炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法。该炉内烟气脱硝喷氨智能系统包括：N个喷淋头，设置于喷淋平面上；NOX浓度检测组件，包括：M个局部采样检测单元，其对检测平面上M个局部采样位置的烟气进行检测，获取各局部采样位置的NOX浓度；其中，喷淋平面和检测平面设置于烟道中的一段直烟道，两者与直烟道延伸的方向垂直，M个局部采样位置在检测平面上不重合，N≥2，M≥2。本发明在烟道中定义与烟道延伸方向垂直的喷淋平面和检测平面，在喷淋平面上设置N个喷淋头，在检测平面上设置M个局部采样位置，从而提供了一种不同于以往的新型的炉内烟气脱硝喷氨智能系统。
【专利说明】
炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及大气环保技术领域，尤其涉及一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]燃煤装置，尤其是火力发电厂的燃煤装置，排放烟气会造成大气污染，其中主要的污染物之一是氮氧化合物(NOx)。氮氧化合物(NOx)进入大气会形成酸雨，对环境的影响非常大。烟气脱硝就是要脱去燃煤装置排出的烟气中的氮氧化合物(ΝΟχ)。
[0003]现有技术中对氮氧化合物(NOx)的治理手段有:选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。其中，SCR是利用还原剂(氨气，尿素)在金属催化剂作用下，选择性的与NOx反应生成NdPH2O JNCR的脱硝原理为在炉膛出口及水平烟道区域直接喷氨水进行脱硝，其相较于SCR，不需要催化剂的辅助即可实现脱硝，大大降低了脱硝成本。
[0004]随着烟气环保达标排放的标准日趋严格，为了确保达到排放标准，通常的做法是在烟道中喷入过量的氨水，这不仅提高了脱硫的成本，而且，还带来了未反应氨水对设备腐蚀的新问题。如何提高液氨的利用效率，实现低成本的环保达标排放成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]鉴于上述技术问题，本发明提供了一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法。
[0007](二)技术方案
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统。该炉内烟气脱硝喷氨智能系统包括:N个喷淋头，设置于喷淋平面上;NOx浓度检测组件，包括:M个局部采样检测单元，其对检测平面上M个局部采样位置的烟气进行检测，获取各局部采样位置的NOx浓度；其中，喷淋平面和检测平面设置于烟道中的一段直烟道，两者与直烟道延伸的方向垂直，M个局部采样位置在检测平面上不重合，N彡2，M彡2。
[0009]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，喷淋平面和检测平面之间的距离小于等于1.5m，其中:检测平面位于直烟道中烟道延伸方向的上游，喷淋平面位于直烟道中烟道延伸方向的下游;或者喷淋平面位于直烟道中烟道延伸方向的上游，检测平面位于直烟道中烟道延伸方向的下游。
[0010]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，直烟道的截面为矩形，M个局部采样位置在检测平面上为单排方式设置或多排方式设置;或者直烟道的截面为椭圆形或圆形，M个局部采样位置在检测平面为单排方式设置、单环方式设置、单环与中心组合的方式设置、多环方式设置，或多环与中心组合的方式设置。
[0011]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，喷淋头与局部采样位置具有对应关系，该对应关系包括:N=M，喷淋头与局部采样位置之间为——对应关系;或者N>M，至少一个局部采样位置对应多个喷淋头;或者M>N，至少一个喷淋头对应多个局部采样位置。
[0012]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，N=M，喷淋头与局部采样位置之间为一一对应关系，N个喷淋头在检测平面上的投影覆盖M个局部采样位置。
[0013]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，直烟道为水平方向的直烟道、竖直方向的直烟道或斜向的直烟道。
