水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法
【專利摘要】水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法，屬于水泥生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)控制領(lǐng)域，其特征在于，構(gòu)建一個(gè)水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng)，用中央控制計(jì)算機(jī)控制分段燃燒MSC控制機(jī)、選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)和選擇性催化還原SCR控制機(jī)，在中央控制計(jì)算機(jī)內(nèi)建立一個(gè)綜合控制技術(shù)等級(jí)-脫硝效率-最終排放量目標(biāo)值，根據(jù)實(shí)測(cè)的NOx本底平均排放量M0NOx與設(shè)定的NOx最終排放量目標(biāo)值MSNOx之差，選擇控制模式：M0NOx＞MSNOx，轉(zhuǎn)向由脫硝效率得出的更高等級(jí)的控制模式運(yùn)行；M0NOx＜MSNOx，則反之；M0NOx與MSNOx處于同一等級(jí)內(nèi)，則按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行。本發(fā)明在不過多帶來額外的能源和資源消耗及污染物排放的條件下，能使水泥廠NOx減排始終在最優(yōu)控制模式下運(yùn)行。
【專利說明】水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水泥生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)控制領(lǐng)域，具體涉及水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明公開了水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法，屬于水泥生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)控制領(lǐng)域。
[0003]氮氧化物(NOx)是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的總合，是常見的大氣污染物，對(duì)環(huán)境和人體健康的損害作用極大，是形成光化學(xué)煙霧、酸雨和富營養(yǎng)化的主要因素，也是呼吸系統(tǒng)疾病的誘因之一。對(duì)于水泥工業(yè)而言，我國現(xiàn)行的GB 4904-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的NOx排放限值仍為1996年限定的800mg/Nm3。但是根據(jù)2007年進(jìn)行第一次全國污染源普查的資料，水泥生產(chǎn)過程中NOx平均排放系數(shù)為1100mg/Nm3，每噸熟料約產(chǎn)生1.8kg NOx,大大超出規(guī)定的NOx排放限值。這意味著目前我國大部分水泥企業(yè)在氮氧化物減排方面未能達(dá)標(biāo)。需要說明的是，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，減排氮氧化物常稱之為脫硝，本發(fā)明“脫硝”和“減排氮氧化物”兩個(gè)術(shù)語通用。
[0004]我國十二五規(guī)劃已明確了水泥工業(yè)NOx減排10%的目標(biāo)，湖南、山西、廣東等省都規(guī)定了更加嚴(yán)格的NOx排放限值——不低于50%脫硝效率或NOx小于500mg/Nm3的限值。杭州甚至規(guī)定了 NOx不得超過150mg/Nm3的限值。今后，水泥行業(yè)的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)將隨著國家對(duì)NOx排放控制力度的不斷加大和脫硝技術(shù)的發(fā)展而愈加嚴(yán)格。
[0005]目前適用于水泥廠減排氮氧化物的技術(shù)有三種，分別是分段燃燒(Mult1-stageCombustion, MSC)技術(shù)、選擇性非催化還原(Selective Non-catalytic Reduction, SNCR)技術(shù)和選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)技術(shù)。現(xiàn)今在我國水泥工業(yè)中應(yīng)用較多的主要是成本較低的MSC技術(shù)，SNCR技術(shù)處于大力推廣階段，SCR技術(shù)處于試驗(yàn)改進(jìn)階段。這三種技術(shù)在脫硝效率即減排氮氧化物效率、基建運(yùn)行成本和操作應(yīng)用等方面有很多差異。
