本发明涉及烟气处理,更具体的涉及一种水泥窑选择性非催化还原控制方法和系统。
背景技术:
1、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(selective non-catalytic reduction,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。
2、现有技术中,水泥窑sncr喷氨控制系统多采用常见pid控制,即在烟囱、预热器c1出口等喷氨区后的位置设置烟气分析仪,将其nox浓度数据作为控制数据,与nox浓度设定值进行比较,利用偏差控制喷氨量。
3、sncr传统pid偏差控制,通过调整氨水泵频率调整氨水喷入量,所有喷枪流量同升同降。而氨水喷枪处于不同位置,由于喷射点气氛、温度的不同,氨水反应效率也不尽相同。
4、目前的控制模型以nox浓度、nh3浓度、烟气温度、烟气流量、以及水泥窑耗煤量、产量等生产数据进行构建,没有完全体现sncr脱硝反应中相关的关键问题,并且受限于相关数据采集数量较少,以及水泥窑nox排放影响因素复杂、非线性、强耦合等自身特性,模型精度以及准确度都难以保证,难以及时、正确的指导喷氨系统进行流量调整,从而导致氨水利用率低的问题。
技术实现思路
1、本发明提供一种水泥窑选择性非催化还原控制方法和系统,用于解决相关技术中喷氨系统整体氨水利用率低问题。
2、本发明提供一种水泥窑选择性非催化还原控制方法,所述方法包括如下步骤:
3、控制第一测量单元检测水泥窑sncr系统中各个喷氨位置的烟气数据,并将所述烟气数据传输至第一控制模块;控制所述第一控制模块根据所述烟气数据计算对应所述喷氨位置的反应效能得分;所述反应效能得分用于表示所述喷氨位置的氨水反应效率大小;
4、控制所述第一控制模块根据各个所述喷氨位置的反应效能得分,计算对应所述喷氨位置的喷氨比例系数;
5、控制所述第一控制模块根据各个所述喷氨位置的所述喷氨比例系数,对应调节各个所述喷氨位置的流量比例,并保持所述sncr系统中氨水总流量不变。
6、可选地,根据所述烟气数据确定各个所述喷氨位置的反应效能得分,具体包括:
7、确定所述烟气数据中的各个因素的目标赋值;所述烟气数据中包含多个因素,分别为第一氮氧化物含量值、氧气含量值、一氧化碳含量值以及烟气温度数据;所述第一氮氧化物含量值为所述喷氨位置的氮氧化物含量值;
8、分别计算所述烟气数据中各个因素的赋值与对应的预设权重系数的乘积,并将得到的各个乘积相加,得到所述反应效能得分。
9、可选地,确定所述烟气数据中的各个因素的目标赋值,具体包括:
10、获取预设的各个因素的赋值标准;每个因素的赋值标准中包括多个因素数值范围以及各个因素数值范围对应的赋值;
11、根据各个因素的所述赋值标准,得到所述烟气数据中各个因素对应的目标赋值。
12、可选地,根据各个所述喷氨位置的反应效能得分,计算对应所述喷氨位置的喷氨比例系数,包括:
13、计算各个所述喷氨位置的反应效能得分与所有所述喷氨位置的反应效能得分的总和的比值,得到各个所述喷氨位置的喷氨比例系数。
14、可选地,对应调节各个所述喷氨位置的流量,之前还包括:
15、第二检测单元检测水泥窑烟囱位置的第二氮氧化物含量值;所述第二氮氧化物含量值为水泥窑烟囱位置的实际氮氧化物含量值
16、根据所述第二氮氧化物含量值与预设的氮氧化物排放目标值的第一差值判断是否对氨水总流量进行调整。
17、可选地,根据第二氮氧化物含量值与预设的氮氧化物排放目标值的第一差值判断是否对氨水总流量进行调整,具体包括:
18、控制第二控制模块接收第二测量单元检测的所述水泥窑烟囱位置的所述实际氮氧化物含量值;
19、对比所述第一差值的绝对值与预设第一差值阈值的大小;
20、当所述第一差值的绝对值大于所述预设第一差值阈值时:
21、若所述第一差值为正值,则调大所述氨水总流量;
22、若所述第一差值为负值,则调小所述氨水总流量;
23、当所述第一差值的绝对值小于等于所述预设第一差值阈值时,则不调整所述氨水总流量。
24、可选地,所述第一控制模块与所述第二控制模块的运行方式包括:
25、第一运行方式:
