本實(shí)用新型涉及大氣環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)。
背景技術(shù):
燃煤裝置,尤其是火力發(fā)電廠(chǎng)的燃煤裝置,排放煙氣會(huì)造成大氣污染,其中主要的污染物之一是氮氧化合物(NOX)。氮氧化合物(NOX)進(jìn)入大氣會(huì)形成酸雨,對(duì)環(huán)境的影響非常大。煙氣脫硝就是要脫去燃煤裝置排出的煙氣中的氮氧化合物(NOX)。
現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)氮氧化合物(NOX)的治理手段有:選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)。其中,SCR是利用還原劑(氨氣,尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性的與NOX反應(yīng)生成N2和H2O。SNCR的脫硝原理為在爐膛出口及水平煙道區(qū)域直接噴氨水進(jìn)行脫硝,其相較于SCR,不需要催化劑的輔助即可實(shí)現(xiàn)脫硝,大大降低了脫硝成本。
隨著煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,為了確保達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),通常的做法是在煙道中噴入過(guò)量的氨水,這不僅提高了脫硫的成本,而且,還帶來(lái)了未反應(yīng)氨水對(duì)設(shè)備腐蝕的新問(wèn)題。如何提高液氨的利用效率,實(shí)現(xiàn)低成本的環(huán)保達(dá)標(biāo)排放成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
鑒于上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)及其控制方法。
(二)技術(shù)方案
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面,提供了一種爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)。該爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)包括:N個(gè)噴淋頭,設(shè)置于噴淋平面上;NOX濃度檢測(cè)組件,包括:M個(gè)局部采樣檢測(cè)單元,其對(duì)檢測(cè)平面上M個(gè)局部采樣位置的煙氣進(jìn)行檢測(cè),獲取各局部采樣位置的NOX濃度;其中,噴 淋平面和檢測(cè)平面設(shè)置于煙道中的一段直煙道,兩者與直煙道延伸的方向垂直,M個(gè)局部采樣位置在檢測(cè)平面上不重合,N≧2,M≧2。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,噴淋平面和檢測(cè)平面之間的距離小于等于1.5m,其中:檢測(cè)平面位于直煙道中煙道延伸方向的上游,噴淋平面位于直煙道中煙道延伸方向的下游;或者噴淋平面位于直煙道中煙道延伸方向的上游,檢測(cè)平面位于直煙道中煙道延伸方向的下游。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,直煙道的截面為矩形,M個(gè)局部采樣位置在檢測(cè)平面上為單排方式設(shè)置或多排方式設(shè)置;或者直煙道的截面為橢圓形或圓形,M個(gè)局部采樣位置在檢測(cè)平面為單排方式設(shè)置、單環(huán)方式設(shè)置、單環(huán)與中心組合的方式設(shè)置、多環(huán)方式設(shè)置,或多環(huán)與中心組合的方式設(shè)置。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,噴淋頭與局部采樣位置具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,該對(duì)應(yīng)關(guān)系包括:N=M,噴淋頭與局部采樣位置之間為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系;或者N﹥M,至少一個(gè)局部采樣位置對(duì)應(yīng)多個(gè)噴淋頭;或者M(jìn)﹥N,至少一個(gè)噴淋頭對(duì)應(yīng)多個(gè)局部采樣位置。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,N=M,噴淋頭與局部采樣位置之間為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,N個(gè)噴淋頭在檢測(cè)平面上的投影覆蓋M個(gè)局部采樣位置。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,直煙道為水平方向的直煙道、豎直方向的直煙道或斜向的直煙道。