[實用新型]一種水泥廠SCR脫硝效率監(jiān)測控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320880847.4
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203673364U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔素萍;劉慶祎;王亞麗;馬曉宇;蘭明章;郭紅霞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于水泥生產(chǎn)排放安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水泥廠SCR脫硝效率監(jiān)測控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

NOx是常見的大氣污染物，對于環(huán)境的損害作用極大。NOx主要包括NO和NO₂，可誘發(fā)城市光化學(xué)煙霧，刺激人體肺部。目前我國水泥產(chǎn)量位居世界第一，水泥行業(yè)是我國第三大NOx排放源，2011年NOx排放量達(dá)384.3萬噸。因此，監(jiān)測和控制水泥廠SCR反應(yīng)器的脫硝效率控制NOx排放，具有重要的意義。

水泥行業(yè)“十二五”規(guī)劃已明確了氮氧化物排放量下降10%的目標(biāo)。我國現(xiàn)行的《水泥行業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2004）規(guī)定NOx排放限值為800mg/Nm³。如今，隨著我國水泥工業(yè)發(fā)展定位在與自然環(huán)境協(xié)調(diào)共融的綠色產(chǎn)業(yè)。環(huán)境友好也將是水泥發(fā)展進(jìn)入生態(tài)型階段的重要特征。因此，我國水泥行業(yè)的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)會日益嚴(yán)格，國家對NOx排放的控制力度也會不斷加大。

目前水泥行業(yè)的NOx排放控制技術(shù)主要有選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)和選擇性催化還原（SCR）技術(shù)。選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)通過向水泥窯爐中噴入還原劑（氨、尿素等），在有氧環(huán)境下，還原劑與煙氣中的NOx選擇性地發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氮氣和水，一般NOx的還原率在10%～50%之間。選擇性催化還原（SCR）技術(shù)則是使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎谝欢l件下，用氨作為催化反應(yīng)的還原劑，使污染物NOx轉(zhuǎn)化為無害的氮氣和水蒸氣。主反應(yīng)如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O（式Ⅰ）

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O（式Ⅱ）

SCR技術(shù)在理想狀態(tài)下可使NOx的脫除率達(dá)90%以上，雖然固定投資大，但是運(yùn)行成本低，是目前能找到的最好的固定源NOx治理技術(shù)。目前評價SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的好壞主要就是看兩個指標(biāo)：脫硝效率和氨逃逸量。從理論上講，在最佳的條件下，lmol的NOx完全被還原需要lmol的NH₃，因此，若噴氨量不足就容易降低脫硝效率，但若噴氨量過大，雖保證了脫硝效率卻又容易使氨氣逃逸量增加，造成二次環(huán)境污染。在氨氮摩爾比小于1時，脫硝效率隨著摩爾比的增加而增加，但氨氣逃逸量也隨之緩慢增加。因此實時監(jiān)SCR系統(tǒng)，在保持催化劑較高的脫硝效率的同時，準(zhǔn)確的控制噴氨量以減少氨逃逸量，具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

一種水泥廠SCR反應(yīng)器脫硝效率監(jiān)測控制系統(tǒng)，其特征在于：是一個包括噴氨控制裝置，入口檢測裝置，出口檢測裝置，計算控制裝置在內(nèi)的，能對SCR反應(yīng)器的脫硝效率，氨逃逸率，噴氨量進(jìn)行準(zhǔn)確測量和實時控制的系統(tǒng)。噴氨控制裝置通過接收計算控制裝置的控制數(shù)據(jù)，對噴氨量進(jìn)行調(diào)整。并周期性的將噴氨量數(shù)據(jù)通過線路反輸至計算控制裝置。入口檢測裝置對進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣進(jìn)行周期性的溫度檢測和NOx含量檢測，并通過線路輸入計算控制裝置。出口檢測裝置對排出SCR反應(yīng)器的煙氣進(jìn)行周期性的NOx含量檢測和氨（NH₃）含量檢測。計算控制裝置可接收入口檢測裝置，出口檢測裝置和噴氨控制裝置傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，進(jìn)行脫硝效率計算和氨逃逸率計算并通過外接屏幕顯示出來，顯示裝置還可顯示入口溫度和出口氨逃逸量數(shù)據(jù)。當(dāng)脫硝效率過小或氨逃逸量過大時，計算出的脫硝效率或氨逃逸率數(shù)值會閃爍顯示并配有警報提示。計算控制裝置向噴氨控制裝置發(fā)送控制數(shù)據(jù)。以達(dá)到控制脫硝效率和氨逃逸量的目的。

本實用新型所述的脫硝效率檢測控制系統(tǒng)，其中，入口檢測裝置包括：煙氣溫度檢測裝置和NOx含量檢測裝置。

本實用新型所述的脫硝效率檢測控制系統(tǒng)，其中，出口檢測裝置包括：NOx含量檢測裝置和氨含量檢測裝置。

本實用新型所述的脫硝效率檢測控制系統(tǒng)，其中，噴氨控制裝置包括：氨噴射器，配給管線，配給供給泵，專用氨水儲罐，備用氨水儲罐和用于接收、傳輸數(shù)據(jù)并控制噴氨量的微電腦。

本實用新型所述的脫硝效率檢測控制系統(tǒng)，其中，計算控制裝置包括：計算裝置，外接顯示裝置，報警裝置和控制裝置。

應(yīng)用所述系統(tǒng)的方法，其步驟如下：對入口檢測裝置的溫度值（T）進(jìn)行周期性檢測，判斷溫度值是否在設(shè)定范圍內(nèi)（T≥150℃）。