本技術(shù)涉及工藝控制領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、煙氣氮氧化物的超低排放已成為環(huán)境保護(hù)和大氣污染治理的重中之重。氮氧化物，包括一氧化氮和二氧化氮，是燃燒過(guò)程中形成的主要污染物之一，它們不僅對(duì)人體健康構(gòu)成威脅，還是形成酸雨和光化學(xué)煙霧的關(guān)鍵前體物。在全球范圍內(nèi)，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和能源需求的增長(zhǎng)，氮氧化物的排放問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境和公共健康造成了極大的負(fù)面影響。因此，實(shí)現(xiàn)煙氣中氮氧化物的超低排放，不僅可以有效減輕這種污染帶來(lái)的環(huán)境和健康壓力，還能符合越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。

2、目前，控制氮氧化物排放的主要技術(shù)包括選擇性非催化還原(sncr)和選擇性催化還原(scr)。scr技術(shù)是目前最為有效的煙氣脫硝技術(shù)，其原理是在催化劑的作用下，使用還原劑(如氨或尿素)將氮氧化物還原為氮?dú)夂退@一過(guò)程在較低的溫度下即可實(shí)現(xiàn)，效率較高，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。然而，scr系統(tǒng)的高成本和對(duì)催化劑活性的嚴(yán)格要求，限制了其在某些工業(yè)場(chǎng)合的廣泛應(yīng)用。此外，sncr技術(shù)雖然成本較低，但脫硝效率相對(duì)較低，且存在氨逃逸等副作用。盡管存在多種煙氣脫硝技術(shù)，但它們各有缺陷和局限。例如，sncr技術(shù)在高溫下的操作限制了其在低溫?zé)煔庵械膽?yīng)用，而scr技術(shù)則需要高成本的催化劑和嚴(yán)格的操作環(huán)境。

3、因此，亟需一種技術(shù)方案，從而能夠提升煙氣處理的效果和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低氨逃逸和催化劑消耗，實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)煙氣中氮氧化物的超低排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制方法及系統(tǒng)。本技術(shù)解決了現(xiàn)有技術(shù)脫硝效率低，達(dá)不到超低排放標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問(wèn)題。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制方法，包括：在循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器入口處的第一位置布置第一組sncr脫硝噴槍，并在爐膛內(nèi)濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第二位置布置第二組sncr脫硝噴槍；在第二組sncr脫硝噴槍煙氣側(cè)下游濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第三位置布置pncr脫硝噴槍，所述pncr脫硝噴槍的數(shù)量根據(jù)煙氣量確定；第一組和第二組sncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，或第一組sncr脫硝噴槍與pncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除；當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，僅運(yùn)行第二組sncr脫硝噴槍和pncr脫硝噴槍，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除。

3、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，當(dāng)運(yùn)行sncr脫硝噴槍時(shí)，包括：將尿素顆粒輸送至溶解罐，通過(guò)加熱攪拌制備尿素溶液，并將所述尿素溶液輸送至儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，其中所述溶解罐和儲(chǔ)罐均設(shè)有加熱裝置以防止結(jié)晶；利用計(jì)量泵將所述儲(chǔ)罐中的尿素溶液輸送至分配模塊，所述計(jì)量泵設(shè)有背壓控制回路，用于調(diào)節(jié)流向各鍋爐的尿素溶液的流量和壓力；在所述分配模塊中調(diào)節(jié)尿素溶液壓力和霧化壓縮空氣壓力，控制通往每個(gè)噴射器的尿素溶液和霧化空氣的噴射速率和噴射量；將經(jīng)所述分配模塊分配計(jì)量的尿素溶液，在壓縮空氣作用下經(jīng)sncr脫硝噴槍霧化后噴入鍋爐爐膛內(nèi)，其中噴槍布置在爐膛溫度為850～1150℃的區(qū)域。

4、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，當(dāng)運(yùn)行pncr脫硝噴槍時(shí)，包括：利用料倉(cāng)儲(chǔ)存psl藥劑顆粒，并通過(guò)卸料閥和引風(fēng)機(jī)作用后，通過(guò)輸送管道輸送至分配裝置；利用所述分配裝置將顆粒分配至各pncr脫硝噴槍，并調(diào)節(jié)各psl藥劑噴槍的噴射量，以將高分子顆粒狀psl藥劑通過(guò)pncr脫硝噴槍噴射至800-950℃溫度區(qū)域。

5、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，在循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器入口處的第一位置布置第一組sncr脫硝噴槍，并在爐膛內(nèi)濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第二位置布置第二組sncr脫硝噴槍，包括：在循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器入口處的第一位置設(shè)置第一組sncr脫硝噴槍；利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件模擬爐內(nèi)氣固兩相流動(dòng)，確定濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)位置；在所述臨界點(diǎn)位置安裝多個(gè)熱電偶，測(cè)量并繪制溫度分布曲線，選取位于sncr反應(yīng)目標(biāo)溫度窗口的第二位置；在所述第二位置設(shè)置第二組sncr脫硝噴槍，其中噴槍與爐膛橫截面呈15-30°夾角。