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,N個(gè)噴淋頭分別獨(dú)立地通過(guò)流量控制閥連通至液氨源;NOX濃度檢測(cè)組件還包括:數(shù)據(jù)收集主機(jī),與M個(gè)局部采樣檢測(cè)單元相連接,其收集M個(gè)局部采樣位置的NOX濃度信息;爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)還包括:控制系統(tǒng),其輸入端連接至數(shù)據(jù)收集主機(jī),其控制端連接N個(gè)噴淋頭各自的流量控制閥,該控制系統(tǒng)利用各局部采樣位置的NOX濃度獨(dú)立地控制N個(gè)噴淋頭的噴氨量。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,局部采樣位置為采樣路徑,NOX濃度檢測(cè)組件為基于對(duì)射式檢測(cè)的氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng);或者局部采樣位置為采樣點(diǎn)或采樣區(qū)域,NOX濃度檢測(cè)組件為基于偽原位檢測(cè) 系統(tǒng)的多點(diǎn)式激光光譜氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng),其中,M個(gè)局部采樣檢測(cè)單元固定于直煙道的側(cè)壁上,采樣管的前端伸出至檢測(cè)平面上相應(yīng)的局部采樣位置。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)內(nèi)預(yù)存第二NOX濃度預(yù)設(shè)值及局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表;對(duì)于一局部采樣位置,控制系統(tǒng)判斷該局部采樣位置的NOX濃度是否大于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,如果是,則由局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表確定該局部采樣位置對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)的對(duì)應(yīng)噴淋頭,向?qū)?yīng)噴淋頭的流量控制閥發(fā)送指令,增大對(duì)應(yīng)噴淋頭的噴氨量。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中,控制系統(tǒng)內(nèi)還預(yù)存第一NOX濃度預(yù)設(shè)值;NOX濃度檢測(cè)組件還包括:至少一全局采樣檢測(cè)單元,其對(duì)全局采樣位置的煙氣進(jìn)行檢測(cè),獲取該全局采樣位置的NOX濃度,其中,全局采樣位置設(shè)置于煙道出口位置;其中,控制系統(tǒng)判斷該全局采樣位置的NOX濃度是否小于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值,如果是,則維持全部噴淋頭的噴氨量不變或降低全部噴淋頭的噴氨量。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面,還提供了一種上述爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的控制方法。該控制方法由控制系統(tǒng)執(zhí)行,包括:
步驟B:逐一判斷M個(gè)局部采樣位置的NOX濃度是否低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,如否,執(zhí)行步驟C;
步驟C:記錄NOX濃度不低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值的一個(gè)或多個(gè)的局部采樣位置,根據(jù)局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表,確定與該一個(gè)或多個(gè)的局部采樣位置對(duì)應(yīng)的噴淋頭;以及
步驟D:對(duì)每一個(gè)確定的噴淋頭對(duì)應(yīng)的流量控制閥發(fā)送指令,增加該噴淋頭增加噴氨量。
優(yōu)選地,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的控制方法中,控制系統(tǒng)內(nèi)還預(yù)存有第一NOX濃度預(yù)設(shè)值,該第一NOX濃度預(yù)設(shè)值小于或等于煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)中NOX濃度的最高限值;NOX濃度檢測(cè)組件還包括:至少一全局采樣檢測(cè)單元,其采集全局采樣位置的煙氣進(jìn)行檢測(cè),獲取該全局采樣位置的NOX濃度,其中,全局采樣位置設(shè)置于煙道出口位置;控制方法中,步驟B之前還包括:步驟A,判斷全局采樣位置的NOX 濃度是否低于或等于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值,如果是,執(zhí)行步驟F,否則,執(zhí)行步驟B;控制方法中,步驟A之后還包括:步驟F,維持全部噴淋頭的噴氨量不變或降低全部噴淋頭的噴氨量。
