以是基于脱硝反应所需的合适浓度的氨气混合物。烟气脱硝过程中,若采用选择性催化还原SCR技术,可以使用尿素或液氨作为还原剂,一般经过热解稀释后获得热解氨气,通过计量分配与空气混合获得预设浓度氨气来去除污染烟气中的氮氧化物。
在具体实现中,气氨混合器进气端接收热解氨气和空气,混合气出口端通过管道出口分别与各计量调节模块连接,热解氨气被注入后速度降低,直到与空气一起流动均匀混合,然后通过管道将混合后的预设浓度氨气输送至各计量调节模块。其中,由于气氨混合器热解氨气的多管布置延长了热解氨气的流程,可以提高热解氨气与空气的混合效果,使热解氨气与空气混合均匀,并且其结构简单,气流阻力和局部阻力小压力低,缩短了混合器主体段的长度,降低了成本。
步骤S20:各计量调节模块根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅。
需要说明的是,脱硝反应器可以是用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物排放,将氮氧化物与还原剂进行化合反应的烟气脱硝设备,例如SCR反应器。计量调节模块可以是将预设浓度氨气进行氨气量调节并输送至喷氨格栅,以使与喷氨格栅连接的脱硝反应器进行烟气脱硝。其中,由于脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度不同,计量调节模块可以根据情况调节所需的使用量。
可理解的是,当前工况数据是脱硝反应器中反映工作状况的数据,例如烟气量、氮氧化物浓度、流场状况、氨逃逸量、烟气温度、含氧量等数据。氨气值是基于当前工况数据进行烟气脱硝所需氨气量的值。目标氨气可以是基于氨气量和预设浓度氨气确定的氨气,并通过计量调节模块将目标氨气输送至喷氨格栅。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同位置即不同点位,氮氧化物浓度也有所不同,因此,在脱硝反应器不同点位的各计量调节模块可以根据当前点位的当前工况数据确定所需的氨气值,并通过调节计量调节模块的阀门开度将氨气值对应的目标氨气输送至喷氨格栅。进一步地,为了可以精准调节所需的氨气,计量调节模块中可以设置调节阀、例如气动调节阀、手动调节阀等,还可以设置气体使用量读取装置或气体速率读取装置便于显示参考。
步骤S30:所述喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
需要说明的是,烟气污染物(flue gas pollutant)是燃烧烟气中对大气及环境、人类健康等能造成危害的物质,例如氮氧化物、烟尘等。喷氨格栅可以是将目标氨气均匀地喷入烟气中进行脱硝反应的装置,通过多个计量调节模块的喷射口将大量氨喷入脱硝反应器烟道中,在与废气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从废气中脱除。
在具体实现中,喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至脱硝反应器各点位,与脱硝反应器中各点位的烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从烟气污染物中脱除。
本实施例中气氨混合器进气端接收热解氨气和空气,混合气出口端通过管道出口分别与各计量调节模块连接,热解氨气被注入后速度降低,直到与空气一起流动均匀混合,然后通过管道将混合后的预设浓度氨气输送至各计量调节模块。由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同位置即不同点位,氮氧化物浓度也有所不同,因此,在脱硝反应器不同点位的各计量调节模块可以根据当前点位的当前工况数据确定所需的氨气值,并通过调节计量调节模块的阀门开度将氨气值对应的目标氨气输送至喷氨格栅。最后喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至脱硝反应器各点位,与脱硝反应器中各点位的烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而将氮氧化物从烟气污染物中脱除。由于本发明对喷氨进行模块化设计,设计成多个计量调节模块,可根据脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节对应计量调节模块的调节阀,实现精准喷射,大大增加了系统的灵活及使用性,避免了喷氨量与内部还原剂分配不均导致氨逃逸过高,提高了脱硝效率。
参照图5,图5为本发明脱硝喷氨控制方法第二实施例的流程示意图。基于上述图4所示的实施例,提出本发明脱硝喷氨控制方法的第二实施例。
在本实施例中,考虑到计量调节模块喷射氨气量的精确性,所述计量调节模块还包括调节模块和喷枪连接模块;所述调节模块的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述调节模块的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接,所述喷枪连接模块的连接口与所述喷氨格栅的各喷枪连接。所述步骤S20包括;
步骤S21:所述调节模块获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度。
步骤S22:所述喷枪连接模块将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅的各喷枪。
需要说明的是,调节模块可以是根据脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度的不同调节所需的氨气使用量的模块,在精准调节所需氨气的过程中,计量调节模块中可以设置调节阀、例如气动调节阀、手动调节阀等,还可以设置气体使用量读取装置或气体速率读取装置便于显示参考,或者设置获取脱硝反应器当前点位的当前工况数据的装置等,本实施例对此不加以限制。
