一种SNCR系统中氨水用量的控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种SNCR系统中氨水用量的控制方法及控制系统，属于水泥工业烟气脱硝技术领域，包括：S1、获取下列基础数据氨水质量浓度、富裕系数、生料投料量、C1目标氮氧化物浓度、水泥生料熟料折合比γ、常数α、常数β、水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度和氨的利用效率；S2、建立关系模型；氨水控制用量*氨的利用效率*氨水质量浓度/17＝富裕系数*(水泥窑内氮氧化物浓度*β+α*水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度

【技术实现步骤摘要】
一种SNCR系统中氨水用量的控制方法及控制系统


[0001]本专利技术属于水泥工业烟气脱硝
，具体涉及一种SNCR系统中氨水用量的控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]氮氧化物是一种对环境有害的污染物，容易引起酸雨等危害。目前水泥工业较多采用选择性非催化还原技术(SelecTivenon
‑
caTalyTicreacTion，即SNCR)降低氮氧化物排放。因SNCR技术改造简单、投资小等优势得到了较为广泛的应用，但是目前水泥行业SNCR系统存在一个严重的问题就是无法提前准确的控制氨水的用量。
[0003]目前水泥窑常见的PID控制氨水用量的方法，全部都属于滞后调节。如CN114067933A利用智能化计算的方式给出氨水用量的变化情况，其控制依据是氮氧化物排放浓度的变化率，是根据检测上存在明显滞后时间的预热器出口或烟囱的氮氧化物浓度进行控制，没有对氮氧化物的来源进行分析。此外，不同SNCR系统之间的比较，因为本底氮氧化物浓度的波动，导致难以获得明确的比较方法。
[0004]水泥行业目前的SNCR系统氨水控制方法，普遍存在以下问题：
[0005]第一，利用存在严重滞后时间的预热器或烟囱的分析仪测出的氮氧化物浓度对氨水用量进行控制，而没有前置控制的方法。
[0006]第二，没有对水泥窑氮氧化物的排放机理进行研究，单纯的以排放浓度自身的变化利用PID对氨水用量进行控制。
[0007]同一条生产线如果采用不同的SNCR系统，相互之间的氨水用量比较是难以控制的，因为虽然是一条生产线，但是其氮氧化物初始排放浓度是时刻变化的，自然也就无法比较不同SNCR系统之间的优劣。