(三)有益效果
從上述技術(shù)方案可以看出,本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)至少具有以下有益效果其中之一:
(1)在煙道中定義與煙道延伸方向垂直的噴淋平面和檢測(cè)平面,在噴淋平面上設(shè)置N個(gè)噴淋頭,在檢測(cè)平面上設(shè)置M個(gè)局部采樣位置,從而提供了一種不同于以往的新型的爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng);
(2)對(duì)于不同形狀的煙道,提供了靈活的解決方案,能夠適用于各種場(chǎng)景,大大降低了推廣應(yīng)用的難度;
(3)N個(gè)噴淋頭分別獨(dú)立地通過(guò)流量控制閥連通至液氨源,控制系統(tǒng)的控制端連接N個(gè)噴淋頭各自的流量控制閥,利用各局部采樣位置的NOX濃度獨(dú)立地控制N個(gè)噴淋頭的噴氨量,從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定噴淋頭噴淋量的控制,提升了整個(gè)系統(tǒng)的可控性;
(4)建立局部采樣位置與噴淋頭的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表,控制系統(tǒng)通過(guò)該M個(gè)局部采樣位置的NOX濃度控制N個(gè)噴淋頭噴撒液氨的量,即:僅對(duì)于NOX濃度超過(guò)預(yù)設(shè)值的局部采樣位置對(duì)應(yīng)的噴淋頭增加噴氨量,從而提高了液氨的利用效率,降低了成本,同時(shí)避免了未反應(yīng)氨水對(duì)設(shè)備腐蝕的問(wèn)題;
(5)在煙道的出口處設(shè)置全局采樣位置,檢測(cè)煙道出口處的NOX濃度,如果未達(dá)到環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn),則采用局部檢測(cè)法增加特定噴淋頭的噴氨量,確保從煙道排出的煙氣符合環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說(shuō)明
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中噴淋頭與NOX濃度檢測(cè)組件設(shè)置方式的示意圖;
圖3為圖1所示爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中煙道的檢測(cè)平面的示意圖;
圖4為根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例中檢測(cè)平面的示意圖;
圖5A~圖5D為本實(shí)用新型在圓形截面煙道中局部采樣位置設(shè)置方式的示意圖;
圖6為圖1所示爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中噴淋平面的示意圖;
圖7為圖1所示爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中,申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn):由于煙道不可能是無(wú)限延伸的長(zhǎng)筒形結(jié)構(gòu),其必然存在拐彎,在這種情況下,煙氣在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中形成反射,同時(shí),煙道局部的不規(guī)則結(jié)構(gòu)也會(huì)造成煙氣的旋流運(yùn)動(dòng),這些因素共同作用,造成煙道中不同位置的煙氣濃度(NOX濃度)的不可預(yù)測(cè)性。在這種情況下,采用一成不變的液氨噴淋模式必然不能滿(mǎn)足全部情況,或者是造成NOX脫除不凈,或者是噴淋過(guò)量的液氨造成浪費(fèi)。
本實(shí)用新型中,在煙道中定義與煙道延伸方向垂直的噴淋平面和檢測(cè)平面,其中,在噴淋平面上設(shè)置N個(gè)噴淋頭,在檢測(cè)平面上設(shè)置不同位置的M個(gè)局部采樣位置,建立局部采樣位置與噴淋頭的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)該M個(gè)局部采樣位置的NOX濃度控制N個(gè)噴淋頭噴撒液氨的量。