可理解的是,阀门开度可以是调节模块中用于调节管道口径以控制氨气喷射量的管道开合度。氨逃逸浓度是未参与还原反应的氨气与脱硝反应器中烟气污染物总量的体积占比对应的氨气浓度。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同点位仍存在未发生的氮氧化物以及逃逸的氨气,因此,为了提高氨气的使用率,可以获取喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位当前的氮氧化物浓度和氨逃逸浓度,调节模块根据上述数据确定当前位置所需的氨气值,根据氨气值调节阀门口径以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至喷枪连接模块。然后喷枪连接模块将对应数量的目标氨气输送至喷氨格栅的各喷枪喷射至脱硝反应器当前点位,与烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而可以根据脱硝反应器工况的变化,对各计量调节模块调节以达到最佳的喷氨值,从而达到将氮氧化物从烟气污染物中精准脱除的效果,达到节能降耗的目的。
进一步地,考虑到调节模块调节氨气值的精确性,本实施例中所述调节模块包括电磁流量计和气动调节阀;所述电磁流量计设置于所述气动调节阀前端的管道上,所述气动调节阀的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述气动调节阀的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接;所述步骤S21包括:所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;所述电磁流量计在所述气动调节阀调节所述阀门开度时,获取所述气动调节阀输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
需要说明的是,气动调节阀是根据脱硝反应器中不同情况下含有的氮氧化物浓度不同调节所需的氨气使用量的调节阀。阀门开度是气动调节阀中用于调节阀门口径以控制氨气喷射量的阀门开合度。电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器,在气动调节阀调节氨气流量时,可以记录当面的工况数据,包括输送的氨气值、温度等数据。云数据库是记录脱硝反应器出入口实时运行参数,以及喷氨格栅对应的各计量调节模块的阀门开度情况,以此数据为依据,形成脱硝各种工况下机组负荷、喷氨量、氨逃逸、脱硝效率等数据的大型数据库。
在具体实现中,气动调节阀根据喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于氨气值调节阀门开合以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;同时电磁流量计在气动调节阀调节所述阀门开度时,获取气动调节阀输送的氨气值数据和脱硝反应器出入口实时运行参数,并将数据上传至云数据库进行保存。从而可以根据各工况数据精准调节当前工况下所需的氨气值,提高调节氨气值的精确性,实现脱硝的精准喷射。
进一步地,考虑到不同工况脱硝数据的繁杂,为提高数据处理的速率,本实施例中所述脱硝喷氨控制系统还包括:云数据库;本实施例在步骤S10之前,所述方法还包括:所述云数据库获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;所述云数据库获取所述工况数据对应的气动调节阀的阀门开度;所述云数据库,根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
需要说明的是,工况数据是脱硝反应器中反映工作状况的数据,例如烟气量、氮氧化物浓度、流场状况、氨逃逸量、烟气温度等数据。运行方案是基于不同工况数据下,确定的最合适的氨气喷射量的方案。
进一步地,本实施例中所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块的步骤包括:所述气动调节阀获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;所述气动调节阀根据所述运行方案调节所述气动调节阀的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块。
在具体实现中,在脱硝过程时,会发生烟气量、氮氧化物浓度、流场等工况变化,为保证脱硝反应器达标排放,可以获取各工况数据会、各气动调节阀阀门开度、电磁流量计反馈数值,由几个月或几年的工程运行参数组成云数据库。同时,根据计算和技术人员生成脱硝的最优方案,存入云数据库中。在将来其他人员操作运行脱硝系统时,可以根据当前运行的工况,气动调节阀根据当前工况数据从云数据库中提取当前工况数据相似工况下最优的喷射方案,即喷氨量最低的喷射方案;然后根据运行方案调节气动调节阀的阀门开度将运行方案对应的目标氨气输送喷枪连接模块,从而可以在不同工况脱硝数据下,快速确定氨量最低的喷射方案,提高了脱硝的速度。
为了便于理解,提出脱硝喷氨控制系统的示意图,但并不对本方案进行限定。参考图3,计量调节模块有N组,每个计量调节模块中的调节模块可以设置独立控制的气动调节阀和电磁流量计,还可以在前后连接添加检修阀和补偿器;其中检修阀可以在管道故障时不停机情况下关闭此阀进行检修;手动调节阀可以根据不同位置手动调节达到节能降耗的目的;补偿器可以根据环境温度对管道热胀冷缩进行补偿。每个计量调节模块中的喷枪连接模块可以与喷氨格栅内部的由四支喷枪连接组成,每只喷枪前独立设置一个手动调节阀;每四支喷枪为一组,热解氨气与空气照一定比例通过气氨混合器的入口输入。系统初步调试时,在喷氨前打开气动调节阀供气阀门以及各支路管道的手动调节阀;将阀门按设定值开启到一定的位置,根据不同的使用工况对本发明装置系统流量进行设定 (具体按氮氧化物处理后的效果调整配比);将使用的支路手阀调好后,系统会根据所设置的脱硝反应器出口各测点氮氧化物排放值进行自行调节。由于分为多个计量调节模块,每个计量调节模块又设置独立控制的调节阀和电磁流量计,且每个计量调节模块对应不同点位反应器喷射位置,系统能够根据不同点位反应器出口氮氧化物浓度排放值调节对应计量调节模块的调节阀,实现精准喷射。同时还可以根据不同工况的烟风量和入口氮氧化物浓度,系统智能分析数据,从云数据库中选择当前工况下氮氧化物排放达标前提下,氨气和氨逃逸最低的运行方案,并给出优化指导指令,供运行方选择,以此达到节能降耗的目的。
