智能脫硝系統(tǒng)脫硝噴槍分層布置,根據(jù)實(shí)時(shí)特定工況下每層噴槍的脫硝效率差異調(diào)整每組噴槍的氨水流量和壓縮空氣壓力,以實(shí)現(xiàn)脫硝。在煙氣流向通道上預(yù)開多個(gè)噴槍安裝孔,在調(diào)試時(shí)測(cè)試每個(gè)孔的相對(duì)脫硝效率,在這些預(yù)開孔中篩選出脫
2.2.2 集成控制單元
我們將可靠性高、精度高的測(cè)量儀器和控制閥門都集成為一個(gè)整體,便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和維護(hù)。
2.2.3 在線氨氣檢測(cè)分析儀
為實(shí)現(xiàn)氨逃逸的控制,需要準(zhǔn)確采集預(yù)熱器一級(jí)出口的氨逃逸數(shù)據(jù),為此我們還專門配置了準(zhǔn)確的氨逃逸監(jiān)測(cè)儀。
2.2.4 智能系統(tǒng)軟件
智能SNCR系統(tǒng)通過與裝配PLC和現(xiàn)有DCS系統(tǒng)建立通訊連接,采用智能軟件學(xué)習(xí)全部數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法來分析燒成系統(tǒng),模擬特定工藝條件對(duì)現(xiàn)有SNCR脫硝噴槍效率的影響,幫助選擇合適的噴嘴和安裝位置,使氨水在NOx含量高的區(qū)域充分反應(yīng),避免不必要的氨逃逸(利用氨水)。軟件核心技術(shù),模型適應(yīng)性和優(yōu)先級(jí)選擇、氮氧化物排放預(yù)測(cè)功能、便捷人機(jī)操作系統(tǒng)見圖5~圖7。
氨水在爐內(nèi)可能產(chǎn)生的反應(yīng)式如下,這17 個(gè)反應(yīng)式會(huì)伴隨著脫硝的過程同時(shí)存在:
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O (1)6NO+4NH3 →5N2+6H2O (2)6NO2+8NH3→7N2+12H2O (3)2NO2+4NH3+O2 →3N2+6H2O (4)4NH3+3O2 →2N2+6H2O (5)4NH3+5O2 →4NO+6H2O (6)4NH3+7O2 →4NO2+6H2O (7)2NH3+2O2 →N2O+3H2O (8)2NH3+8NO→5N2O+3H2O (9)4NO+4NH3+3O2→4N2O+6H2O (10)12NO2+16NH3+7O2 →14N2O+24H2O (11)2SO2+O2 →2SO3 (12)NH3+SO3+H2O→NH4HSO4 (13)2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4 (14)2NH4HSO4 →(NH4)2SO4+H2SO4 (15)NH4HSO4+NH3→(NH4)2SO4 (16)NH3+HCl→NH4Cl (17)
在追求氨水利用率高的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)選擇反應(yīng)式(1)~(4)為主要反應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行脫硝反應(yīng),此時(shí)氨水用量較小。當(dāng)氨水用量少到低點(diǎn),氨逃逸仍然無法控制時(shí),系統(tǒng)會(huì)智能調(diào)整氨水的噴射方案,以增加在氨逃逸少的區(qū)域噴射的氨水比例,此時(shí),反應(yīng)式(5)~(17)所占的比例也會(huì)增加,氨水的脫硝利用率不是很高,但氨逃逸較少。與改造前相比雖然氨水用量有所增加,但減少了氨逃逸,對(duì)下一步有效控制氨逃逸打下了良好的基礎(chǔ)。
3 效果
表2 是使用智能SNCR脫硝系統(tǒng)后調(diào)試期間的運(yùn)行數(shù)據(jù)。表3 是使用智能SNCR脫硝系統(tǒng)后從河北省污染源自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)導(dǎo)出的窯尾排放數(shù)據(jù)。
表2 使用智能SNCR脫硝系統(tǒng)后調(diào)試期間的運(yùn)行數(shù)據(jù)
表3 河北省污染源自動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)導(dǎo)出的窯尾排放數(shù)據(jù)
從表2、表3 可以看出:
(1)采用“穩(wěn)定煅燒+分級(jí)燃燒+SNCR+系統(tǒng)密封治理+智能脫硝”的綜合技術(shù)路線,完全可以滿足目前嚴(yán)格的環(huán)保排放要,對(duì)現(xiàn)有新型干法熟料線進(jìn)行超低排放綜合治理實(shí)現(xiàn)NOx的超低排放具有示范意義。
(2)項(xiàng)目具有較高的可靠性。
(3)在項(xiàng)目投資費(fèi)用、運(yùn)行成本費(fèi)用方面,對(duì)比國內(nèi)其他的脫硝技術(shù)路線,具有較好的經(jīng)濟(jì)性。
(4)推廣“穩(wěn)定煅燒+分級(jí)燃燒+SNCR+系統(tǒng)密封治理+智能脫硝”的綜合技術(shù)路線,對(duì)促進(jìn)生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn),推進(jìn)當(dāng)?shù)匚廴疚餃p排,保障職工及周邊群眾健康具有重要意義。
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