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合具體實(shí)施例,并參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)用新型的一個(gè)示例性實(shí)施例中,提供了一種爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)。請(qǐng)參照?qǐng)D1,本實(shí)施例爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)包括:
N個(gè)噴淋頭,設(shè)置于煙道中的噴淋平面上,分別獨(dú)立地通過(guò)流量控制閥連通至液氨源,其中N≧2;
NOX濃度檢測(cè)組件,其采集煙道中的檢測(cè)平面上M個(gè)局部采樣位置及1個(gè)煙道出口處的全局采樣位置的煙氣進(jìn)行檢測(cè),獲取各采樣位置的NOX濃度,該M個(gè)局部采樣位置在檢測(cè)平面上不重合,其中M≧2;
控制系統(tǒng),其輸入端連接至所述NOX濃度檢測(cè)組件,其控制端連接所述N個(gè)噴淋頭各自的流量控制閥,用于利用各采樣位置的NOX濃度獨(dú)立地控制N個(gè)噴淋頭的噴氨量。
以下分別對(duì)本實(shí)施例爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
本實(shí)施例中,煙道為矩形截面的煙道。但本實(shí)用新型并不以此為限,在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中,煙道還可以是圓形、橢圓形界面的煙道,均可以應(yīng)用本實(shí)用新型。
在煙道中,沿?zé)煹姥由斓姆较蚨x噴淋平面和檢測(cè)平面。其中,該兩平面均與煙道延伸方向的垂直,并且,檢測(cè)平面位于煙道延伸方向的下游。為了實(shí)現(xiàn)噴淋頭液氨噴淋量與相應(yīng)采樣位置煙氣中NOX濃度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,至少?lài)娏芷矫婧蜋z測(cè)平面之間的煙道應(yīng)當(dāng)為一段直煙道,且兩平面之間的距離一般不超過(guò)1.5m,以防止煙氣在煙道傳播過(guò)程中,在煙道橫截面的分布規(guī)律發(fā)生變化。本實(shí)施例中,噴淋平面和檢測(cè)平面之間的距離為0.8m。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中,噴淋平面和檢測(cè)平面之間的直煙道為豎直煙道段,并且,檢測(cè)平面位于煙道延伸方向的下游,而在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中,噴淋平面和檢測(cè)平面之間的直煙道也可以為水平煙道或斜煙道,如圖2所示,并且檢測(cè)平面也可以位于噴淋平面的上游,只要檢測(cè)平面上局部采樣位置與噴淋平面上特定的一個(gè)或者多個(gè)噴淋頭建立關(guān)聯(lián),在該局部采樣位置的NOX濃度大于特定值時(shí),使該一個(gè)或者多個(gè)噴淋頭的液氨噴淋量增加,均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本實(shí)施例中,NOX濃度檢測(cè)組件為基于PIMs(Pseudo In-Situ Measurement system,偽原位檢測(cè)系統(tǒng))的多點(diǎn)式激光光譜氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng)。該多點(diǎn)式激光光譜氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng)包括:5臺(tái)PIMs(PIMs1、PIMs2、PIMs3、PIMs4、PIMs5)及1臺(tái)數(shù)據(jù)收集主機(jī)。其中,4臺(tái)PIMS(PIMs1~PIMs4)安裝在煙道的側(cè)壁,采樣管的前端分別延伸至檢測(cè)平面上相應(yīng)的局部采樣位置(P1~P4);1臺(tái)PIMs(PIMs5)安裝在煙道出口的側(cè)壁上,采樣管的前端延伸至煙道出口。該5臺(tái)PIMs的信號(hào)輸出端連接至數(shù)據(jù)收集主機(jī)的信號(hào)輸入端。由數(shù)據(jù)收集主機(jī)將5臺(tái)PIMs測(cè)得的NOX濃度信息發(fā)送至控制系統(tǒng)。
圖3為圖1所示爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)中煙道的檢測(cè)平面的示意圖。如圖2所示,在檢測(cè)平面上,均勻設(shè)置4個(gè)局部采樣位置(P1~P4)。4臺(tái)PIMs的采樣管的前端延伸至檢測(cè)平面上相應(yīng)的局部采樣位置??梢?jiàn),在本實(shí)施例中,局部采樣位置指的是采樣點(diǎn)或采樣區(qū)域。