[0006]MSC技術(shù)相對(duì)成本較低，其原理是在水泥生產(chǎn)系統(tǒng)的分解爐中，使燃料與空氣分段混合燃燒，在一次燃燒區(qū)形成富燃料混合物，在缺氧環(huán)境下只有部分燃料進(jìn)行燃燒，燃料在貧氧和火焰溫度較低的一次火焰區(qū)內(nèi)析出揮發(fā)分，在燃盡區(qū)的燃燒偏離理論當(dāng)量比，減少了 NOx的生成。雖然這樣能夠起到降低NOx排放的效果，但是由于對(duì)分解爐進(jìn)行了改建，對(duì)還原區(qū)和燃盡區(qū)進(jìn)行了人為的分離，對(duì)水泥熟料的生產(chǎn)質(zhì)量帶來一定的影響，也對(duì)生料、燃料的消耗量帶來波動(dòng)。由于MSC技術(shù)脫硝效率一般在10?40%之間，如果水泥生產(chǎn)中NOx本底排放系數(shù)超過1000mg/Nm3時(shí),僅僅使用MSC技術(shù)無法使水泥廠達(dá)到目前國家標(biāo)準(zhǔn)中NOx排放限值為800mg/Nm3的要求。而SNCR技術(shù)的脫硝效率一般在35?65%之間，如果溫度區(qū)域控制得當(dāng)，脫硝效率可以達(dá)到75%。其原理是對(duì)煙氣中的NOx進(jìn)行末端處理的技術(shù)，即通過向水泥窯、分解爐中噴入還原劑——氨或是尿素，在有氧氣的條件下，還原劑選擇性地與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無害的氮?dú)?N2)和水(H2O),減少NOx的排放。如果SNCR技術(shù)與MSC技術(shù)結(jié)合使用，NOx的削減量高達(dá)80%。但是應(yīng)用SNCR技術(shù)需要購買還原劑，成本有所增加，也會(huì)帶來氣體污染物NH3、CO、SO2等的排放，并且煤耗也有所增高。并且，如果水泥生產(chǎn)中NOx本底排放系數(shù)超過1100mg/Nm3，僅靠SNCR技術(shù)或是與MSC技術(shù)結(jié)合使用，也無法達(dá)到某些地區(qū)150?250mg NOx/Nm3排放限值的要求。SCR技術(shù)的脫硝效率最高，目前可以達(dá)到90%，也是十二五期間大力支持發(fā)展的一種脫硝技術(shù)。其原理是在催化劑的作用下，利用還原劑(如氨或尿素)，在有氧氣的條件下，“有選擇性地”與煙氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成無污染的N2和H20。相較于其他減排NOx的脫硝技術(shù)，SCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在相同的氨氮摩爾比下，脫硝效率明顯高于其他技術(shù)，并且適用的反應(yīng)溫度較低，應(yīng)用環(huán)境安全。如果SCR技術(shù)與MSC技術(shù)和SNCR技術(shù)結(jié)合使用，能達(dá)到95%以上的脫硝效率。這樣即使水泥生產(chǎn)中NOx本底排放系數(shù)超過1200mg/Nm3，上述綜合技術(shù)的使用，也能使水泥廠的NOx排放低于150mg/Nm3的嚴(yán)格要求。但是SCR技術(shù)實(shí)施成本非常高，設(shè)備及操作非常復(fù)雜，穩(wěn)定性不高，人工難以準(zhǔn)確控制，如果技術(shù)失效，則經(jīng)濟(jì)損失較大。
[0007]目前我國水泥廠普遍缺少減排氮氧化物的意識(shí)，并且現(xiàn)有脫硝技術(shù)多是依靠人工判斷、手動(dòng)操作等，精確控制率低，缺少現(xiàn)場(chǎng)分析、多種脫硝技術(shù)綜合使用的自動(dòng)控制系統(tǒng)，往往出現(xiàn)投入大量人力物力實(shí)施技術(shù)后，反而無法達(dá)到預(yù)期的脫硝效果。本發(fā)明針對(duì)上述問題，在原有設(shè)施的基礎(chǔ)上加裝減排氮氧化物綜合技術(shù)的多個(gè)設(shè)備，通過實(shí)施監(jiān)測(cè)水泥廠NOx排放的實(shí)際情況，給出多種減排目標(biāo)的選擇項(xiàng)，根據(jù)MSC、SNCR和SCR等不同技術(shù)及其組合的脫硝效率、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境負(fù)荷和操作特點(diǎn)，自動(dòng)進(jìn)行減排氮氧化物的分級(jí)控制作業(yè)，在經(jīng)濟(jì)成本、脫硝效果和技術(shù)操作等方面尋求最優(yōu)化解決方案。本發(fā)明在保證水泥穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上減排氮氧化物，不帶來過多額外的資源、能源消耗和污染物排放，根據(jù)水泥生產(chǎn)各個(gè)流程的特點(diǎn)來選擇應(yīng)用脫硝綜合技術(shù)進(jìn)行分級(jí)控制氮氧化物的排放，方法涉及到水泥產(chǎn)品、流程、工序、設(shè)備、基建維護(hù)和運(yùn)行成本等多個(gè)層次，包括資源消耗、能源消耗、環(huán)境污染、生產(chǎn)管理與質(zhì)量控制等多個(gè)因素，為水泥行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷管理、減排氮氧化物提供了科學(xué)實(shí)用的自動(dòng)化控制方法，可以指導(dǎo)水泥廠進(jìn)行氮氧化物減排、降低整體環(huán)境負(fù)荷和穩(wěn)定生產(chǎn)的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的特征在于，是在一個(gè)水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng)中，依次按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0009]步驟(I)、依次按照以下步驟構(gòu)建一個(gè)所述的水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng):