技术实现思路

[0008]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种SNCR系统中氨水用量的控制方法及控制系统，能够对实时的氮氧化物初始排放浓度(水泥窑内氮氧化物浓度和水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度)进行预控制，从而对氨水用量进行预测。
[0009]本专利技术的第一目的是提供一种SNCR系统中氨水用量的控制方法，利用实时的氮氧化物初始排放浓度来控制SNCR脱硝系统的氨水用量，包括：
[0010]S1、获取基础数据；所述基础数据包括氨水质量浓度、富裕系数、生料投料量、C1目标氮氧化物浓度、水泥生料熟料折合比γ、常数α、常数β、水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度和氨的利用效率；
[0011]S2、建立关系模型；
[0012]氨水控制用量*氨的利用效率*氨水质量浓度/17＝富裕系数*(水泥窑内氮氧化物浓度*β+α*水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度
‑
α*C1目标氮氧化物浓度)/22.4*生料投料量(t/h)/γ/1000；
[0013]S3、利用烟气分析仪测试窑尾烟室实时的水泥窑内氮氧化物浓度，并结合基础数据，通过上述关系模型计算得到实时的氨水控制用量。
[0014]水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度的获取方式为：
[0015]在SNCR系统未投运状态下，用烟气分析仪测试的实时的窑尾烟室的NOx浓度NO
‑
riser；用一级旋风筒出口的烟气分析仪器测试的实时的烟气的氧气浓度O2
‑
c1，NO浓度NO
‑
c1；
[0016]实时的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度＝(α*NO
‑
c1
‑
β*NO
‑
riser)/α；
[0017]在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值得到关系模型中的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度；
[0018]氨的利用效率获取方式为：水泥生产线的产量稳定时，在SNCR系统未投运状态下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c11，在SNCR系统投运状态且将烟囱氮氧化物的折算浓度控制在目标值的情况下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c12；
[0019]实时的氨的利用效率＝(NO
‑
c11
‑
NO
‑
c12)*α*生料投料量/γ/22.4/(氨水用量(L/h)*氨水密度(kg/L)*氨水质量浓度*1000/17)；
[0020]氨的利用效率在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值即可。
[0021]本专利技术的第二目的是提供一种SNCR系统中氨水用量的控制系统，利用实时的氮氧化物初始排放浓度来控制SNCR脱硝系统的氨水用量，包括：
[0022]获取基础数据获取模块；所述基础数据包括氨水质量浓度、富裕系数、生料投料量、C1目标氮氧化物浓度、水泥生料熟料折合比γ、常数α、常数β、水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度和氨的利用效率；
[0023]氨水控制用量*氨的利用效率*氨水质量浓度/17＝富裕系数*(水泥窑内氮氧化物浓度*β+α*水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度
‑
α*C1目标氮氧化物浓度)/22.4*生料投料量(t/h)/γ/1000；
[0024]控制模块；利用烟气分析仪测试窑尾烟室实时的水泥窑内氮氧化物浓度，并结合基础数据，通过上述关系模型计算得到实时的氨水控制用量。
[0025]水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度的获取方式为：
[0026]在SNCR系统未投运状态下，用烟气分析仪测试的实时的窑尾烟室的NOx浓度NO
‑
riser；用一级旋风筒出口的烟气分析仪器测试的实时的烟气的氧气浓度O2
‑
c1，NO浓度NO
‑
c1；
[0027]实时的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度＝(α*NO
‑
c1
‑
β*NO
‑
riser)/α；
[0028]在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值得到关系模型中的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度；
[0029]氨的利用效率获取方式为：水泥生产线的产量稳定时，在SNCR系统未投运状态下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c11，在SNCR系统投运状态且将烟囱氮氧化物的折算浓度控制在目标值的情况下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c12；
[0030]实时的氨的利用效率＝(NO
‑
c11
‑
NO
‑
c12)*α*生料投料量/γ/22.4/(氨水用量(L/
h)*氨水密度(kg/L)*氨水质量浓度*1000/17)；
[0031]氨的利用效率在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值即可。
[0032]本专利技术的第三目的是提供一种信息数据处理终端，用于实现上述的SNCR系统中氨水用量的控制方法。
[0033]本专利技术的第四目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SNCR系统中氨水用量的控制方法，其特征在于，包括：S1、获取基础数据；所述基础数据包括氨水质量浓度、富裕系数、生料投料量、C1目标氮氧化物浓度、水泥生料熟料折合比γ、常数α、常数β、水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度和氨的利用效率；S2、建立关系模型；氨水控制用量*氨的利用效率*氨水质量浓度/17＝富裕系数*(水泥窑内氮氧化物浓度*β+α*水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度
‑
α*C1目标氮氧化物浓度)/22.4*生料投料量(t/h)/γ/1000；S3、利用烟气分析仪测试窑尾烟室实时的水泥窑内氮氧化物浓度，并结合基础数据，通过上述关系模型计算得到实时的氨水控制用量。2.根据权利要求1所述SNCR系统中氨水用量的控制方法，其特征在于，水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度的获取方式为：在SNCR系统未投运状态下，用烟气分析仪测试的实时的窑尾烟室的NOx浓度NO
‑
riser；用一级旋风筒出口的烟气分析仪器测试的实时的烟气的氧气浓度O2
‑
c1，NO浓度NO
‑
c1；实时的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度＝(α*NO
‑
c1
‑
β*NO
‑
riser)/α；在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值得到关系模型中的水泥窑分解炉生成的氮氧化物浓度。3.根据权利要求1所述SNCR系统中氨水用量的控制方法，其特征在于，氨的利用效率获取方式为：水泥生产线的产量稳定时，在SNCR系统未投运状态下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c11，在SNCR系统投运状态且将烟囱氮氧化物的折算浓度控制在目标值的情况下，用一级旋风筒出口的烟气分析仪测试的实时的烟气的NO浓度NO
‑
c12；实时的氨的利用效率＝(NO
‑
c11
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NO
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c12)*α*生料投料量/γ/22.4/(氨水用量(L/h)*氨水密度(kg/L)*氨水质量浓度*1000/17)；氨的利用效率在水泥窑生产稳定的情况下，经连续采集数据计算后取平均值即可。4.一种SNCR系统中氨水用量的控制系统，其特征在于，包括：获取基础数据获取模块；所述基础数据包括氨水质量浓度、富裕系数、生料投料量、C1目标氮氧化物浓度、水泥生...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐新宇，王永刚，程兆环，任鹏，郑金平，崔小璇，
申请(专利权)人：天津水泥工业设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：