СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ КОЛИЧЕСТВА ИНЖЕКТИРУЕМОГО АММИАКА В СИСТЕМЕ ДЛЯ ДЕСУЛЬФУРАЦИИ И ДЕНИТРИФИКАЦИИ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ
METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AMOUNT OF AMMONIA INJECTED IN SYSTEM FOR DESULFURIZATION AND DENITRIFICATION WITH ACTIVATED CARBON

[0001] Данная заявка притязает на приоритет по заявке на патент Китая № 201610641484.7, озаглавленной «METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AMMONIA INJECTION AMOUNT OF ACTIVATED CARBON DESULFURIZATION AND DENITRIFICATION SYSTEM», зарегистрированной Ведомством по интеллектуальной собственности Китая 8 августа 2016 г., которая включена в данный документ посредством ссылки во всей ее полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0002] Данное изобретение относится к технической области регулирования и, в частности, к способу и устройству для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ ДАННОМУ ИЗОБРЕТЕНИЮ
2
2
[0003] SO и NOX (оксид азота) в дымовых газах, образованных во время процесса спекания, составляют основную долю общих выбросов металлургических предприятий. В этом случае, для того, чтобы отвечать национальным стандартам в отношении выбросов для SO и NOX в дымовых газах, десульфурация и денитрификация должны быть выполнены для дымовых газов, образованных во время спекания. Желательно адаптировать устройства и процессы десульфурации и денитрификации, включающие адсорбционные колонны с активированным углем и дегазационные колонны, для дымовых газов, образованных агломерационной машиной в металлургической промышленности.
[0004] Адсорбционную колонну с активированным углем применяют для адсорбирования загрязняющих веществ в дымовых газах, образованных во время спекания, включающих оксиды серы, оксиды азота и диоксины, наряду с тем, что дегазационную колонну применяют для термической регенерации активированного угля. Способ десульфурации активированным углем является перспективным способом очистки дымовых газов вследствие его преимуществ, заключающихся в высокой степени десульфурации и одновременном достижении денитрификации, удаления диоксинов и удаления пыли без образования сбросной воды и остаточных отходов. Обычно, определенное количество аммиака инжектируют в адсорбционную колонну, с тем результатом, что аммиак и оксиды азота реагируют при определенной температуре с образованием азота и воды, посредством чего выполняется денитрификация. Подходящее количество инжектируемого аммиака должно быть выбрано, чтобы достигнуть целевой величины денитрификации в системе, и следует избегать инжектирования избыточного аммиака, приводящего к выпуску аммиака в выпускном канале для дымовых газов, что, соответственно, не отвечает государственному стандарту охраны окружающей среды. Поэтому, желательно корректным образом регулировать количество инжектируемого аммиака в системе.
[0005] В обычных технологиях, как правило, количество инжектируемого аммиака (в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем) регулируется ручным образом операторами на основании их опыта работы. А именно, операторы вручную корректируют целевое количество инжектируемого аммиака несколько раз, пока не будет достигнут эффект десульфурации и денитрификации. Этот метод имеет низкую надежность, поскольку затруднено получение для системы оптимального количества инжектируемого аммиака, чтобы достигнуть желательного эффекта десульфурации и денитрификации. А именно, инжектирование избыточного аммиака может вызывать излишний расход аммиака и увеличивать эксплуатационные затраты, вызывая даже вторичное загрязнение, поскольку аммиак выпускается в воздух; и требуемый эффект десульфурации и денитрификации не может быть достигнут при недостаточном количестве аммиака.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В связи с вышеизложенным, способ и устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем предоставлены в соответствии с данным изобретением, с тем результатом, что желательное количество инжектируемого аммиака может быть применено, чтобы достигнуть эффекта десульфурации и денитрификации, отвечающего требованиям (государственного стандарта охраны окружающей среды), и эксплуатационные затраты предприятия сберегаются.
[0007] Для того, чтобы достигнуть вышеуказанных целей, следующие технические решения предоставлены в соответствии с данным изобретением.
[0008] Способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем включает:
2
2
получение данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе и расходе аммиака, разбавленного воздухом, где данные о состоянии дымовых газов на входе включают концентрацию SO, концентрацию NOX и влажность дымовых газов на входе, и данные о состоянии дымовых газов на выходе включают концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
3
вычисление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах, где предварительно заданные параметры включают целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент для NH, поправочный коэффициент для первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн; и
вычисление первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели.
[0009] Предпочтительно, данный способ может дополнительно включать:
вычисление разности между первым целевым количеством инжектируемого аммиака и фактическим количеством инжектируемого аммиака и регулирование степени открытия клапана для регулирования расхода аммиака на основании данной разности до тех пор, пока разность не будет составлять меньше предварительно заданного порогового значения, где фактическое количество инжектируемого аммиака определяют посредством расходомера для аммиака.
[0010] Предпочтительно, вычисление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах, может включать:
вычисление объема в час NOX на входе в соответствии с первой формулой, данная первая формула представляет собой
in
NOX=F11×Влажность×NOX11
in
где NOX представляет объем в час NOX на входе, F11 представляет величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, Влажность представляет влажность дымовых газах на входе, и NOX11 представляет концентрацию NOX в дымовых газах на входе;
вычисление расхода дымовых газов на выходе в соответствии со второй формулой, данная вторая формула представляет собой
где OFF_GAS представляет расход аммиака, разбавленного воздухом, и F12 представляет расход дымовых газов на выходе;
2
вычисление объема в час SO на входе в соответствии с третьей формулой, данная третья формула представляет собой
2in
2
SO= F11×Влажность×SO11
2in
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на входе, и SO11 представляет концентрацию SO в дымовых газах на входе;
2
вычисление объема в час SO на выходе в соответствии с четвертой формулой, данная четвертая формула представляет собой
2out
2
SO= F12×Влажность×SO12
2out
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на выходе, и SO12 представляет концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
вычисление степени десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с пятой формулой, данной пятой формулой является
2eff
где SO представляет степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем;
2
вычисление промежуточной переменной величины инжекции аммиака, соответствующей SO, в соответствии с шестой формулой, и вычисление промежуточной переменной величины инжекции аммиака, соответствующей NOX, в соответствии с седьмой формулой, шестой формулой является
3SO2
2
3
3
2
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, и NH_K представляет поправочный коэффициент NH для удаления SO из поступающих дымовых газов,
и седьмой формулой является
3NOX
in
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, NOX представляет объем в час NOX на входе, и NOX_SV представляет целевую величину денитрификации; и
вычисление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака в соответствии с восьмой формулой, данной восьмой формулой является
3cal_corrected_value
3
где NH представляет первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, и NH_L представляет целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе.