6、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，在第二組sncr脫硝噴槍煙氣側(cè)下游濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第三位置布置pncr脫硝噴槍，所述pncr脫硝噴槍的數(shù)量根據(jù)煙氣量確定，包括：確定第二組sncr脫硝噴槍煙氣側(cè)下游濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第三位置，所述第三位置通過(guò)預(yù)設(shè)經(jīng)驗(yàn)公式或cfd模擬分析確定；根據(jù)煙氣流量、氮氧化物初始濃度及脫硝效率要求，計(jì)算pncr脫硝噴槍所需目標(biāo)數(shù)量；在所述第三位置沿?zé)煹乐芟蚓鶆虿贾媚繕?biāo)數(shù)量個(gè)pncr脫硝噴槍，并優(yōu)化噴槍的噴射角度、噴射速度和霧化粒徑。

7、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中所述預(yù)設(shè)經(jīng)驗(yàn)公式包括：其中，lc表示距離sncr噴槍下游的臨界長(zhǎng)度，d表示顆粒直徑，ρp表示顆粒密度，ρg表示煙氣密度，g表示重力加速度，μ表示煙氣粘度，ug表示煙氣速度。

8、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，第一組和第二組sncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，或第一組sncr脫硝噴槍與pncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除，包括：獲取鍋爐煙氣入口與出口的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)，計(jì)算脫硝效率，根據(jù)脫硝效率與預(yù)設(shè)目標(biāo)值的偏差，確定需調(diào)整的運(yùn)行參數(shù)及其調(diào)整幅度；根據(jù)確定的調(diào)整參數(shù)及幅度，選擇聯(lián)合運(yùn)行模式，所述模式包括第一組和第二組sncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行模式，或第一組sncr脫硝噴槍與pncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行模式；根據(jù)各噴槍位置溫度，動(dòng)態(tài)調(diào)整還原劑分配比例，采用最小二乘法擬合氮氧化物濃度與還原劑噴射量關(guān)系曲線，優(yōu)化還原劑分配策略；通過(guò)煙氣分析儀持續(xù)監(jiān)測(cè)出口氮氧化物濃度，設(shè)定預(yù)警值，當(dāng)濃度接近排放限值時(shí)，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。

9、一種可以的實(shí)現(xiàn)方式中，其中，當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，僅運(yùn)行第二組sncr脫硝噴槍和pncr脫硝噴槍，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除，包括：當(dāng)鍋爐負(fù)荷低于60％時(shí)，啟動(dòng)第二組sncr脫硝噴槍和pncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行；動(dòng)態(tài)調(diào)整還原劑噴射量，以維持還原劑與氮氧化物摩爾比在1.0-1.5范圍內(nèi)。

10、本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制系統(tǒng)，包括噴槍位置計(jì)算單元和噴槍控制單元；其中，所述噴槍位置計(jì)算單元用于在循環(huán)流化床鍋爐旋風(fēng)分離器入口處的第一位置布置第一組sncr脫硝噴槍，并在爐膛內(nèi)濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第二位置布置第二組sncr脫硝噴槍；在第二組sncr脫硝噴槍煙氣側(cè)下游濃相-稀相區(qū)臨界點(diǎn)的第三位置布置pncr脫硝噴槍，所述pncr脫硝噴槍的數(shù)量根據(jù)煙氣量確定；所述噴槍控制單元用于第一組和第二組sncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，或第一組sncr脫硝噴槍與pncr脫硝噴槍聯(lián)合運(yùn)行，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除；當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，僅運(yùn)行第二組sncr脫硝噴槍和pncr脫硝噴槍，以對(duì)鍋爐煙氣內(nèi)的氮氧化物進(jìn)行脫除。

11、本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器、系統(tǒng)總線；其中，所述處理器以及所述存儲(chǔ)器通過(guò)所述系統(tǒng)總線相連；所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序包括指令，所述指令當(dāng)被所述處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行上述實(shí)施例所述的方法。

12、在如上所提供的一種聯(lián)合還原煙氣氮氧化物的超低排放控制方法、系統(tǒng)及設(shè)備中，本技術(shù)實(shí)施例通過(guò)脫硝點(diǎn)位相結(jié)合，自適應(yīng)控制脫硝模式相結(jié)合，能夠提升煙氣處理的效果和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低氨逃逸和催化劑消耗，實(shí)現(xiàn)鍋爐內(nèi)煙氣中氮氧化物的超低排放。