[0010]步驟(1.1)、分別構(gòu)建下述三種模式的水泥廠減排氮氧化物控制子系統(tǒng)，
[0011 ] MSC控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于分段燃燒MSC控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐三次風(fēng)的總風(fēng)管處安裝一個(gè)用于控制三次風(fēng)風(fēng)量的三次風(fēng)閥門，并加裝分支風(fēng)管，在兩個(gè)分支風(fēng)管內(nèi)各安裝一個(gè)用于控制所述分支風(fēng)管風(fēng)量的閥門，所述分段燃燒MSC控制機(jī)通過控制三次風(fēng)量和所述分支風(fēng)管風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)分段燃燒MSC控制，
[0012]SNCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐下方安裝專用氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、壓縮空氣儲(chǔ)罐，設(shè)置噴槍、卸氨裝置、排空閥、柔性軟管及接口、連接管道、防雷棚和防雷設(shè)施及其裝備，所述選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)通過在有氧條件下向所述分解爐噴入還原劑氨來實(shí)現(xiàn)減排氮氧化物的選擇性非催化還原
[0013]SNCR 控制；
[0014]SCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性催化還原SCR控制機(jī)，在水泥廠的預(yù)熱器下方自上而下地建立:除塵器、卸氨裝置和卸氨壓縮機(jī)、氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、稀釋風(fēng)機(jī)、混合及噴氨裝置、內(nèi)置多層催化劑的SCR反應(yīng)器、壓縮空氣儲(chǔ)罐、吹灰器和連接管道，所述選擇性催化還原SCR控制機(jī)在催化劑的作用下，在有氧條件下，利用還原劑氨與煙氣中的NOx受控地發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)生成無污染的N2和H2O來實(shí)現(xiàn)選擇性催化還原SCR控制；
[0015]步驟(1.2)、設(shè)置一個(gè)用于控制所述分段燃燒MSC控制機(jī)、選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)和選擇性催化還原SCR控制機(jī)開關(guān)及運(yùn)行的中央控制計(jì)算機(jī)，設(shè)有:
[0016]按照脫硝效率從低到高依次劃分減排氮氧化物綜合技術(shù)等級(jí)，與對(duì)應(yīng)的水泥廠NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx映射表序列，
[0017]級(jí)別1:MSC 技術(shù)，一600 < Ms7nqx ≤ 800，單位“mg/Nm3”，下同，脫硝效率 10% ~40%，
[0018]級(jí)別2 =SNCR 技術(shù)，—500 < Ms6n0x ( 600，脫硝效率 35% ~70%，
[0019]級(jí)別3:MSC+SNCR 技術(shù)，一400 < M55n0x ( 500，脫硝效率 60% ~80%，
[0020]級(jí)別4 =SCR 技術(shù)，一300 < Ms4n0x ( 400，脫硝效率 78% ~90%，
[0021 ]級(jí)別 5:MSC+SCR 技術(shù)，一200 < M53n0x ( 300，脫硝效率 90% ~93%，
[0022]級(jí)別6:SNCR+SCR 技術(shù)，一100 < M52n0x ( 200，脫硝效率 92% ~95%，
[0023]級(jí)別7:MSC+SNCR+SCR 技術(shù)，0 < Msin0x ( 100，脫硝效率至少 95%，
[0024]Msin0x表示相對(duì)于級(jí)別7的NOx最終排放量目標(biāo)值，其余以此類推；
[0025]步驟(2)、初始時(shí)在懸浮預(yù)熱器Cl出口處用氣體成分測(cè)試儀測(cè)得NOx本底排放量，每2分鐘測(cè)量一次，共測(cè)量10次，單位為“mg/Nm3”，取平均值，得到NOx本底平均排放量Mctox,其中，閾值范圍Mctox的分級(jí)按照升序排列如下:
[0026]本底M01n0x 第一級(jí)閾值范圍:450 < M01n0x ( 700，
[0027]本底M02n0x 第二級(jí)閾值范圍:700 < M02n0x ( 800，