在具体实现中,由于脱硝反应器中烟气污染物因温度、气体浓度、气流扰动等原因,在脱硝反应器中不同点位仍存在未发生的氮氧化物以及逃逸的氨气,因此,为了提高氨气的使用率,可以获取喷枪连接模块与脱硝反应器对应点位当前的氮氧化物浓度和氨逃逸浓度,调节模块根据上述数据确定当前位置所需的氨气值,根据氨气值调节阀门口径以控制氨气喷射量将氨气值对应的目标氨气输送至喷枪连接模块。然后喷枪连接模块将对应数量的目标氨气输送至喷氨格栅的各喷枪喷射至脱硝反应器当前点位,与烟气污染物中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水,从而可以根据脱硝反应器工况的变化,对各计量调节模块调节以达到最佳的喷氨值,从而达到将氮氧化物从烟气污染物中精准脱除的效果,达到节能降耗的目的。更进一步地,在脱硝过程时,会发生烟气量、氮氧化物浓度、流场等工况变化,为保证脱硝反应器达标排放,可以获取各工况数据会、各气动调节阀阀门开度、电磁流量计反馈数值,由几个月或几年的工程运行参数组成云数据库。同时,根据计算和技术人员生成脱硝的最优方案,存入云数据库中。在将来其他人员操作运行脱硝系统时,可以根据当前运行的工况,气动调节阀根据当前工况数据从云数据库中提取当前工况数据相似工况下最优的喷射方案,即喷氨量最低的喷射方案;然后根据运行方案调节气动调节阀的阀门开度将运行方案对应的目标氨气输送喷枪连接模块,从而可以在不同工况脱硝数据下,快速确定氨量最低的喷射方案,提高了脱硝的速度。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,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、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种脱硝喷氨控制系统,其特征在于,所述脱硝喷氨控制系统包括:气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;
其中,所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;
所述气氨混合器,用于将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块;
各计量调节模块,用于根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅;
所述喷氨格栅,用于将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
2.如权利要求1所述的脱硝喷氨控制系统,其特征在于,所述计量调节模块还包括:调节模块和喷枪连接模块;
其中,所述调节模块的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述调节模块的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接,所述喷枪连接模块的连接口与所述喷氨格栅的各喷枪连接;
所述调节模块,用于获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度;
所述喷枪连接模块,用于将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅的各喷枪。
3.如权利要求2所述的脱硝喷氨控制系统,其特征在于,所述调节模块包括电磁流量计和气动调节阀;
所述电磁流量计设置于所述气动调节阀前端的管道上,所述气动调节阀的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述气动调节阀的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接;
所述气动调节阀,用于根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;
所述电磁流量计,用于在所述气动调节阀调节所述阀门开度时,获取所述气动调节阀输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
4.如权利要求3所述的脱硝喷氨控制系统,其特征在于,所述脱硝喷氨控制系统还包括:云数据库;
所述云数据库,用于获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;
所述云数据库,还用于获取所述工况数据对应的气动调节阀的阀门开度;
所述云数据库,还用于根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
5.如权利要求4所述的脱硝喷氨控制系统,其特征在于,所述气动调节阀,还用于获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;
所述气动调节阀,还用于根据所述运行方案调节所述气动调节阀的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块。
6.一种脱硝喷氨控制方法,其特征在于,所述脱硝喷氨控制方法应用于脱硝喷氨控制系统,所述系统包括气氨混合器、多个计量调节模块和喷氨格栅;所述气氨混合器的管道出口分别与各计量调节模块的管道入口连接,各计量调节模块的管道出口分别与所述喷氨格栅连接,所述喷氨格栅与脱硝反应器前部烟道连接;所述方法包括:
所述气氨混合器将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块;
各计量调节模块根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅;
所述喷氨格栅将各计量调节模块输送的目标氨气喷射至所述脱硝反应器各点位,以使所述脱硝反应器中各点位的烟气污染物与所述目标氨气进行反应脱硝。
