本說明書涉及隧道窯領(lǐng)域,更具體地說,本技術(shù)涉及一種隧道窯脫硝裝置、控制方法及相關(guān)設(shè)備。
背景技術(shù):
1、目前,陶瓷、耐火材料等行業(yè)采用高溫隧道窯煅燒產(chǎn)品或原料,一般煅燒溫度達到1400~1600℃,造成大量氮氧化物產(chǎn)生,由于氮氧化物不但破壞臭氧層,還是造成酸雨、臭氧空洞、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題的主要原因之一。
2、因此,氮氧化物必須嚴格控制排放濃度,窯爐煙氣必須采取脫硝措施,目前,主流的脫硝工藝為scr(selective?catalytic?reduction,選擇性催化還原法)和sncr(selective?non-catalytic?reduction,選擇性非催化還原)技術(shù),前者采用催化劑,還原劑nh3在300℃左右將no和no2還原成n2,后者不用催化劑,在850~1100℃的溫度范圍內(nèi)進行還原。相關(guān)技術(shù)中采用低溫scr脫硝工藝,反應(yīng)溫度為150~350℃,但通常隧道窯煙氣溫度在150℃以下,若提高煙氣溫度需二次加熱或煙氣減少余熱利用,會造成能耗的大量增加。另一相關(guān)技術(shù)中采用sncr工藝脫硝,氨水噴槍安裝在900℃~1000℃溫度帶,噴槍采用夾套式,內(nèi)槍通氨水,外槍通壓縮空氣,氨水采用泵送,這種噴槍對于需氨量較小(流量低于3l/h)的隧道窯難以精準控制,且會造成氨量過大,產(chǎn)生氨逃逸。
3、有基于此,有必要提出一種隧道窯脫硝裝置、控制方法及相關(guān)設(shè)備,至少解決上述部分問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、在
技術(shù)實現(xiàn)要素:
部分中引入了一系列簡化形式的概念,這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本技術(shù)的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征,更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
2、第一方面,本技術(shù)提出一種隧道窯脫硝裝置,包括:
3、氨氣霧化單元,上述氨氣霧化單元的第一端連接隧道窯的尾氣排出端,上述氨氣霧化單元的第二端連接隧道窯的加熱帶的第一區(qū)域,上述氨氣霧化單元用于利用熱尾氣對氨水進行加熱以形成霧化氨氣,并將上述霧化氨氣排入到上述隧道窯的加熱帶的第一區(qū)域進行二次反應(yīng);
4、尾氣助燃風(fēng)吹氣單元,上述尾氣助燃風(fēng)吹氣單元的第一端連接上述隧道窯的尾氣排出端,上述尾氣助燃風(fēng)吹氣單元的第二端連接隧道窯的加熱帶的第二區(qū)域,上述尾氣助燃風(fēng)吹氣單元用于將尾氣與助燃風(fēng)進行摻混以形成摻混助燃風(fēng),并將摻混助燃風(fēng)排入到上述隧道窯的加熱帶的第二區(qū)域降低燃燒區(qū)的氧化性氛圍,上述第一區(qū)域比上述第二區(qū)域更接近隧道窯的窯頭。
5、在一種可行的實施方式中,上述氨氣霧化單元包括氨氣霧化風(fēng)機、氨氣霧化組件、噴槍和氨水提供裝置;
6、上述氨氣霧化風(fēng)機通過氣體管路連接上述隧道窯的尾氣排出端和上述氨氣霧化組件的第一端;
7、上述氨氣霧化組件的氨水滴管連接上述氨水提供裝置,上述氨水霧化組件的第二端通過氣體管路連接上述噴槍的第一端;
8、上述噴槍的第二端穿入上述隧道窯的加熱帶的第一區(qū)域。
9、在一種可行的實施方式中,上述氨水提供裝置包括緩沖氨水罐和蠕動泵,上述緩沖氨水罐、上述蠕動泵和上述氨水滴管通過液體管路依次連接。
10、在一種可行的實施方式中,上述氨氣霧化組件包括熱煙氣風(fēng)管、氨水滴管、文丘里擴散管、冷凝器和排水管,
11、上述熱煙氣風(fēng)管的入口端通過氣體管路連接上述氨氣霧化風(fēng)機的出口端;
12、上述氨水滴管設(shè)置在上述文丘里擴散管的擴散部;
13、上述熱煙氣管的出口端插入上述文丘里擴散管的擴散部;
14、上述冷凝器連接上述文丘里管的導(dǎo)出部,上述排水管設(shè)置在上述冷凝器的末端。
15、在一種可行的實施方式中,尾氣助燃風(fēng)吹氣單元包括助燃摻煙氣風(fēng)機、助燃風(fēng)機和燒嘴,