[0011] Предпочтительно, вычисление первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели может включать:
вычисление первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, в соответствии с девятой формулой, данной девятой формулой является
3cal_value
3correct_value
NH3
где NH представляет первое целевое количество инжектируемого аммиака, которое является целевым количеством инжектируемого аммиака одной из адсорбционных колонн, величина NH включает первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0012] Предпочтительно, перед вычислением первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели, данный способ может дополнительно включать:
определение, превышает ли первое скорректированное количество инжектируемого аммиака первый предварительно заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и
обновление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака посредством второго скорректированного количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, в случае, когда первое скорректированное количество инжектируемого аммиака превышает первый предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, превышает второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной.
[0013] Предпочтительно, перед вычислением первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели, данный способ может дополнительно включать:
получение третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака, введенного пользователем, и обновление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака посредством третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака.
[0014] Предпочтительно, данный способ может дополнительно включать:
определение, превышает ли первое целевое количество инжектируемого аммиака третий заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и
в случае, когда первое целевое количество инжектируемого аммиака превышает третий предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, превышает четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, вычисление второго целевого количества инжектируемого аммиака в соответствии с десятой формулой и обновление первого целевого количества инжектируемого аммиака посредством второго целевого количества инжектируемого аммиака, данной десятой формулой является
3set_value_1
p1
3NOX
где NH представляет второе целевое количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент второго целевого количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0014] Предпочтительно, данный способ может дополнительно включать:
получение поправочного коэффициента третьего целевого количества инжектируемого аммиака, введенного пользователем; и
вычисление третьего целевого количества инжектируемого аммиака в соответствии с одиннадцатой формулой и обновление первого целевого количества инжектируемого аммиака посредством третьего целевого количества инжектируемого аммиака, данной одиннадцатой формулой является
3set_value_2
p2
где NH представляет третье целевое количество инжектируемого аммиака, и K представляет поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака.
[0016] Устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем включает:
2
2
первый модуль сбора данных, сконфигурированный, чтобы получать данные о состоянии дымовых газов на входе, данные о состоянии дымовых газов на выходе, величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе и расхода аммиака, разбавленного воздухом, где данные о состоянии дымовых газов на входе включают концентрацию SO, концентрацию NOX и влажность дымовых газов на входе, и данные о состоянии дымовых газов на выходе включают концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
3
первый вычислительный модуль, сконфигурированный, чтобы рассчитывать первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах, где предварительно заданные параметры включают целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент для NH, поправочный коэффициент для первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн; и
второй вычислительный модуль, сконфигурированный, чтобы рассчитывать первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели.
[0017] Предпочтительно, устройство может дополнительно включать:
регулирующий модуль, сконфигурированный, чтобы вычислять разность между первым целевым количеством инжектируемого аммиака и фактическим количеством инжектируемого аммиака и регулировать степень открытия клапана для регулирования расхода аммиака на основании данной разности до тех пор, пока разность не будет составлять меньше предварительно заданного порогового значения, где фактическое количество инжектируемого аммиака определяют посредством расходомера для аммиака.
[0018] Предпочтительно, первый вычислительный модуль может включать:
первый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час NOX на входе в соответствии с первой формулой, данная первая формула представляет собой
in
NOX=F11×Влажность×NOX11
in
где NOX представляет объем в час NOX на входе, F11 представляет величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, Влажность представляет влажность дымовых газах на входе, и NOX11 представляет концентрацию NOX в дымовых газах на входе;
второй вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять расход дымовых газов на выходе в соответствии со второй формулой, данная вторая формула представляет собой
где OFF_GAS представляет расход аммиака, разбавленного воздухом, и F12 представляет расход дымовых газов на выходе;
2
третий вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час SO на входе в соответствии с третьей формулой, данная третья формула представляет собой
2in
2
SO= F11×Влажность×SO11
2in
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на входе, и SO11 представляет концентрацию SO в дымовых газах на входе;
2
четвертый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час SO на выходе в соответствии с четвертой формулой, данная четвертая формула представляет собой
2out
2
SO= F12×Влажность×SO12
2out
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на выходе, и SO12 представляет концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
пятый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с пятой формулой, данной пятой формулой является
2eff
где SO представляет степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем;
2
шестой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, в соответствии с шестой формулой, данной шестой формулой является
3SO2
2
3
3
2
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, и NH_K представляет поправочный коэффициент NH для удаления SO из поступающих дымовых газов;
седьмой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, в соответствии с седьмой формулой, данной седьмой формулой является
3NOX
in
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, NOX представляет объем в час NOX на входе, и NOX_SV представляет целевую величину денитрификации; и
восьмой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака в соответствии с восьмой формулой, данной восьмой формулой является
3cal_corrected_value
3
где NH представляет первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, и NH_L представляет целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе.