PIMS集成了采樣、檢測(cè)組件于一體,直接安裝在煙道上,不同于傳 統(tǒng)的抽取式氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng),其沒(méi)有傳統(tǒng)的采樣管線(xiàn),煙氣被直接抽取至高溫檢測(cè)池,檢測(cè)完后現(xiàn)場(chǎng)排空,形式和功能上近似于原位檢測(cè)(In-Situ Measurement),稱(chēng)之為偽原位檢測(cè)。PIMs最大限度保證煙氣采樣不失真,從根本上避免了傳統(tǒng)采樣管線(xiàn)帶來(lái)的ABS(硫酸氫銨)結(jié)晶而測(cè)不出氨氣的問(wèn)題。
需要說(shuō)明的是,雖然本實(shí)施例中采用局部采樣位置在檢測(cè)平面上均勻設(shè)置的方式,但本實(shí)用新型并不以此為限,在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要采用其他的設(shè)備并設(shè)置局部采樣位置的數(shù)目和具體位置,只要能夠反映出在檢測(cè)平面上各個(gè)位置NOX濃度即可。
圖4為根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例中檢測(cè)平面的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3,NOX濃度檢測(cè)組件為基于對(duì)射式檢測(cè)的氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng)。在該氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng)中,在檢測(cè)平面上并排設(shè)置三組對(duì)射式光譜儀,分別對(duì)應(yīng)局部采樣位置(P1'~P3')。以局部采樣位置P1'為例,左側(cè)的激光器發(fā)出檢測(cè)激光,該激光穿透煙氣,其中特定波長(zhǎng)的光成分被煙氣中NOX所吸收,右側(cè)的光電耦合器接收特定波長(zhǎng)光成本被吸收后的吸收光,對(duì)該吸收光進(jìn)行分析,從而獲得局部采樣位置P1'的NOX濃度信息。三組對(duì)射式光譜儀的后端連接至數(shù)據(jù)收集主機(jī),由數(shù)據(jù)收集主機(jī)將局部采樣位置P1'~P3'的NOX濃度信息發(fā)送至控制系統(tǒng)。
需要注意的是,在圖3中,局部采樣位置的表現(xiàn)形式為采樣點(diǎn)或采樣區(qū)域,而在圖4中,局部采樣位置為具有一段距離的采樣路徑,可見(jiàn),本實(shí)用新型中的采樣位置不應(yīng)當(dāng)僅僅理解為采樣點(diǎn),其可以表現(xiàn)為廣義上的各種形式。
在圖3所示的檢測(cè)平面中,局部采樣位置在煙道內(nèi)的檢測(cè)平面上均勻設(shè)置(2排×2列),在圖4所示的檢測(cè)平面上,局部采樣位置在煙道內(nèi)的檢測(cè)平面上單排(1排×2列)方式設(shè)置。
如上所述,除了矩形截面之外,煙道的截面還可以是圓形或橢圓形。在這種情況下,局部采樣位置的設(shè)置方式將略有不同。當(dāng)煙道截面為圓形時(shí),局部采樣位置可以單排方式設(shè)置,即5個(gè)局部采樣位置(P1~P5)排列為一排,如圖5A所示;單環(huán)方式設(shè)置,即4個(gè)局部采樣位置(P1~P4)在煙道圓周方向呈環(huán)狀排列,如圖5B所示;單環(huán)與中心組合的方式設(shè)置, 即4個(gè)局部采樣位置(P1~P4)在煙道圓周方向呈環(huán)狀排列,另一局部采樣位置P5設(shè)置于煙道中心位置,如圖5C所示;多環(huán)與中心組合的方式設(shè)置,即4個(gè)局部采樣位置(P1~P4)在煙道的第一圓周上呈環(huán)狀排列,4個(gè)局部采樣位置(P6~P9)在煙道的第二圓周上呈環(huán)狀排列,另一局部采樣位置P5設(shè)置于煙道中心位置,如圖5D所示。關(guān)于橢圓截面的煙道,與此類(lèi)似,不再重述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚,可以綜合考慮檢測(cè)平面的大小、檢測(cè)精度、成本等各個(gè)因素來(lái)確定局部采樣位置的數(shù)目、位置和設(shè)置方式,并不以本實(shí)用新型給出的實(shí)施例為限。
請(qǐng)參照?qǐng)D6,與4個(gè)局部采樣位置相對(duì)應(yīng),在噴淋平面上設(shè)置4個(gè)噴淋頭(S1~S4),即噴淋頭的數(shù)目與局部采樣位置的數(shù)目相同,并且位置相互對(duì)應(yīng),即一個(gè)噴淋頭對(duì)應(yīng)檢測(cè)平面上一個(gè)局部采樣位置,換句話(huà)說(shuō):4個(gè)噴淋頭在檢測(cè)平面上的投影覆蓋所述4個(gè)局部采樣位置。但本實(shí)用新型并不以此為限。