[0028]本底McV第三級(jí)閾值范圍:800 < M03n0x ( 1000，
[0029]本底Mq4nqx 第四級(jí)閾值范圍:1000 < M04n0x ( 1200，
[0030]本底M05n0x第五級(jí)閾值范圍:M°5NQx > 1200，
[0031]步驟(3)、向所述中央控制計(jì)算機(jī)輸入步驟(2)所取得的結(jié)果，
[0032]步驟(4)、根據(jù)實(shí)測(cè)的NOx本底平均排放量M°NQx，以及設(shè)定的NOx最終排放量目標(biāo)值Msnqx,即允許的NOx排放量Msn0x之差值，按照各級(jí)已知脫硝效率選擇能達(dá)到所述NOx最終目標(biāo)排放量Msmx的技術(shù)級(jí)別，進(jìn)行控制模式的轉(zhuǎn)換，其中:
[0033]若:M°N()x > Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msn0x對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更高的控制模式運(yùn)行，
[0034]若:M°N()x與Msn0x處于同一個(gè)技術(shù)等級(jí)內(nèi)，則繼續(xù)按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行，
[0035]若:M°N()x < Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msn0x對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更低的控制模式運(yùn)行。
[0036]本發(fā)明的效果是:
[0037](I)本發(fā)明針對(duì)目前我國水泥廠普遍缺少減排氮氧化物的意識(shí)，并且現(xiàn)有脫硝技術(shù)多是依靠人工判斷、手動(dòng)操作等，精確控制率低，缺少現(xiàn)場(chǎng)分析、多種脫硝技術(shù)綜合使用的自動(dòng)控制系統(tǒng)，往往出現(xiàn)投入大量人力物力實(shí)施技術(shù)后，反而無法達(dá)到預(yù)期的脫硝效果等問題，在原有設(shè)施的基礎(chǔ)上加裝減排氮氧化物綜合技術(shù)的多個(gè)設(shè)備，通過實(shí)施監(jiān)測(cè)水泥廠NOx排放的實(shí)際情況，給出多種減排目標(biāo)的選擇項(xiàng)，根據(jù)MSC、SNCR和SCR等不同技術(shù)及其組合的脫硝效率、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境負(fù)荷和操作特點(diǎn)，自動(dòng)進(jìn)行減排氮氧化物的分級(jí)控制作業(yè)，在經(jīng)濟(jì)成本、脫硝效果和技術(shù)操作等方面尋求最優(yōu)化解決方案。
[0038](2)本發(fā)明在保證水泥穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)上減排氮氧化物，不帶來過多額外的資源、能源消耗和污染物排放，根據(jù)水泥生產(chǎn)各個(gè)流程的特點(diǎn)來選擇應(yīng)用脫硝綜合技術(shù)進(jìn)行分級(jí)控制氮氧化物的排放，方法涉及到水泥產(chǎn)品、流程、工序、設(shè)備、基建維護(hù)和運(yùn)行成本等多個(gè)層次，包括資源消耗、能源消耗、環(huán)境污染、生產(chǎn)管理與質(zhì)量控制等多個(gè)因素，為水泥行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行環(huán)境負(fù)荷管理、減排氮氧化物提供了科學(xué)實(shí)用的自動(dòng)化控制方法。
[0039](3)本發(fā)明可以指導(dǎo)水泥廠進(jìn)行氮氧化物減排、降低整體環(huán)境負(fù)荷和穩(wěn)定生產(chǎn)的工作，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)環(huán)境友好型和節(jié)約型社會(huì)的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明的水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法程序圖；【具體實(shí)施方式】
[0041]下面根據(jù)說明書附圖的圖1，以及實(shí)施例對(duì)該發(fā)明進(jìn)一步做出說明。
[0042]在一個(gè)水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng)中，構(gòu)建一個(gè)所述的水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng)，并分別構(gòu)建下述三種模式的水泥廠減排氮氧化物控制子系統(tǒng):