[0014]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，N个喷淋头分别独立地通过流量控制阀连通至液氨源;NOx浓度检测组件还包括:数据收集主机，与M个局部采样检测单元相连接，其收集M个局部采样位置的NOx浓度信息；炉内烟气脱硝喷氨智能系统还包括:控制系统，其输入端连接至数据收集主机，其控制端连接N个喷淋头各自的流量控制阀，该控制系统利用各局部采样位置的NOx浓度独立地控制N个喷淋头的喷氨量。
[0015]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，局部采样位置为采样路径，NOx浓度检测组件为基于对射式检测的氨逃逸检测系统；或者局部采样位置为采样点或采样区域，NOx浓度检测组件为基于伪原位检测系统的多点式激光光谱氨逃逸检测系统，其中，M个局部采样检测单元固定于直烟道的侧壁上，采样管的前端伸出至检测平面上相应的局部采样位置。
[0016]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，控制系统内预存第二NOx浓度预设值及局部采样位置/喷淋头对照表;对于一局部采样位置，控制系统判断该局部采样位置的NOx浓度是否大于第二 NOx浓度预设值，如果是，则由局部采样位置/喷淋头对照表确定该局部采样位置对应的一个或多个的对应喷淋头，向对应喷淋头的流量控制阀发送指令，增大对应喷淋头的喷氨量。
[0017]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统中，控制系统内还预存第一NOx浓度预设值;NOx浓度检测组件还包括:至少一全局采样检测单元，其对全局采样位置的烟气进行检测，获取该全局采样位置的NOx浓度，其中，全局采样位置设置于烟道出口位置;其中，控制系统判断该全局采样位置的NOx浓度是否小于第一 NOx浓度预设值，如果是，则维持全部喷淋头的喷氨量不变或降低全部喷淋头的喷氨量。
[0018]根据本发明的另一个方面，还提供了一种上述炉内烟气脱硝喷氨智能系统的控制方法。该控制方法由控制系统执行，包括:
[0019]步骤B:逐一判断M个局部采样位置的NOx浓度是否低于第二NOx浓度预设值，如否，执行步骤C;
[0020]步骤C:记录NOx浓度不低于第二NOx浓度预设值的一个或多个的局部采样位置，根据局部采样位置/喷淋头对照表，确定与该一个或多个的局部采样位置对应的喷淋头；以及[0021 ]步骤D:对每一个确定的喷淋头对应的流量控制阀发送指令，增加该喷淋头增加喷氨量。
[0022]优选地，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统的控制方法中，控制系统内还预存有第一 NOx浓度预设值，该第一 NOx浓度预设值小于或等于烟气环保达标排放标准中NOx浓度的最高限值;NOx浓度检测组件还包括:至少一全局采样检测单元，其采集全局采样位置的烟气进行检测，获取该全局采样位置的NOx浓度，其中，全局采样位置设置于烟道出口位置;控制方法中，步骤B之前还包括:步骤A，判断全局采样位置的NOx浓度是否低于或等于第一NOx浓度预设值，如果是，执行步骤F，否则，执行步骤B;控制方法中，步骤A之后还包括:步骤F，维持全部喷淋头的喷氨量不变或降低全部喷淋头的喷氨量。
[0023](三)有益效果
[0024]从上述技术方案可以看出，本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统至少具有以下有益效果其中之一:
[0025](I)在烟道中定义与烟道延伸方向垂直的喷淋平面和检测平面，在喷淋平面上设置N个喷淋头，在检测平面上设置M个局部采样位置，从而提供了一种不同于以往的新型的炉内烟气脱硝喷氨智能系统；
[0026](2)对于不同形状的烟道，提供了灵活的解决方案，能够适用于各种场景，大大降低了推广应用的难度；
[0027](3)N个喷淋头分别独立地通过流量控制阀连通至液氨源，控制系统的控制端连接N个喷淋头各自的流量控制阀，利用各局部采样位置的NOx浓度独立地控制N个喷淋头的喷氨量，从而可以实现对特定喷淋头喷淋量的控制，提升了整个系统的可控性；
[0028](4)建立局部采样位置与喷淋头的对应关系，在控制系统中存储局部采样位置/喷淋头对照表，控制系统通过该M个局部采样位置的NOx浓度控制N个喷淋头喷撒液氨的量，即:仅对于NOx浓度超过预设值的局部采样位置对应的喷淋头增加喷氨量，从而提高了液氨的利用效率，降低了成本，同时避免了未反应氨水对设备腐蚀的问题；
[0029](5)在烟道的出口处设置全局采样位置，检测烟道出口处的NOx浓度，如果未达到环保达标排放标准，则采用局部检测法增加特定喷淋头的喷氨量，确保从烟道排出的烟气符合环保达标排放标准。
【附图说明】