在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中,采樣位置的數(shù)目與噴淋頭的數(shù)目可以相同,也可以不同。換句話(huà)說(shuō),可以是一個(gè)局部采樣位置對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)噴淋頭,也可以是一個(gè)噴淋頭對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)局部采樣位置,只要噴淋頭與特定的局部采樣位置具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。一般情況下,采樣位置和噴淋頭的數(shù)目都大于2個(gè),視安裝成本以及煙道內(nèi)的空間而定。
如圖6所示,4個(gè)噴淋頭設(shè)置于煙道中的噴淋平面上,與檢測(cè)平面上相應(yīng)的局部采樣位置一一對(duì)應(yīng)。對(duì)于其中的一個(gè)噴淋頭而言,其與液氨源之間具有兩條通路。在第一條通路中,設(shè)置于第一手動(dòng)閥門(mén)。在第二條通路中,設(shè)置有電磁閥與流量控制閥。并且,該電磁閥和流量控制閥的控制端均連接至控制系統(tǒng)。
在正常情況下,第一手動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉,控制系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)控制電磁閥的關(guān)閉以及流量控制閥的流量,提高液氨的利用效率,降低成本。在電磁閥或流量控制閥出現(xiàn)故障的情況下,通過(guò)手動(dòng)方式打開(kāi)第一手動(dòng)閥門(mén),以最大量噴淋液氨,確保在出現(xiàn)故障時(shí)煙道排出的煙氣仍然能夠環(huán)保達(dá)標(biāo)。
控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端接收數(shù)據(jù)收集主機(jī)發(fā)送的NOX濃度信息,其中 包括:(1)4個(gè)局部采樣位置的局部NOX濃度信息;(2)煙道出口NOX濃度信息,并依據(jù)其控制噴淋平面上4個(gè)噴淋頭液氨的噴淋量。其中,在控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)有:第一NOX濃度預(yù)設(shè)值、第二NOX濃度預(yù)設(shè)值和局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表。請(qǐng)參照?qǐng)D7,以下對(duì)控制系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行說(shuō)明:
步驟A:判斷煙道出口位置的NOX濃度是否低于或等于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值,如果是,執(zhí)行步驟F,否則,執(zhí)行步驟B;
此處的第一NOX濃度預(yù)設(shè)值可以被設(shè)定為煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)中NOX濃度的最高限值。當(dāng)然,該第一NOX濃度預(yù)設(shè)值也可以小于煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)中NOX濃度的最高限值。
步驟B:逐一判斷4個(gè)局部采樣位置的NOX濃度是否低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,如果是,即4個(gè)局部NOX濃度信息均低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,則執(zhí)行步驟E,否則,執(zhí)行步驟C;
此處的第二NOX濃度預(yù)設(shè)值可以根據(jù)第一NOX濃度預(yù)設(shè)值合理設(shè)定,例如,可以令第二NOX濃度預(yù)設(shè)值等于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值。
步驟C:記錄NOX濃度不低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值的一個(gè)或多個(gè)的局部采樣位置,根據(jù)局部采樣位置/噴淋頭對(duì)照表,確定與該一個(gè)或多個(gè)的局部采樣位置對(duì)應(yīng)的噴淋頭;
本實(shí)施例中,局部采樣位置與噴淋頭是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,即一個(gè)局部采樣位置對(duì)應(yīng)一個(gè)噴淋頭。在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中,一個(gè)局部采樣位置也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)噴淋頭。