[0043]MSC控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于分段燃燒MSC控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐三次風(fēng)的總風(fēng)管處安裝一個(gè)用于控制三次風(fēng)風(fēng)量的三次風(fēng)閥門，并加裝分支風(fēng)管，在兩個(gè)分支風(fēng)管內(nèi)各安裝一個(gè)用于控制所述分支風(fēng)管風(fēng)量的閥門，所述分段燃燒MSC控制機(jī)通過控制三次風(fēng)量和所述分支風(fēng)管風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)分段燃燒MSC控制；
[0044]SNCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐下方安裝專用氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、壓縮空氣儲(chǔ)罐，設(shè)置噴槍、卸氨裝置、排空閥、柔性軟管及接口、連接管道、防雷棚和防雷設(shè)施及其裝備，所述選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)通過在有氧條件下向所述分解爐噴入還原劑氨來實(shí)現(xiàn)減排氮氧化物的選擇性非催化還原
[0045]SNCR 控制；
[0046]SCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性催化還原SCR控制機(jī)，在水泥廠的預(yù)熱器下方自上而下地建立:除塵器、卸氨裝置和卸氨壓縮機(jī)、氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、稀釋風(fēng)機(jī)、混合及噴氨裝置、內(nèi)置多層催化劑的SCR反應(yīng)器、壓縮空氣儲(chǔ)罐、吹灰器和連接管道，所述選擇性催化還原SCR控制機(jī)在催化劑的作用下，在有氧條件下，利用還原劑氨與煙氣中的NOx受控地發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)生成無污染的N2和H2O來實(shí)現(xiàn)選擇性催化還原SCR控制。
[0047]設(shè)置一個(gè)用于控制所述分段燃燒MSC控制機(jī)、選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)和選擇性催化還原SCR控制機(jī)開關(guān)及運(yùn)行的中央控制計(jì)算機(jī)，設(shè)有:
[0048]按照脫硝效率從低到高依次劃分減排氮氧化物綜合技術(shù)等級(jí)，與對(duì)應(yīng)的水泥廠NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx映射表序列，[0049]級(jí)別1:MSC 技術(shù)，一600 < M57n0x ≤ 800，單位“mg/Nm3”，下同，脫硝效率 10% ~40%，
[0050]級(jí)別2 =SNCR 技術(shù)，一500 < Ms6n0x ( 600，脫硝效率 35% ~70%，
[0051 ]級(jí)別 3:MSC+SNCR 技術(shù)，一400 < Ms5n0x ( 500，脫硝效率 60% ~80%，
[0052]級(jí)別4 =SCR 技術(shù)，一300 < Ms4n0x ( 400，脫硝效率 78% ~90%，
[0053]級(jí)別5:MSC+SCR 技術(shù)，一200 < M53n0x ( 300，脫硝效率 90% ~93%，
[0054]級(jí)別6:SNCR+SCR 技術(shù)，一100 < M52n0x ( 200，脫硝效率 92% ~95%，
[0055]級(jí)別I:MSC+SNCR+SCR 技術(shù)，0 < Msin0x ( 100，脫硝效率至少 95%，
[0056]Msiitox表示相對(duì)于級(jí)別7的NOx最終排放量目標(biāo)值，其余以此類推。
[0057]初始時(shí)在懸浮預(yù)熱器Cl出口處用氣體成分測(cè)試儀測(cè)得NOx本底排放量，每2分鐘測(cè)量一次，共測(cè)量10次，單位為“mg/Nm3”，取平均值，得到NOx本底平均排放量Mctox,其中，閾值范圍Mtlmx的分級(jí)按照升序排列如下:
[0058]本底M01n0x 第一級(jí)閾值范圍:450 < M01n0x ( 700,
[0059]本底M02n0x 第二級(jí)閾值范圍:700 < M02n0x ( 800，
[0060]本底Mci3nqx 第三級(jí)閾值范圍:800 < M03n0x ( 1000，
[0061]本底Mq4nqx 第四級(jí)閾值范圍:1000 < M04n0x ( 1200，
[0062]本底M05n0x第五級(jí)閾值范圍:M°5NQx > 1200，
[0063]根據(jù)實(shí)測(cè)的NOx本底平均排放量M°NQx，以及設(shè)定的NOx最終排放量目標(biāo)值MsNQx，即 允許的NOx排放量Msnqx之差值，按照各級(jí)已知脫硝效率選擇能達(dá)到所述NOx最終目標(biāo)排放量Msmx的技術(shù)級(jí)別，進(jìn)行控制模式的轉(zhuǎn)換。
[0064]其中:
[0065]若:M°N()x > Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msn0x對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更高的控制模式運(yùn)行，