7.如权利要求6所述的脱硝喷氨控制方法,其特征在于,所述计量调节模块还包括调节模块和喷枪连接模块;所述调节模块的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述调节模块的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接,所述喷枪连接模块的连接口与所述喷氨格栅的各喷枪连接;
所述各计量调节模块根据所述脱硝反应器不同点位的当前工况数据调节氨气值,并将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷氨格栅的步骤包括:
所述调节模块获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块,其中,所述当前工况数据包括氮氧化物浓度和氨逃逸浓度;
所述喷枪连接模块将所述目标氨气输送至所述喷氨格栅的各喷枪。
8.如权利要求7所述的脱硝喷氨控制方法,其特征在于,所述调节模块包括电磁流量计和气动调节阀;所述电磁流量计设置于所述气动调节阀前端的管道上,所述气动调节阀的输入端口与所述气氨混合器的管道出口连接,所述气动调节阀的输出端口与所述喷枪连接模块的管道入口连接;
所述调节模块获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据确定氨气值,基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块的步骤包括:
所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块;
所述电磁流量计在所述气动调节阀调节所述阀门开度时,获取所述气动调节阀输送的氨气值数据,并将所述氨气值数据上传至云数据库。
9.如权利要求8所述的脱硝喷氨控制方法,其特征在于,所述脱硝喷氨控制系统还包括云数据库;所述气氨混合器将输入的热解氨气与空气均匀混合获得预设浓度氨气,并将所述预设浓度氨气通过管道输送至各计量调节模块的步骤之前,还包括:
所述云数据库获取所述脱硝反应器各点位的工况数据,所述工况数据包括烟气量、烟气温度、含氧量和原始氮氧化物浓度;
所述云数据库获取所述工况数据对应的气动调节阀的阀门开度;
所述云数据库根据所述工况数据和所述阀门开度生成所述脱硝反应器不同工况下的运行方案。
10.如权利要求9所述的脱硝喷氨控制方法,其特征在于,所述气动调节阀根据所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据确定氨气值,并基于所述氨气值调节阀门开度将所述氨气值对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块的步骤包括:
所述气动调节阀获取所述喷枪连接模块与所述脱硝反应器对应点位的当前工况数据,并根据所述当前工况数据从所述云数据库中确定所述当前工况数据对应的运行方案;
所述气动调节阀根据所述运行方案调节所述气动调节阀的阀门开度将所述运行方案对应的目标氨气输送至所述喷枪连接模块。
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---|---|---|---|---|
CN210021744U (zh) * | 2019-04-18 | 2020-02-07 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 | 一种scr脱硝系统风氨控制设备 |
CN112705046A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-27 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种脱硝喷氨精细化调整方法及装置 |
WO2021184786A1 (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 西安热工研究院有限公司 | 一种布置在燃机出口烟道内部的尿素直喷热解脱硝装置 |
CN215138492U (zh) * | 2021-05-20 | 2021-12-14 | 上海寰球工程有限公司 | 一种基于cfd模型的脱硝喷氨调控系统 |
CN116189791A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-30 | 华南理工大学 | 一种scr系统氨氮双控喷氨优化方法、装置及存储介质 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN210021744U (zh) * | 2019-04-18 | 2020-02-07 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东电力试验研究院 | 一种scr脱硝系统风氨控制设备 |
WO2021184786A1 (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 西安热工研究院有限公司 | 一种布置在燃机出口烟道内部的尿素直喷热解脱硝装置 |
CN112705046A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-27 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种脱硝喷氨精细化调整方法及装置 |
CN215138492U (zh) * | 2021-05-20 | 2021-12-14 | 上海寰球工程有限公司 | 一种基于cfd模型的脱硝喷氨调控系统 |
CN116189791A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-30 | 华南理工大学 | 一种scr系统氨氮双控喷氨优化方法、装置及存储介质 |
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