另外,還需要說(shuō)明的是,在一次檢測(cè)中,NOX濃度不低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值的局部采樣位置,可以是一個(gè),也可以為多個(gè)。在多個(gè)局部采樣位置的NOX濃度不低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值的情況下,確定的噴淋頭也將為多個(gè)。
步驟D:對(duì)每一個(gè)確定的噴淋頭對(duì)應(yīng)的流量控制閥發(fā)送指令,增加該噴淋頭增加噴氨量,執(zhí)行步驟A;
步驟E:參數(shù)設(shè)定不合理報(bào)警,退出;
在煙道出口位置的NOX濃度高于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值,而4個(gè)局部采樣位置的NOX濃度均低于第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,在這種情況下,說(shuō)明 第二NOX濃度預(yù)設(shè)值的設(shè)定過(guò)高,控制方法無(wú)法正常運(yùn)行。在這種情況下,需要退出程序,待工程技術(shù)人員對(duì)第二NOX濃度預(yù)設(shè)值進(jìn)行重新調(diào)整后再執(zhí)行程序。
由此可以看出,第二NOX濃度預(yù)設(shè)值需要合理選擇,并且根據(jù)程序運(yùn)行的反饋進(jìn)行調(diào)整,這點(diǎn)需要工程技術(shù)人員尤其注意。
步驟F:維持噴淋平面上4個(gè)噴淋頭的噴氨量不變,執(zhí)行步驟G;
為了安全起見(jiàn),在煙道出口位置的NOX濃度低于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值時(shí),維持各個(gè)噴淋頭的噴氨量不變。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可以理解,在確保安全的情況下,如果煙道出口位置的NOX濃度低于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值較多時(shí),從成本考慮,也可以適當(dāng)減小各個(gè)噴淋頭的噴氨量(例如減小5%噴氨量)。但是需要注意的是,為避免煙道排出的煙氣中NOX濃度短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大范圍波動(dòng),建議對(duì)NOX濃度采用遲滯控制方式,此處不再詳細(xì)說(shuō)明。
步驟G:延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間ΔT,重新執(zhí)行步驟A。
該預(yù)設(shè)時(shí)間ΔT可以根據(jù)需要合理設(shè)置,一般情況下,可以設(shè)定為10秒~10分鐘。
結(jié)合爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)的硬件,以及上述控制方法,可以實(shí)現(xiàn)煙氣環(huán)保達(dá)標(biāo)排放,同時(shí)能夠盡可能地降低液氨的消耗,降低了生產(chǎn)成本,同時(shí)避免了過(guò)量液氨對(duì)設(shè)備的不利影響。
至此,已經(jīng)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)本實(shí)用新型爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)及其控制方法有了清楚的認(rèn)識(shí)。
需要說(shuō)明的是,在附圖或說(shuō)明書(shū)正文中,未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式,均為所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所知的形式,并未進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外,上述對(duì)各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單地更改或替換,例如:
(1)除了矩形、圓形或橢圓形截面的煙道之外,本實(shí)用新型同樣適用于其他截面的煙道;
(2)關(guān)于噴淋平面上噴淋頭的數(shù)量、設(shè)置位置,檢測(cè)平面上局部采樣位置的數(shù)量和設(shè)置位置,均可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,并不以上述實(shí)施例 為限;
(3)除了上述基于對(duì)射式檢測(cè)的氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng)和基于偽原位檢測(cè)系統(tǒng)的多點(diǎn)式激光光譜氨逃逸檢測(cè)系統(tǒng),本實(shí)用新型同樣可以采用其他類(lèi)型的NOX濃度檢測(cè)組件;