[0030]图1为根据本发明实施例炉内烟气脱硝喷氨智能系统的结构示意图；
[0031]图2为根据本发明另一实施例炉内烟气脱硝喷氨智能系统中喷淋头与NOx浓度检测组件设置方式的示意图；
[0032]图3为图1所示炉内烟气脱硝喷氨智能系统中烟道的检测平面的示意图；
[0033]图4为根据本发明另一实施例中检测平面的示意图；
[0034]图5A?图f5D为本发明在圆形截面烟道中局部采样位置设置方式的示意图；
[0035]图6为图1所示炉内烟气脱硝喷氨智能系统中喷淋平面的示意图；
[0036]图7为图1所示炉内烟气脱硝喷氨智能系统的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]在实现本发明的过程中，
【申请人】发现:由于烟道不可能是无限延伸的长筒形结构，其必然存在拐弯，在这种情况下，烟气在运动过程中形成反射，同时，烟道局部的不规则结构也会造成烟气的旋流运动，这些因素共同作用，造成烟道中不同位置的烟气浓度(NOx浓度)的不可预测性。在这种情况下，采用一成不变的液氨喷淋模式必然不能满足全部情况，或者是造成NOx脱除不净，或者是喷淋过量的液氨造成浪费。
[0038]本发明中，在烟道中定义与烟道延伸方向垂直的喷淋平面和检测平面，其中，在喷淋平面上设置N个喷淋头，在检测平面上设置不同位置的M个局部采样位置，建立局部采样位置与喷淋头的对应关系，通过该M个局部采样位置的NOx浓度控制N个喷淋头喷撒液氨的量。
[0039]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0040]在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统。请参照图1，本实施例炉内烟气脱硝喷氨智能系统包括:
[0041 ] N个喷淋头，设置于烟道中的喷淋平面上，分别独立地通过流量控制阀连通至液氨源，其中於2;
[0042]NOx浓度检测组件，其采集烟道中的检测平面上M个局部采样位置及I个烟道出口处的全局采样位置的烟气进行检测，获取各采样位置的NOx浓度，该M个局部采样位置在检测平面上不重合，其中M彡2;
[0043]控制系统，其输入端连接至所述NOx浓度检测组件，其控制端连接所述N个喷淋头各自的流量控制阀，用于利用各采样位置的NOx浓度独立地控制N个喷淋头的喷氨量。
[0044]以下分别对本实施例炉内烟气脱硝喷氨智能系统的各个组成部分进行详细描述。
[0045]本实施例中，烟道为矩形截面的烟道。但本发明并不以此为限，在本发明的其他实施例中，烟道还可以是圆形、椭圆形界面的烟道，均可以应用本发明。
[0046]在烟道中，沿烟道延伸的方向定义喷淋平面和检测平面。其中，该两平面均与烟道延伸方向的垂直，并且，检测平面位于烟道延伸方向的下游。为了实现喷淋头液氨喷淋量与相应采样位置烟气中NOx浓度的对应关系，至少喷淋平面和检测平面之间的烟道应当为一段直烟道，且两平面之间的距离一般不超过1.5m，以防止烟气在烟道传播过程中，在烟道横截面的分布规律发生变化。本实施例中，喷淋平面和检测平面之间的距离为0.Sm。
[0047]需要说明的是，本实施例中，喷淋平面和检测平面之间的直烟道为竖直烟道段，并且，检测平面位于烟道延伸方向的下游，而在本发明其他实施例中，喷淋平面和检测平面之间的直烟道也可以为水平烟道或斜烟道，如图2所示，并且检测平面也可以位于喷淋平面的上游，只要检测平面上局部采样位置与喷淋平面上特定的一个或者多个喷淋头建立关联，在该局部采样位置的NOx浓度大于特定值时，使该一个或者多个喷淋头的液氨喷淋量增加，均在本发明的保护范围之内。
[0048]本实施例中，NOx浓度检测组件为基于PIMs(Pseudo In-Situ Measurementsystem，伪原位检测系统)的多点式激光光谱氨逃逸检测系统。该多点式激光光谱氨逃逸检测系统包括:5台PMs(PIMsl、PIMs2、PIMs3、PIMs4、PIMs5)及I台数据收集主机。其中，4台P頂S(P頂Si?PHte4)安装在烟道的侧壁，采样管的前端分别延伸至检测平面上相应的局部采样位置(Pl?P4);l台PMs(PIMs5)安装在烟道出口的侧壁上，采样管的前端延伸至烟道出口。该5台PMs的信号输出端连接至数据收集主机的信号输入端。由数据收集主机将5台PIMs测得的NOx浓度信息发送至控制系统。
[0049]图3为图1所示炉内烟气脱硝喷氨智能系统中烟道的检测平面的示意图。如图2所示，在检测平面上，均匀设置4个局部采样位置(Pl?P4K4台P頂s的采样管的前端延伸至检测平面上相应的局部采样位置。可见，在本实施例中，局部采样位置指的是采样点或采样区域。