[0019] Предпочтительно, второй вычислительный модуль может включать:
девятый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, в соответствии с девятой формулой, данной девятой формулой является
3cal_value
3correct_value
NH3
где NH представляет первое целевое количество инжектируемого аммиака, которое является целевым количеством инжектируемого аммиака одной из адсорбционных колонн, величина NH включает первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0020] Предпочтительно, устройство может дополнительно включать:
первый модуль обновления, сконфигурированный, чтобы определять, превышает ли первое скорректированное количество инжектируемого аммиака первый предварительно заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и обновлять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством второго скорректированного количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, в случае, когда первое скорректированное количество инжектируемого аммиака превышает первый предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, превышает второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной.
[0021] Предпочтительно, устройство может дополнительно включать:
второй модуль обновления, сконфигурированный, чтобы получать третье скорректированное количество инжектируемого аммиака, введенное пользователем, и обновлять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака.
[0022] Предпочтительно, устройство может дополнительно включать:
третий модуль обновления, сконфигурированный, чтобы определять, превышает ли первое целевое количество инжектируемого аммиака третий предварительно заданный интервал, и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и в случае, когда первое целевое количество инжектируемого аммиака превышает третий предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, превышает четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, вычислять второе целевое количество инжектируемого аммиака в соответствии с десятой формулой и обновлять первое целевое количество инжектируемого аммиака посредством второго целевого количества инжектируемого аммиака, данной десятой формулой является
3set_value_1
p1
3NOX
где NH представляет второе целевое количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент второго целевого количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0023] Предпочтительно, устройство может дополнительно включать:
четвертый модуль обновления, сконфигурированный, чтобы получать поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака, введенный пользователем; и вычислять третье целевое количество инжектируемого аммиака в соответствии с одиннадцатой формулой и обновлять первое целевое количество инжектируемого аммиака посредством третьего целевого количества инжектируемого аммиака, данной одиннадцатой формулой является
3set_value_2
p2
где NH представляет третье целевое количество инжектируемого аммиака, и K представляет поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака.
3
[0024] Из вышеуказанных технических решений можно видеть, что, по сравнению с обычными технологиями, способ и устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем предоставлены в соответствии с данным изобретением. В технических решениях в соответствии с данным изобретением, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака рассчитывают посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе (включая концентрацию SO2, концентрацию NOX и влажность дымовых газах на входе), данных о состоянии дымовых газов на выходе (включая концентрацию SO2 в дымовых газах на выходе), величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах (включающих целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент NH, поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн). Затем, первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, рассчитывают посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели, с тем результатом, что первое целевое количество инжектируемого аммиака соответствует текущему состоянию в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем. А именно, первое целевое количество инжектируемого аммиака рассчитывают на основании текущих данных о дымовых газах (данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах) в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем, и это является гораздо более точным, чем целевое количество инжектируемого аммиака, которое установлено вручную операторами на месте на основании опыта при обычных технологиях. В этом случае отсутствует необходимость для оператора вручную модифицировать целевое количество инжектируемого аммиака на основании опыта работы несколько раз. Поэтому, посредством технических решений в соответствии с данным изобретением, желательное количество инжектируемого аммиака может быть применено, при получении тем самым эффекта десульфурации и денитрификации, отвечающего требованиям (государственного стандарта охраны окружающей среды). Кроме того, устраняется инжектирование избыточного аммиака, посредством чего эффективным образом экономятся издержки производства.
[0025] Кроме того, способ и устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с данным изобретением имеют высокую степень автоматизации и являются более гибкими и удобными, поскольку отсутствует необходимость для операторов многократно регулировать целевое количество инжектируемого аммиака.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0026] Чертежи, используемые в описании вариантов осуществления данного изобретения или обычных технологий, описаны кратко, как изложено ниже, чтобы технические решения в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения или в соответствии с обычными технологиями стали более ясными. Очевидно то, что чертежи, описанные ниже, являются лишь иллюстративными вариантами осуществления данного изобретения. Специалистами в данной области техники на основании этих чертежей могут быть получены другие чертежи без какой-либо творческой деятельности.
[0027] Фиг. 1 представляет собой структурную схему системы для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с обычными технологиями;
[0028] Фиг. 2 представляет собой блок-схему способа регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения; и
[0029] Фиг. 3 представляет собой структурную схему устройства для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0030] Технические решения в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения описаны ясным и полным образом совместно с чертежами в вариантах осуществления данного изобретения далее в данном документе. Очевидно, что из описанных вариантов осуществления лишь некоторые, а не все, являются вариантами осуществления данного изобретения. Любые другие варианты осуществления, полученные на основании вариантов осуществления данного изобретения специалистами в данной области техники без какой-либо творческой деятельности, входят в объем правовой охраны данного изобретения.
[0031] Для того, чтобы сделать более очевидными вышеуказанные цели, признаки и преимущества данного изобретения, данное изобретение описано подробно ниже совместно с чертежами и вариантами осуществления.
[0032] Первоначально кратко представлена система для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с обычными технологиями, перед тем, как проиллюстрированы технические решения в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения.
[0033] Ссылка сделана на Фиг. 1, которая представляет собой структурную схему системы для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с обычными технологиями; Как показано на Фиг. 1, первоначально вводят технологический поток активированного угля и затем вводят технологический поток инжектируемого аммиака.
[0034] (1) Введение технологического потока активированного угля
2
2
4
[0035] Как показано на Фиг. 1, система для десульфурации и денитрификации активированным углем является системой с несколькими адсорбционными колоннами. После того, как процесс удаления пыли выполнен для дымовых газов, образованных во время спекания, дымовые газы сжимают вспомогательным вентилятором и затем передают к адсорбционным колоннам A, В, С и D. SO в дымовых газах адсорбируют активированным углем и каталитически окисляют до HSO в адсорбционной колонне. В то же время, оксиды азота реагируют с инжектированным аммиаком в адсорбционной колонне, с образованием нитрата аммония, и оксиды азота и аммиак реагируют друг с другом с образованием азота и воды. Серная кислота и нитрат аммония, произведенные во время реакций, адсорбируются активированным углем. Насыщенный активированный уголь выпускают в бункер конвейера 2 М02 для активированного угля посредством ролика для отвода материала и клапана для выпуска звездообразного шлака, и затем материал передают к дегазационной колонне TO2 конвейером 2 М02.