16、上述助燃煙氣風(fēng)機的輸入端連接上述隧道窯的尾氣排出端,上述助燃煙氣風(fēng)機的輸出端與助燃風(fēng)的輸出端組成摻混管路連接上述助燃風(fēng)機的輸入端;
17、上述助燃風(fēng)機的輸出端連接上述燒嘴的輸入端,上述燒嘴的輸入端插入上述隧道窯的加熱帶的第二區(qū)域。
18、在一種可行的實施方式中,上述第一區(qū)域的溫度在850攝氏度到1000攝氏度之間。
19、第二方面,本技術(shù)實施例提出一種控制方法,用于第一方面任一項的隧道窯脫硝裝置,包括:
20、獲取尾氣中首次測量煙氣濃度;
21、獲取上述首次測量煙氣濃度和目標濃度的第一濃度差;
22、基于上述第一濃度差控制上述尾氣助燃風(fēng)吹氣單元的吹氣功率;
23、在上述吹氣功率已經(jīng)到達額定值且當(dāng)前煙氣濃度未達到上述目標濃度的情況下,獲取上述當(dāng)前煙氣濃度和上述目標濃度的第二濃度差;
24、基于上述第二濃度差控制上述氨氣霧化單元的氨氣吹入量。
25、第三方面、本技術(shù)提出一種控制裝置,包括:
26、第一獲取單元,用于獲取尾氣中首次測量煙氣濃度;
27、第二獲取單元,用于獲取上述首次測量煙氣濃度和目標濃度的第一濃度差;
28、第一控制單元,用于基于上述第一濃度差控制上述尾氣助燃風(fēng)吹氣單元的吹氣功率;
29、第三獲取單元,用于在上述吹氣功率已經(jīng)到達額定值且當(dāng)前煙氣濃度未達到上述目標濃度的情況下,獲取上述當(dāng)前煙氣濃度和上述目標濃度的第二濃度差;
30、第二控制單元,用于基于所述第二濃度差控制所述氨氣霧化單元的氨氣吹入量。
31、第四方面,一種電子設(shè)備,包括:存儲器、處理器以及存儲在上述存儲器中并可在上述處理器上運行的計算機程序,上述處理器用于執(zhí)行存儲器中存儲的計算機程序時實現(xiàn)如上述的第一方面任一項的控制方法的步驟。
32、第五方面,本技術(shù)還提出一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,上述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)第一方面任一項的控制方法。
33、綜上,本技術(shù)實施例提出的氨氣霧化單元利用熱尾氣將氨水霧化加熱成霧化氨氣,這種霧化氨氣更易于與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在隧道窯的加熱帶第一區(qū)域(850~1000℃的溫度范圍內(nèi)),有效提高了脫硝的效率和反應(yīng)的完整性。同時通過煙氣循環(huán),將煙氣中少量殘留的nh?3進一步二次反應(yīng),從而提高了反應(yīng)的效率和徹底性。尾氣助燃風(fēng)吹氣單元過將尾氣與助燃風(fēng)混合后送入隧道窯的加熱帶第二區(qū)域,本方案有效降低了該區(qū)域的氧化性氣氛。因為摻入的助燃風(fēng)含氧量較低(通常在18%以下),當(dāng)氧化性下降時,燃燒過程中nox的生成顯著減少。與傳統(tǒng)的低溫scr脫硝技術(shù)相比,本技術(shù)方案無需對煙氣進行二次加熱,避免了額外的能耗和成本。因為sncr技術(shù)的應(yīng)用范圍正好在隧道窯常見的操作溫度范圍內(nèi),因此能直接利用窯內(nèi)現(xiàn)有的熱能。相較于傳統(tǒng)的sncr噴槍技術(shù),本方案中的氨氣霧化單元可以更精確地控制氨水的供給量,減少了氨的過量使用和可能的氨逃逸問題,從而提高了環(huán)保性和經(jīng)濟性。氨氣霧化單元和尾氣助燃風(fēng)吹氣單元的設(shè)計使得煙氣處理過程可以更加精確地控制,提高了操作的靈活性和安全性。通過對各單元的精細調(diào)控,可以根據(jù)實際操作情況和環(huán)保要求靈活調(diào)整,優(yōu)化環(huán)境影響。本技術(shù)方案提供了一種更為高效、環(huán)保且成本效益高的隧道窯煙氣脫硝方法。這不僅能滿足嚴格的環(huán)境排放標準,還能在不增加額外能耗的前提下,有效減少氮氧化物的排放,對環(huán)境保護作出積極貢獻。
34、本技術(shù)提出的隧道窯脫硝裝置、控制方法及相關(guān)設(shè)備,本技術(shù)的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本技術(shù)的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。