26、所述第二控制模块每隔预设第一时间段调节所述氨水总流量,所述氨水总流量调节完成后,所述第一控制模块调节各个所述喷氨位置的喷氨比例。
27、第二运行方式:
28、所述第一控制模块每隔预设第二时间段调节各个所述喷氨位置的喷氨比例系数,同期所述第二控制模块每隔所述预设第一时间段调节所述氨水总流量;所述第一控制模块调整期间,所述第二控制模块不对所述氨水总流量进行调节;
29、第三运行方式:
30、所述第一控制模块每隔所述预设第二时间段计算当前时刻与上次测量时刻的氨水总流量的第二差值;
31、当所述第二差值的绝对值大于预设第二差值阈值时,所述第一控制模块对各个所述喷氨位置的所述喷氨比例系数进行调节,同期所述第二控制模块每隔所述预设第一时间段调节所述氨水总流量;所述第一控制模块调整期间,所述第二控制模块不对所述氨水总流量进行调节。
32、可选地,所述第一测量单元仅在所述第一控制模块运行时自动插入测量位置进行测量。
33、本发明还提供一种水泥窑选择性非催化还原控制系统,所述系统包括设置于水泥窑中各个喷氨位置的第一检测单元,以及与所述第一检测单元连接的第一控制模块;
34、所述第一检测单元与所述第一控制模块连接,所述第一检测单元用于测量各个所述喷氨位置的烟气数据,并将所述烟气数据传输至所述第一控制模块;所述第一控制模块用于根据接收到的所述烟气数据调节各个所述喷氨位置的喷氨比例系数。
35、可选地,所述系统还包括第二测量单元以及与所述第二测量单元连接的第二控制模块;
36、所述第二测量单元设置于所述水泥窑的烟囱位置,用于检测所述烟囱位置的实际氮氧化物含量值,并将所述实际氮氧化物含量值传输至所述第二控制模块;所述第二控制模块用于根据所述实际氮氧化物含量值与预设的氮氧化物排放目标值的第一差值判断是否对氨水总流量进行调整。
37、本发明至少具有以下有益效果:
38、本发明通过测量各个喷氨位置的烟气组分数据,根据各个喷氨位置烟气组分数据计算各个喷氨位置的反应效能得分,然后根据各个喷氨位置的反应效能得分计算各个喷氨位置的喷氨比例系数,最后根据各个喷氨位置的喷氨比例系数精准控制各个喷氨位置的氨水流量,从而使氨水反应效率高的喷氨位置喷出的氨水量大,氨水反应效率低的喷氨位置喷出的氨水量小,提高了系统整体的氨水利用效率。
1.一种水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,根据所述烟气数据确定各个所述喷氨位置的反应效能得分,具体包括:
3.根据权利要求2所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,确定所述烟气数据中的各个因素的目标赋值,具体包括:
4.根据权利要求1所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,根据各个所述喷氨位置的反应效能得分,计算对应所述喷氨位置的喷氨比例系数,包括:
5.根据权利要求1所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,对应调节各个所述喷氨位置的流量,之前还包括:
6.根据权利要求5所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,根据第二氮氧化物含量值与预设的氮氧化物排放目标值的第一差值判断是否对氨水总流量进行调整,具体包括:
7.根据权利要求6所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,所述第一控制模块与所述第二控制模块的运行方式包括:
8.根据权利要求7所述的水泥窑选择性非催化还原控制方法,其特征在于,所述第一测量单元仅在所述第一控制模块运行时自动插入测量位置进行测量。
9.一种水泥窑选择性非催化还原控制系统,其特征在于,所述系统采用权利要求1-8任一项所述的选择性非催化还原控制方法进行控制,所述系统包括设置于水泥窑中各个喷氨位置的第一检测单元,以及与所述第一检测单元连接的第一控制模块;
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述系统还包括第二测量单元以及与所述第二测量单元连接的第二控制模块;