2
2
[0036] Азот нагревают до 450 градусов Цельсия посредством вентилятора CO2 для циркуляции горячего воздуха и нагревателя EO2 и затем передают к дегазационной колонне, чтобы нагревать непосредственным образом насыщенный активированный уголь. Нагретый активированный уголь высвобождает SO при высокой концентрации. Газ, обогащенный SO при высокой концентрации, передают в систему для производства серной кислоты посредством трубопровода, и продукт в виде серной кислоты с высокой концентрацией может быть изготовлен. Нагретый и освобожденный от легких компонентов активированный уголь выпускают на вибрационное сито V02 для активированного угля посредством клапана 102C для выпуска звездообразного шлака. Крупнозернистый активированный уголь отсеивают посредством вибрационного сита V02 и выпускают в конвейер 1 М01 для активированного угля. Крупнозернистый активированный уголь вводят снова в адсорбционные колонны A, В, С и D посредством конвейера 1 М01 для повторного применения, в то время как мелкозернистый активированный уголь и пыль выпускают в бункер для отбора активированного угля V03.
2
[0037] Как показано на Фиг. 1, параметры, такие как содержание SO, NOX, пыли и кислорода, как для исходных дымовых газов, так и для очищенных дымовых газов (дымовых газов на выходе, который подвергнуты десульфурации и денитрификации посредством адсорбционной колонны) определяют посредством системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS).
[0038] (2) Введение технологического потока инжектируемого аммиака
3
[0039] Для того, чтобы достигнуть эффекта денитрификации посредством системы для десульфурации и денитрификации активированным углем, определенное количество аммиака должно быть инжектировано в адсорбционную колонну, и аммиак и оксиды азота реагируют друг с другом с образованием азота и воды. Как показано на Фиг. 1, клапан резервуара для аммиака первоначально открывают, количество инжектируемого аммиака регулируют клапаном FCV для регулирования потока аммиака. Поток аммиака может быть отображен в реальном времени посредством расходомера FIT для аммиака в определенном месте и в центре управления. Аммиак смешивают с горячим воздухом, который вдувают из вентилятора для разбавления аммиака, посредством «смесителя аммиака», с тем результатом, что концентрация NH ниже, чем нижний концентрационный предел взрываемости. Разбавленный аммиак передают в дымовые газы посредством впускного отверстия адсорбционной колонны и инжектируют равномерным образом посредством сеток для инжектирования аммиака.
[0040] Достаточное количество воздуха может быть предоставлено посредством вентилятора для разбавления аммиака, чтобы разбавлять аммиак. Аммиак разбавляют для того, чтобы: избежать несчастных случаев со взрывом, вызванных концентрацией аммиака в трубопроводе для аммиака, превышающей определенную величину, и полностью смешивать аммиак с дымовыми газами, образованными во время спекания, таким образом, чтобы улучшить степень денитрификации.
[0041] Более конкретно, химические реакции десульфурации и денитрификации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем являются следующими.
I. Реакция десульфурации
a. Химическая адсорбция
2
2
3
SO+O→SO
3
2
2
4
2
SO+nHO→HSO+(n-1)HO
b. Образование сульфата (посредством NH3/SO2)
2
4
3
4
4
HSO+NH→NHHSO
4
4
3
4
2
4
NHHSO+NH→(NH)SO
II. Реакция денитрификации
3
2
2
2
NO+NH+1/2O→N+3/2HO
[0042] Далее в данном документе описаны подробно технические решения в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения.
Первый вариант осуществления
[0043] Ссылка сделана на Фиг. 2, которая является блок-схемой способа регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения применяют для контроллера. Необязательно, контроллер может являться программируемым логическим контроллером (PLC). Как показано на Фиг. 2, способ включает стадии S201-S203.
[0044] На стадии S201 получают данные о состоянии дымовых газов на входе, данные о состоянии дымовых газов на выходе, величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе и расхода аммиака, разбавленного воздухом.
2
2
[0045] Данные о состоянии дымовых газов на входе включают концентрацию SO, концентрацию NOX и влажность дымовых газов на входе; и данные о состоянии дымовых газов на выходе включают концентрацию SO в дымовых газах на выходе.
[0046] Данные о состоянии дымовых газов на входе и данные о состоянии дымовых газов на выходе получают посредством системы непрерывного мониторинга выбросов (CEMS). Величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе определяют посредством расходомера дымовых газов на входе. Расход аммиака, разбавленного воздухом, определяют измерителем расхода аммиака, разбавленного воздухом.
[0047] На стадии S202, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака рассчитывают посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах.
3
[0048] Предварительно заданные параметры включают целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент NH, поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн (системы). Предварительно заданные параметры заблаговременно устанавливают пользователем в интерфейсе человек-машина (HMI) системы.