(4)關(guān)于第一NOX濃度預(yù)設(shè)值和第二NOX濃度預(yù)設(shè)值,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要合理調(diào)整,并不局限于上述實(shí)施例。
特別是,關(guān)于噴淋頭位于噴淋平面,由于安裝工藝等方面原因,各個(gè)噴淋頭可能會(huì)有一定的錯(cuò)落,只要各個(gè)噴淋頭相對(duì)于噴淋平面平移的距離小于20cm,均可以認(rèn)為其是位于噴淋平面上。同樣,只要各個(gè)局部采樣位置相對(duì)于檢測(cè)平面平移的距離小于20cm,就可以認(rèn)為其是位于檢測(cè)平面上。
還需要說(shuō)明的是,本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范,但這些參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值,而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)值。實(shí)施例中提到的方向用語(yǔ),例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,僅是參考附圖的方向,并非用來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。此外,除非特別描述或必須依序發(fā)生的步驟,上述步驟的順序并無(wú)限制于以上所列,且可根據(jù)所需設(shè)計(jì)而變化或重新安排。并且上述實(shí)施例可基于設(shè)計(jì)及可靠度的考慮,彼此混合搭配使用或與其他實(shí)施例混合搭配使用,即不同實(shí)施例中的技術(shù)特征可以自由組合形成更多的實(shí)施例。
并且,貫穿附圖,相同的元素由相同或相近的附圖標(biāo)記來(lái)表示。在以下描述中,一些具體實(shí)施例僅用于描述目的,而不應(yīng)該理解為對(duì)本實(shí)用新型有任何限制,而只是本實(shí)用新型實(shí)施例的示例。在可能導(dǎo)致對(duì)本實(shí)用新型的理解造成混淆時(shí),將省略常規(guī)結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。應(yīng)注意,圖中各部件的形狀和尺寸不反映真實(shí)大小和比例,而僅示意本實(shí)用新型實(shí)施例的內(nèi)容。
此外,本實(shí)用新型的各個(gè)部件實(shí)施例可以以硬件實(shí)現(xiàn),或者以在一個(gè)或者多個(gè)處理器上運(yùn)行的軟件模塊實(shí)現(xiàn),或者以它們的組合實(shí)現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在實(shí)踐中使用微處理器或者數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的相關(guān)設(shè)備中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本實(shí)用新型還可以實(shí)現(xiàn)為用于執(zhí)行這里所描述的方法的一部分或者全部的設(shè)備或者裝置程序(例如,計(jì)算機(jī)程序和計(jì)算機(jī)程 序產(chǎn)品)。這樣的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上,或者可以具有一個(gè)或者多個(gè)信號(hào)的形式。這樣的信號(hào)可以從因特網(wǎng)網(wǎng)站上下載得到,或者在載體信號(hào)上提供,或者以任何其他形式提供。
綜上所述,本實(shí)用新型提供了一種新型的爐內(nèi)煙氣脫硝噴氨智能系統(tǒng)。其中,在煙道中定義噴淋平面和檢測(cè)平面,其中,在噴淋平面上設(shè)置N個(gè)噴淋頭,在檢測(cè)平面上設(shè)置不同位置的M個(gè)局部采樣位置,并建立局部采樣位置與噴淋頭的對(duì)應(yīng)關(guān)系,控制系統(tǒng)通過(guò)該M個(gè)局部采樣位置的NOX濃度控制N個(gè)噴淋頭噴撒液氨的量,從而提高了液氨的利用效率,降低了成本,避免了未反應(yīng)氨水對(duì)設(shè)備腐蝕的問(wèn)題。同時(shí)在煙道的出口處設(shè)置全局采樣位置,檢測(cè)煙道出口處的NOX濃度,如果該未達(dá)到環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn),則采用局部檢測(cè)法增加特定噴淋頭的噴氨量,確保從煙道排出的煙氣符合環(huán)保達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn),具有較強(qiáng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。