[0066]若:M°N()x與Msn0x處于同一個(gè)技術(shù)等級(jí)內(nèi)，則繼續(xù)按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行，
[0067]若:M°N()x < Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msn0x對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更低的控制模式運(yùn)行。
[0068]向中央控制計(jì)算機(jī)輸入NOx最終排放量目標(biāo)值MsNQx。此時(shí)輸入的目標(biāo)值Msnqx為450mg/Nm3,在Ms5nqx區(qū)間內(nèi)，這時(shí)測(cè)得NOx本底平均排放量Mqnqx為1150mg/Nm3，在Mq4nqx第四級(jí)閾值范圍內(nèi)，則自動(dòng)選擇啟動(dòng)級(jí)別4，即SCR技術(shù)。
[0069]上述減排氮氧化物綜合技術(shù)作業(yè)2小時(shí)后，在水泥廠廢氣管道出口處用氣體成分測(cè)試儀測(cè)得NOx排放量，每2分鐘測(cè)量一次，共測(cè)量10次，單位為“mg/Nm3”，取平均值得到M0n0x為485mg/Nm3，處于所設(shè)定Msmx的區(qū)間，則發(fā)出指令，繼續(xù)按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行。
[0070]經(jīng)過一段時(shí)間，再次測(cè)得Mcinqx為405mg/Nm3，處于所設(shè)定目標(biāo)值Msnqx的區(qū)間，則發(fā)出指令，結(jié)束該循環(huán)。
[0071 ] 若干天后，該水泥廠更換目標(biāo)值，將目標(biāo)值Msnqx改為350mg/Nm3，在Ms4n0x區(qū)間內(nèi)，這 時(shí)測(cè)得在NOx本底平均排放量Mcinqx為1075mg/Nm3，在本底M04n0x區(qū)間內(nèi)，則自動(dòng)選擇啟動(dòng)級(jí)別5，即MSC+SCR技術(shù)，
[0072]經(jīng)過2小時(shí)后，再次測(cè)得Mcmx為315mg/Nm3，處于所設(shè)定目標(biāo)值Msitox的區(qū)間，則發(fā)出指令，繼續(xù)按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行。
[0073]經(jīng)過一段時(shí)間，再次測(cè)得Mcinqx為205mg/Nm3，遠(yuǎn)小于目標(biāo)值MsNQx，則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更低的控制模式運(yùn)行，選擇級(jí)別3，即MSC+SNCR技術(shù)。
[0074]若干月后，該水泥廠所在地區(qū)執(zhí)行了新的水泥企業(yè)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，NOx排放量不得超過 150mg/Nm3。
[0075]水泥廠將中央控制計(jì)算機(jī)的輸入目標(biāo)值Msnqx改為150mg/Nm3，在Ms2nqx區(qū)間內(nèi)，這時(shí)測(cè)得NOx本底平均排放量Mcimjx為1105mg/Nm3，在本底M04n0x區(qū)間內(nèi)，則自動(dòng)選擇啟動(dòng)級(jí)別7，即 MSC+SNCR+SCR 技術(shù)。
[0076]經(jīng)過2小時(shí)后，測(cè)得M0nqx為100mg/Nm3，處于所設(shè)定目標(biāo)值Msnqx的區(qū)間，則發(fā)出指令，結(jié)束該循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇方法，其特征在于，是在一個(gè)水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng)中，依次按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的: 步驟(1)、依次按照以下步驟構(gòu)建一個(gè)所述的水泥廠減排氮氧化物控制模式的分級(jí)綜合選擇系統(tǒng): 步驟(1.1)、分別構(gòu)建下述三種模式的水泥廠減排氮氧化物控制子系統(tǒng)， MSC控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于分段燃燒MSC控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐三次風(fēng)的總風(fēng)管處安裝一個(gè)用于控制三次風(fēng)風(fēng)量的三次風(fēng)閥門，并加裝分支風(fēng)管，在兩個(gè)分支風(fēng)管內(nèi)各安裝一個(gè)用于控制所述分支風(fēng)管風(fēng)量的閥門，所述分段燃燒MSC控制機(jī)通過控制三次風(fēng)量和所述分支風(fēng)管風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