[0049] Необязательно, стадия S202 может включать:
вычисление объема в час NOX на входе в соответствии с первой формулой, данная первая формула представляет собой
NOX<sub>in</sub>=F11×Влажность×NOX11
(1)
in
где NOX представляет объем в час NOX на входе, F11 представляет величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, Влажность представляет влажность дымовых газах на входе, и NOX11 представляет концентрацию NOX в дымовых газах на входе;
вычисление расхода дымовых газов на выходе в соответствии со второй формулой, данная вторая формула представляет собой
<img file="00000001.jpg" he="18" wi="134" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(2)
где OFF_GAS представляет расход аммиака, разбавленного воздухом, и F12 представляет расход дымовых газов на выходе;
2
вычисление объема в час SO на входе в соответствии с третьей формулой, данная третья формула представляет собой
SO<sub>2in</sub>= F11×Влажность×SO<sub>2</sub>11
(3)
2in
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на входе, и SO11 представляет концентрацию SO в дымовых газах на входе;
2
вычисление объема в час SO на выходе в соответствии с четвертой формулой, данная четвертая формула представляет собой
SO<sub>2out</sub>= F12×Влажность×SO<sub>2</sub>12
(4)
2out
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на выходе, и SO12 представляет концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
вычисление степени десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с пятой формулой, данной пятой формулой является
<img file="00000002.jpg" he="28" wi="124" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(5)
2eff
где SO представляет степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем;
2
вычисление промежуточной переменной величины инжекции аммиака, соответствующей SO, в соответствии с шестой формулой, и вычисление промежуточной переменной величины инжекции аммиака, соответствующей NOX, в соответствии с седьмой формулой, шестой формулой является
<img file="00000014.jpg" he="23" wi="129" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(6)
3SO2
2
3
3
2
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, и NH_K представляет поправочный коэффициент NH для удаления SO из поступающих дымовых газов;
и седьмой формулой является
<img file="00000010.jpg" he="26" wi="126" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(7)
3NOX
in
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, NOX представляет объем в час NOX на входе, и NOX_SV представляет целевую величину денитрификации; и
вычисление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака в соответствии с восьмой формулой, данной восьмой формулой является
<img file="00000015.jpg" he="8" wi="90" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(8)
3cal_corrected_value
3
где NH представляет первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, и NH_L представляет целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе.
[0050] А именно, предварительно заданная первая расчетная модель является расчетной моделью, включающей вычисления, выполненные с помощью указанных выше формул с (1) по (8).
[0051] На стадии S203, первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, рассчитывают посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели.
[0052] Более конкретно, стадия S203 включает:
вычисление первого целевого количества инжектируемого аммиака, соответствующего первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, в соответствии с девятой формулой, данной девятой формулой является
<img file="00000006.jpg" he="28" wi="124" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(9)
3cal_value
3correct_value
NH3
где NH представляет первое целевое количество инжектируемого аммиака, которое является целевым количеством инжектируемого аммиака одной из адсорбционных колонн, величина NH включает первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0053] А именно, предварительно заданная вторая расчетная модель является расчетной моделью, включающей вычисление, выполненное с помощью указанной выше формулы (9).
[0054] Следует заметить, что, в технических решениях в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, единицы измерения параметров являются международными единицами измерения, т.е. базовыми единицами измерения в международной системе единиц.
3
[0055] В технических решениях в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака рассчитывают посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе (включая концентрацию SO2, концентрацию NOX и влажность дымовых газах на входе), данных о состоянии дымовых газов на выходе (включая концентрацию SO2 в дымовых газах на выходе), величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах (включающих целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент NH, поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн). Затем, первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, рассчитывают посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели, с тем результатом, что первое целевое количество инжектируемого аммиака соответствует текущему состоянию в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем. А именно, первое целевое количество инжектируемого аммиака рассчитывают на основании текущих данных о дымовых газах (данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах) в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем, и это является гораздо более точным, чем целевое количество инжектируемого аммиака, которое установлено вручную операторами на месте на основании опыта при обычных технологиях. В этом случае отсутствует необходимость для оператора вручную модифицировать целевое количество инжектируемого аммиака на основании опыта работы несколько раз. Поэтому, посредством технических решений в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, желательное количество инжектируемого аммиака может быть применено, при получении тем самым эффекта десульфурации и денитрификации, отвечающего требованиям (государственного стандарта охраны окружающей среды). Кроме того, устраняется инжектирование избыточного аммиака, посредством чего эффективным образом экономятся издержки производства.
[0056] Кроме того, технические решения в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения имеют высокую степень автоматизации и являются более гибкими и удобными, поскольку отсутствует необходимость для операторов многократно регулировать целевое количество инжектируемого аммиака.
Второй вариант осуществления
[0057] Необязательно, способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, перед стадией S203, дополнительно включает:
определение, превышает ли первое скорректированное количество инжектируемого аммиака первый предварительно заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной.
[0058] Первый предварительно заданный интервал является интервалом числовых значений, предварительно заданным пользователем, который указывает на то, что первое скорректированное количество инжектируемого аммиака удовлетворяет требованию. Этот интервал числовых значений является интервалом скорректированных количеств инжектируемого аммиака, установленных пользователем на основании первого скорректированного количества инжектируемого аммиака, интервала количества дымовых газов на входе, интервалов концентраций дымовых газов на входе и на выходе и т.п. (которые вычислены) в случае, когда система функционирует нормально и достигает желательного эффекта десульфурации и денитрификации. А именно, каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, соответствует одному второму предварительно заданному интервалу, и второй предварительно заданный интервал является интервалом нормального значения переменной.
[0059] Если первое скорректированное количество инжектируемого аммиака превышает первый предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, превышает второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака обновляют посредством второго скорректированного количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем.
[0060] Если первое скорректированное количество инжектируемого аммиака превышает первый предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, превышает второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, это означает, что первое скорректированное количество инжектируемого аммиака является аномальной величиной, которая не отвечает требованиям и, соответственно, является неподходящей. В этом случае, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака должно быть обновлено посредством второго скорректированного количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем. Следует заметить, что, второе скорректированное количество инжектируемого аммиака является предпочтительной величиной в пределах первого предварительно заданного интервала.
