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     智能脱硝系统  

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1 产品简介

智能脱硝系统是一套协调处理烟气氮氧化物的氨水喷射系统，主要包含脱硝系统的氨水泵之后的氨水分配系统，喷枪系统与智能控制系统。其中控制软件部分为系统的核心，包括优化控制系统、预测系统以及氨水分配优化模型；执行硬件部分采用多层布置的高穿透喷枪以及用于喷枪精准氨水控制的分配阀组执行机构等。

2 产品特点

2.1 智能算法

常规非精准脱硝系统采用模糊控制与神经网络协同控制。精准脱硝系统需要协调每杆枪的参数，在原基础上需要专家系统与神经网络协同体现在每个喷枪的精准控制上。

2.2 专用装备

系统配备专用高穿透氨水雾化喷枪，较常规喷枪有更强的穿透性，使氨水在烟道复杂的流场和高风速下更好的扩散；专用管路设计防止回流，方便检修与设备更换；根据现场及生产需求定制控制设备与方案。

2.3 充分的工艺考量

常规的脱硝系统只考虑硬件软件功能，我们以用户为中心，以效果为导向，充分获取生产工艺数据，合理布局，为了达到最好的效果，会伴随着工艺调整建议。

3 系统组成

SNCR氨水喷枪，喷氨管路系统，控制系统，上位软件与算法

管路系统负责泵送，分配，调节氨水，上位软件实现数据滤波收集、算法计算、结果输出并输出控制指令。控制单元负责现场控制、接收指令等，氨水喷枪则将氨水雾化喷入烟道。

图1  系统流程图

3.1专用高穿透氨水雾化喷枪

SNCR 选择性非催化还原法脱硝 ，其方法是将一定压力的氨水，在压缩空气的共同作用下，通过气液两相流（氨水、压缩空气）喷枪喷入烟气中，在没有还原剂的情况下，氨水中的氨和烟气中的氮氧化物反应，生成氮气和水，使烟气中氮氧化物得以脱除。

成都实亿国际科技有限公司的氨水喷枪采用气泡雾化的方式，气体和氨水在喷枪前端混合室混合喷出。气泡雾化得到的雾化粒径将比其他雾化方式的更小，雾化效果更好,同时喷射距离有2-3m，穿透力强。

图2  喷枪示意图

3.2 喷氨管路系统

通用喷氨管路系统工艺图如下，主要是管路阀门控制氨水基本流向，双泵一用一备，传感器检测管路状况，比例阀调节管路流量大小与流量分配。

图3  工艺布置图

3.3 控制系统与上位软件与算法

该系统配套软件具备用户登录、数据监视、自动报表、异常报警等功能。

同时可根据用户需要定制上位机软件，例如组态王，wincc，同时可以直接将数据显示到现有中控界面。

常规非精准脱硝系统采用模糊控制与神经网络协同控制。

精准脱硝系统需要协调每杆枪的参数，需要专家系统与神经网络协同体现在每个喷枪的精准控制上。

4 系统应用与功能

该系统是协调处理烟气氮氧化物的氨水喷射系统，除了进行氨水喷射，还需要工艺协同处理；

4.1 工艺与实施方案：

根据cfd仿真流场分析结合现场标定获得喷雾界面气体成分及温度等的各个重要组分的分布，结合工艺经验确定喷氨点位置及喷枪数量。

图4  一氧化碳仿真分布图

同时根据现场状况及喷枪分布确定每只喷枪的喷雾参数（压力，流量等等），具体参数根据系统内置算法计算，再结合实验所得喷枪流量压力曲线计算每只喷枪的实际应用参数。

若单纯的更换喷氨枪及喷氨系统进行改造，不能达到最好效果需要结合分级燃烧改造协同。

分级燃烧改造， 改进三次风管的位置，修改C4下料管，使一部分生料和煤粉从三次风管下部的缩口进入，建立还原区，以达到还原窑气中NOx的目的，可满足NOx排放低于100mg/Nm3要求。

深度分级燃烧改造，可满足NOx排放低于50mg/Nm3要求。

在分解炉内建立强还原区、 弱还原区、燃尽区。

强还原区：将三次风管进分解炉部分抬高，三次风管以下部分为强还原区。大部分煤粉加入到强还原区， 利用煤粉裂解产物和部分CO对窑气中的NOx进行还原。

弱还原区：两个三次风管进口之间为弱还原区。 加入三次风后形成的大量CO， 对NOx进行进一步还原。

燃尽区：剩余三次风加入到分解炉中部，以满足CO燃烧的要求。
      为满足煤粉和CO燃尽的要求， 需要对分解炉进行扩容。

图5  分解炉模型图