)分段燃燒MSC控制， SNCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)的子系統(tǒng)，在分解爐下方安裝專用氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、壓縮空氣儲(chǔ)罐，設(shè)置噴槍、卸氨裝置、排空閥、柔性軟管及接口、連接管道、防雷棚和防雷設(shè)施及其裝備，所述選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)通過在有氧條件下向所述分解爐噴入還原劑氨來實(shí)現(xiàn)減排氮氧化物的選擇性非催化還原SNCR控制； SCR控制子系統(tǒng):是一個(gè)受控于選擇性催化還原SCR控制機(jī)，在水泥廠的預(yù)熱器下方自上而下地建立:除塵器、卸氨裝置和卸氨壓縮機(jī)、氨水儲(chǔ)罐、純凈水儲(chǔ)罐、稀釋風(fēng)機(jī)、混合及噴氨裝置、內(nèi)置多層催化劑的SCR反應(yīng)器、壓縮空氣儲(chǔ)罐、吹灰器和連接管道，所述選擇性催化還原SCR控制機(jī)在催化劑的作用下，在有氧條件下，利用還原劑氨與煙氣中的NOx受控地發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)生成無污染的N2和H2O來實(shí)現(xiàn)選擇性催化還原SCR控制； 步驟(1.2)、設(shè)置一個(gè)用于控制所述分段燃燒MSC控制機(jī)、選擇性非催化還原SNCR控制機(jī)和選擇性催化還原SCR控制機(jī)開關(guān)及運(yùn)行的中央控制計(jì)算機(jī)，設(shè)有: 按照脫硝效率從低到高依次劃分減排氮氧化物綜合技術(shù)等級(jí)，與對(duì)應(yīng)的水泥廠NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx映射表序列， 級(jí)別1:MSC技術(shù)，一600 < M57n0x ≤800，單位“mg/Nm3”，下同，脫硝效率10%~40%， 級(jí)別 2 =SNCR 技術(shù)，—500 < Ms6n0x ≤ 600，脫硝效率 35% ~70%， 級(jí)別 3:MSC+SNCR 技術(shù)，—400 < Ms5n0x ≤ 500，脫硝效率 60% ~80%， 級(jí)別 4 =SCR 技術(shù)，—300 < Ms4n0x ≤400，脫硝效率 78% ~90%， 級(jí)別 5:MSC+SCR 技術(shù)，—200 < Ms3n0x ≤ 300，脫硝效率 90% ~93%， 級(jí)別 6:SNCR+SCR 技術(shù)，—100 < Ms2n0x≤200，脫硝效率 92% ~95%， 級(jí)別 I:MSC+SNCR+SCR 技術(shù)，0 < Msin0x≤ 100，脫硝效率至少 95%， Msin0x表示相對(duì)于級(jí)別7的NOx最終排放量目標(biāo)值，其余以此類推； 步驟(2)、初始時(shí)在懸浮預(yù)熱器Cl出口處用氣體成分測(cè)試儀測(cè)得NOx本底排放量，每2分鐘測(cè)量一次，共測(cè)量10次，單位為“mg/Nm3”，取平均值，得到NOx本底平均排放量M°Nft￡，其中，閾值范圍Mtlmx的分級(jí)按照升序排列如下: 本底Mqinqx第一級(jí)閾值范圍:450 < M01n0x ≤ 700， 本底Mci2nqx第二級(jí)閾值范圍:700 < M02n0x ≤800， 本底Mci3nqx第三級(jí)閾值范圍:800 < M03n0x ≤1000， 本底Mci4nqx第四級(jí)閾值范圍:1000 < M04n0x ≤1200， 本底Mci5nqx第五級(jí)閾值范圍:M05NOx > 1200，步驟(3)、向所述中央控制計(jì)算機(jī)輸入步驟(2)所取得的結(jié)果， 步驟(4)、根據(jù)實(shí)測(cè)的NOx本底平均排放量Mctox,以及設(shè)定的NOx最終排放量目標(biāo)值Msn0x,即允許的NOx排放量Msn0x之差值，按照各級(jí)已知脫硝效率選擇能達(dá)到所述NOx最終目標(biāo)排放量Msmx的技術(shù)級(jí)別，進(jìn)行控制模式的轉(zhuǎn)換，其中: 若:M°N()x > Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更高的控制模式運(yùn)行， 若-Mctox與Msitox處于同一個(gè)技術(shù)等級(jí)內(nèi)，則繼續(xù)按照當(dāng)前控制模式運(yùn)行， 若:M0NOx < Msn0x,則選擇與NOx最終排放量目標(biāo)值Msmjx對(duì)應(yīng)的技術(shù)等級(jí)更低的控制模式運(yùn)行。`
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK103611408SQ201310515920
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】崔素萍, 李琛, 王宏濤, 孟憲策, 龔先政, 孫博學(xué) 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)