[0061] Поэтому, в технических решениях в соответствии с данным вариантом осуществления, как только найдено, что первое скорректированное количество инжектируемого аммиака является аномальным, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака может быть модифицировано своевременно во второе скорректированное количество инжектируемого аммиака, которое удовлетворяет требованию и предварительно задано пользователем, и затем выполняется последующий расчет. Таким образом, аномальные первое скорректированное количество инжектируемого аммиака может быть своевременно и автоматически обработано, избегая тем самым отклонения в первом целевом количестве инжектируемого аммиака, полученном в последующем расчете, и избегая аномалии последующего фактического количества инжектируемого аммиака.
Третий вариант осуществления
[0062] Необязательно, способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, перед стадией S203, дополнительно включает:
получение третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака, введенного пользователем, и обновление первого скорректированного количества инжектируемого аммиака посредством третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака.
[0063] В случае, когда найдено, что фактическое количество инжектируемого аммиака является аномальным после того, как технические решения в соответствии с первым или вторым вариантом осуществления данного изобретения выполнены, пользователь может вводить рациональное первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, полученное предварительно в соответствии с техническим решением в первом варианте осуществления данного изобретения (а именно, последующие расчеты выполняют с применением рационального первого скорректированного количества инжектируемого аммиака, чтобы получить желательное фактическое количество инжектируемого аммиака). Рациональное первое скорректированное количество инжектируемого аммиака называется третьим скорректированным количеством инжектируемого аммиака в данном варианте осуществления. Последующие расчеты выполняют, принимая третье скорректированное количество инжектируемого аммиака в качестве первого скорректированного количества инжектируемого аммиака, обрабатывая тем самым аномальное фактическое количество инжектируемого аммиака своевременно посредством ручного вмешательства.
Четвертый вариант осуществления
[0064] Необязательно, способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, перед стадией S204, дополнительно включает:
определение, превышает ли первое целевое количество инжектируемого аммиака третий заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной.
[0065] Третий предварительно заданный интервал является интервалом числовых значений, предварительно заданным пользователем, который указывает на то, что первое целевое количество инжектируемого аммиака удовлетворяет требованию. А именно, каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, соответствует одному четвертому предварительно заданному интервалу, и четвертый предварительно заданный интервал является интервалом нормального значения переменной.
[0066] Если первое целевое количество инжектируемого аммиака превышает третий предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, превышает четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, то второе целевое количество инжектируемого аммиака рассчитывают в соответствии с десятой формулой и первое целевое количество инжектируемого аммиака обновляют посредством второго целевого количества инжектируемого аммиака. Десятой формулой является
<img file="00000016.jpg" he="11" wi="54" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(10)
3set_value_1
p1
3NOX
где NH представляет второе целевое количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент второго целевого количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, и n представляет число адсорбционных колонн.
p1
[0067] А именно, K устанавливают пользователем на основании первого целевого количества инжектируемого аммиака, полученного, когда желательный эффект десульфурации и денитрификации достигнут во время предшествующего фактического функционирования системы.
[0068] Если первое целевое количество инжектируемого аммиака превышает третий предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, превышает четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, это означает, что первое целевое количество инжектируемого аммиака является аномальной величиной, которая не отвечает требованиям и, соответственно, является неподходящей. В этом случае, второе целевое количество инжектируемого аммиака, отвечающее требованию (в пределах третьего предварительно заданного интервала) должно быть рассчитано в соответствии с десятой формулой совместно с поправочным коэффициентом второго целевого количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем. Затем первое целевое количество инжектируемого аммиака обновляют посредством второго целевого количества инжектируемого аммиака, отвечающего требованиям. Таким образом, аномальное первое целевое количество инжектируемого аммиака обрабатывают своевременно и автоматически, избегая тем самым аномалии последующего фактического количества инжектируемого аммиака.
Пятый вариант осуществления
[0069] Необязательно, способ регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения, перед стадией S204, дополнительно включает:
получение поправочного коэффициента третьего целевого количества инжектируемого аммиака, введенного пользователем; и
вычисление третьего целевого количества инжектируемого аммиака в соответствии с одиннадцатой формулой и обновление первого целевого количества инжектируемого аммиака посредством третьего целевого количества инжектируемого аммиака, данной одиннадцатой формулой является
<img file="00000017.jpg" he="12" wi="52" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(11)
3set_value_2
p2
где NH представляет третье целевое количество инжектируемого аммиака, и K представляет поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака.
[0070] Если фактическое количество инжектируемого аммиака является все еще аномальным после выполнения технического решения в соответствии с любым одним из вышеприведенных вариантов осуществления данного изобретения, может быть получен поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака, введенного пользователем. Поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака является величиной, определяемой в случае, когда желательное фактическое количество инжектируемого аммиака получают посредством применения технического решения в соответствии с первым вариантом осуществления данного изобретения. Затем третье целевое количество инжектируемого аммиака рассчитывают непосредственным образом в соответствии с формулой (11). Аномальное первое целевое количество инжектируемого аммиака может быть обработано, принимая третье целевое количество инжектируемого аммиака в качестве первого целевого количества инжектируемого аммиака, обрабатывая тем самым аномальное фактическое количество инжектируемого аммиака своевременно посредством ручного вмешательства.
[0071] Необязательно, техническое решение в соответствии с любым вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
вычисление разности между первым целевым количеством инжектируемого аммиака и фактическим количеством инжектируемого аммиака и регулирование степени открытия клапана для регулирования расхода аммиака на основании данной разности до тех пор, пока разность не будет составлять меньше предварительно заданного порогового значения.
[0072] Фактическое количество инжектируемого аммиака определяют посредством расходомера для аммиака.
[0073] Управление с обратной связью обеспечивают посредством вычисления разности между первым целевым количеством инжектируемого аммиака и фактическим количеством инжектируемого аммиака и регулирования степени открытия клапана для регулирования расхода аммиака на основании данной разности до тех пор, пока разность не будет составлять меньше предварительно заданного порогового значения. В этом случае, по сравнению с управлением без обратной связи в обычных технологиях, количество инжектируемого аммиака может быть отрегулировано более точным образом, и более точное и рациональное конечное количество инжектируемого аммиака может быть получено.
[0074] Для того, чтобы проиллюстрировать технические решения в соответствии с данным изобретением более подробно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем предоставлено в соответствии с данным изобретением, соответствующее способу регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантами осуществления данного изобретения.
[0075] Ссылка сделана на Фиг. 3, которая представляет собой структурную схему устройства для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Данное устройство применяют для контроллера. Необязательно, контроллер может являться программируемым логическим контроллером (PLC). Как показано на Фиг. 3, устройство включает первый модуль сбора данных 301, первый вычислительный модуль 302 и второй вычислительный модуль 303.
2
2
[0076] Первый модуль сбора данных 301 сконфигурирован, чтобы получать данные о данные о состоянии дымовых газов на входе, данные о состоянии дымовых газов на выходе, величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе и расхода аммиака, разбавленного воздухом. Данные о состоянии дымовых газов на входе включают концентрацию SO, концентрацию NOX и влажность дымовых газов на входе, и данные о состоянии дымовых газов на выходе включают концентрацию SO в дымовых газах на выходе.
3
[0077] Первый вычислительный модуль 302 сконфигурирован, чтобы рассчитывать первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах. Предварительно заданные параметры включают целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент NH, поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн.
[0078] Второй вычислительный модуль 303 сконфигурирован, чтобы рассчитывать первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели.
[0079] Посредством устройства для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, желательное количество инжектируемого аммиака может быть применено, посредством чего получают эффект десульфурации и денитрификации, отвечающий требованиям (государственного стандарта охраны окружающей среды). Кроме того, устраняется инжектирование избыточного аммиака, посредством чего эффективным образом экономятся издержки производства.
[0080] Кроме того, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения имеет высокую степень автоматизации и является более гибким и удобным, поскольку отсутствует необходимость для операторов многократно регулировать целевое количество инжектируемого аммиака.
[0081] Первый вычислительный модуль 302 включает:
первый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час NOX на входе в соответствии с первой формулой, данная первая формула представляет собой
NOX<sub>in</sub>=F11×Влажность×NOX11
(1)
in
где NOX представляет объем в час NOX в дымовых газах на входе, F11 представляет величину расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, Влажность представляет влажность дымовых газах на входе, и NOX11 представляет концентрацию NOX в дымовых газах на входе;
второй вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять расход дымовых газов на выходе в соответствии со второй формулой, данная вторая формула представляет собой
<img file="00000001.jpg" he="18" wi="134" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(2)
где OFF_GAS представляет расход аммиака, разбавленного воздухом, и F12 представляет расход дымовых газов на выходе;
2
третий вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час SO на входе в соответствии с третьей формулой, данная третья формула представляет собой
SO<sub>2in</sub>= F11×Влажность×SO<sub>2</sub>11
(3)
2in
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на входе, и SO11 представляет концентрацию SO в дымовых газах на входе;
2
четвертый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять объем в час SO на выходе в соответствии с четвертой формулой, данная четвертая формула представляет собой
SO<sub>2out</sub>= F12×Влажность×SO<sub>2</sub>12
(4)
2out
2
2
2
где SO представляет объем в час SO на выходе, и SO12 представляет концентрацию SO в дымовых газах на выходе;
пятый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с пятой формулой; данной пятой формулой является
<img file="00000002.jpg" he="28" wi="124" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(5)
2eff
где SO представляет степень десульфурации в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем;
2
шестой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, в соответствии с шестой формулой, данной шестой формулой является
<img file="00000009.jpg" he="24" wi="128" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(6)
3SO2
2
3
3
2
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую SO, и NH_K представляет поправочный коэффициент NH для удаления SO из поступающих дымовых газов;
седьмой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, в соответствии с седьмой формулой, данной седьмой формулой является
<img file="00000010.jpg" he="26" wi="126" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(7)
3NOX
in
где NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, NOX представляет объем в час NOX на входе, и NOX_SV представляет целевую величину денитрификации; и
восьмой вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака в соответствии с восьмой формулой, данной восьмой формулой является
<img file="00000018.jpg" he="7" wi="89" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(8)
3cal_corrected_value
3
где NH представляет первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, и NH_L представляет целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе.
[0082] Второй вычислительный модуль 303 может включать:
девятый вычислительный узел, сконфигурированный, чтобы вычислять первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, в соответствии с девятой формулой, данной девятой формулой является
<img file="00000006.jpg" he="28" wi="124" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(9)
3cal_value
3correct_value
NH3
где NH представляет первое целевое количество инжектируемого аммиака, которое является целевым количеством инжектируемого аммиака одной из адсорбционных колонн, величина NH включает первое скорректированное количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0083] Необязательно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
первый модуль обновления, сконфигурированный, чтобы определять, превышает ли первое скорректированное количество инжектируемого аммиака первый предварительно заданный интервал и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и обновлять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством второго скорректированного количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, если первое скорректированное количество инжектируемого аммиака превышает первый предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную первую расчетную модель, превышает второй предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной.
[0084] Необязательно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
второй модуль обновления, сконфигурированный, чтобы получать третье скорректированное количество инжектируемого аммиака, введенное пользователем, и обновлять первое скорректированное количество инжектируемого аммиака посредством третьего скорректированного количества инжектируемого аммиака.
[0085] Необязательно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
третий модуль обновления, сконфигурированный, чтобы определять, превышает ли первое целевое количество инжектируемого аммиака третий предварительно заданный интервал, и превышает ли каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной; и если первое целевое количество инжектируемого аммиака превышает третий предварительно заданный интервал, и/или каждая из переменных, включенных в предварительно заданную вторую расчетную модель, превышает четвертый предварительно заданный интервал, соответствующий данной переменной, вычислять второе целевое количество инжектируемого аммиака в соответствии с десятой формулой и обновлять первое целевое количество инжектируемого аммиака посредством второго целевого количества инжектируемого аммиака, данной десятой формулой является
<img file="00000019.jpg" he="11" wi="51" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(10)
3set_value_1
p1
3NOX
где NH представляет второе целевое количество инжектируемого аммиака, K представляет поправочный коэффициент второго целевого количества инжектируемого аммиака, предварительно заданного пользователем, NH представляет промежуточную переменную величину инжекции аммиака, соответствующую NOX, и n представляет число адсорбционных колонн.
[0086] Необязательно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
четвертый модуль обновления, сконфигурированный, чтобы получать поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака, введенный пользователем; и вычислять третье целевое количество инжектируемого аммиака в соответствии с одиннадцатой формулой и обновлять первое целевое количество инжектируемого аммиака посредством третьего целевого количества инжектируемого аммиака, данной одиннадцатой формулой является
<img file="00000020.jpg" he="12" wi="52" img-content="undefined" img-format="jpg" />
(11)
3set_value_2
p2
где NH представляет третье целевое количество инжектируемого аммиака, и K представляет поправочный коэффициент третьего целевого количества инжектируемого аммиака.
[0087] Необязательно, устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с другим вариантом осуществления данного изобретения дополнительно включает:
регулирующий модуль, сконфигурированный, чтобы вычислять разность между первым целевым количеством инжектируемого аммиака и фактическим количеством инжектируемого аммиака и регулировать степень открытия клапана для регулирования расхода аммиака на основании данной разности до тех пор, пока разность не будет составлять меньше предварительно заданного порогового значения, где фактическое количество инжектируемого аммиака определяют посредством расходомера для аммиака.
3
[0088] Из вышеуказанных технических решений можно видеть, что, по сравнению с обычными технологиями, способ и устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем предоставлены в соответствии с данным изобретением. В технических решениях в соответствии с данным изобретением, первое скорректированное количество инжектируемого аммиака рассчитывают посредством применения предварительно заданной первой расчетной модели, основанной на данных о состоянии дымовых газов на входе (включая концентрацию SO2, концентрацию NOX и влажность дымовых газах на входе), данных о состоянии дымовых газов на выходе (включая концентрацию SO2 в дымовых газах на выходе), величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах (включающих целевую величину денитрификации, целевую величину утечки аммиака в дымовых газах на выходе, поправочный коэффициент NH, поправочный коэффициент первого целевого количества инжектируемого аммиака и число адсорбционных колонн). Затем, первое целевое количество инжектируемого аммиака, соответствующее первому скорректированному количеству инжектируемого аммиака, рассчитывают посредством применения предварительно заданной второй расчетной модели, с тем результатом, что первое целевое количество инжектируемого аммиака соответствует текущему состоянию в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем. А именно, первое целевое количество инжектируемого аммиака рассчитывают на основании текущих данных о дымовых газах (данных о состоянии дымовых газов на входе, данных о состоянии дымовых газов на выходе, величине расхода при скорректированных температуре и давлении дымовых газов на входе, расхода аммиака, разбавленного воздухом, и предварительно заданных параметрах) в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем, и это является гораздо более точным, чем целевое количество инжектируемого аммиака, которое установлено вручную операторами на месте на основании опыта при обычных технологиях. В этом случае отсутствует необходимость для оператора вручную модифицировать целевое количество инжектируемого аммиака на основании опыта работы несколько раз. Поэтому, посредством технических решений в соответствии с данным изобретением, желательное количество инжектируемого аммиака может быть применено, при получении тем самым эффекта десульфурации и денитрификации, отвечающего требованиям (государственного стандарта охраны окружающей среды). Кроме того, устраняется инжектирование избыточного аммиака, посредством чего эффективным образом экономятся издержки производства.
[0089] Кроме того, способ и устройство для регулирования количества инжектируемого аммиака в системе для десульфурации и денитрификации активированным углем в соответствии с данным изобретением имеют высокую степень автоматизации и являются более гибкими и удобными, поскольку отсутствует необходимость для операторов многократно регулировать целевое количество инжектируемого аммиака.
[0090] В заключение, следует дополнительно заметить, что термины соотношения, такие как «первый», «второй» и т.п. применяют в данном документе только лишь, чтобы различать один объект или операцию одни от других, а не для того, чтобы требовать или подразумевать, что фактическое соотношение или порядок имеют место между объектами или операциями. Кроме того, термины «включать», «содержать» или любые другие варианты предназначены являться неисключительными. Поэтому, процесс, способ, пункт или устройство, включающие несколько элементов, включают не только данные элементы, но также и другие элементы, которые не приведены, или также включают элементы, присущие данному процессу, способу, пункту или устройству. Если однозначно не ограничено иным образом, формулировка «содержащий (включающий) один…» не исключает случай, когда другие подобные элементы могут иметься в процессе, способе, пункте или устройстве.
[0091] Варианты осуществления в этом описании описаны поэтапным образом, каждый из них выделяет отличия от других, и одни и те же или подобные части среди вариантов осуществления могут относиться друг к другу. Поскольку устройство, описанное в вариантах осуществления, соответствует указанному в них способу, его описание является сравнительно простым, и для значимых признаков ссылки могут быть сделаны на описание способа.
[0092] Вышеприведенное описание вариантов осуществления делает возможным для специалистов в данной области техники реализацию или применение представленного изобретения. Различные модификации этих вариантов осуществления являются очевидными для специалистов в данной области техники, и общий принцип, определенный в данном документе, может быть реализован в других вариантах осуществления без отклонения от сущности или объема данного изобретения. Поэтому данное изобретение не ограничено этими вариантами осуществления, описанными в данном документе, а соответствует наиболее широкому объему, соответствующему принципу и новым признакам, изложенным в данном документе.