[0050]P頂S集成了采样、检测组件于一体，直接安装在烟道上，不同于传统的抽取式氨逃逸检测系统，其没有传统的采样管线，烟气被直接抽取至高温检测池，检测完后现场排空，形式和功能上近似于原位检测(In-Situ Measurement)，称之为伪原位检测。PIMs最大限度保证烟气采样不失真，从根本上避免了传统采样管线带来的ABS(硫酸氢铵)结晶而测不出氨气的问题。
[0051]需要说明的是，虽然本实施例中采用局部采样位置在检测平面上均匀设置的方式，但本发明并不以此为限，在本发明其他实施例中，本领域技术人员可以根据需要采用其他的设备并设置局部采样位置的数目和具体位置，只要能够反映出在检测平面上各个位置NOx浓度即可。
[0052]图4为根据本发明另一实施例中检测平面的示意图。请参照图3，N0x浓度检测组件为基于对射式检测的氨逃逸检测系统。在该氨逃逸检测系统中，在检测平面上并排设置三组对射式光谱仪，分别对应局部采样位置(Pf?P3')。以局部采样位置Pl'为例，左侧的激光器发出检测激光，该激光穿透烟气，其中特定波长的光成分被烟气中NOx所吸收，右侧的光电耦合器接收特定波长光成本被吸收后的吸收光，对该吸收光进行分析，从而获得局部采样位置Pf的NOx浓度信息。三组对射式光谱仪的后端连接至数据收集主机，由数据收集主机将局部采样位置?P3'的NOx浓度信息发送至控制系统。
[0053]需要注意的是，在图3中，局部采样位置的表现形式为采样点或采样区域，而在图4中，局部采样位置为具有一段距离的采样路径，可见，本发明中的采样位置不应当仅仅理解为采样点，其可以表现为广义上的各种形式。
[0054]在图3所示的检测平面中，局部采样位置在烟道内的检测平面上均匀设置(2排X2列)，在图4所示的检测平面上，局部采样位置在烟道内的检测平面上单排(I排X2列)方式设置。
[0055]如上所述，除了矩形截面之外，烟道的截面还可以是圆形或椭圆形。在这种情况下，局部采样位置的设置方式将略有不同。当烟道截面为圆形时，局部采样位置可以单排方式设置，即5个局部采样位置(Pl?P5)排列为一排，如图5A所示;单环方式设置，S卩4个局部采样位置(Pl?P4)在烟道圆周方向呈环状排列，如图5B所示;单环与中心组合的方式设置，即4个局部采样位置(Pl?P4)在烟道圆周方向呈环状排列，另一局部采样位置P5设置于烟道中心位置，如图5C所示；多环与中心组合的方式设置，S卩4个局部采样位置(Pl?P4)在烟道的第一圆周上呈环状排列，4个局部采样位置(P6?P9)在烟道的第二圆周上呈环状排列，另一局部采样位置P5设置于烟道中心位置，如图5D所示。关于椭圆截面的烟道，与此类似，不再重述。
[0056]本领域技术人员应当清楚，可以综合考虑检测平面的大小、检测精度、成本等各个因素来确定局部采样位置的数目、位置和设置方式，并不以本发明给出的实施例为限。
[0057]请参照图6，与4个局部采样位置相对应，在喷淋平面上设置4个喷淋头(SI?S4)，即喷淋头的数目与局部采样位置的数目相同，并且位置相互对应，即一个喷淋头对应检测平面上一个局部采样位置，换句话说:4个喷淋头在检测平面上的投影覆盖所述4个局部采样位置。但本发明并不以此为限。
[0058]在本发明其他实施例中，采样位置的数目与喷淋头的数目可以相同，也可以不同。换句话说，可以是一个局部采样位置对应一个或多个喷淋头，也可以是一个喷淋头对应一个或多个局部采样位置，只要喷淋头与特定的局部采样位置具有对应关系，均在本发明的保护范围之内。一般情况下，采样位置和喷淋头的数目都大于2个，视安装成本以及烟道内的空间而定。
[0059]如图6所示，4个喷淋头设置于烟道中的喷淋平面上，与检测平面上相应的局部采样位置一一对应。对于其中的一个喷淋头而言，其与液氨源之间具有两条通路。在第一条通路中，设置于第一手动阀门。在第二条通路中，设置有电磁阀与流量控制阀。并且，该电磁阀和流量控制阀的控制端均连接至控制系统。
[0060]在正常情况下，第一手动阀门关闭，控制系统通过信号控制电磁阀的关闭以及流量控制阀的流量，提高液氨的利用效率，降低成本。在电磁阀或流量控制阀出现故障的情况下，通过手动方式打开第一手动阀门，以最大量喷淋液氨，确保在出现故障时烟道排出的烟气仍然能够环保达标。
[0061]控制系统的信号输入端接收数据收集主机发送的NOx浓度信息，其中包括:(1)4个局部采样位置的局部NOx浓度信息；(2)烟道出口NOx浓度信息，并依据其控制喷淋平面上4个喷淋头液氨的喷淋量。其中，在控制系统中存储有:第一 NOx浓度预设值、第二 NOx浓度预设值和局部采样位置/喷淋头对照表。请参照图7，以下对控制系统的控制方法进行说明:
[0062]步骤A:判断烟道出口位置的NOx浓度是否低于或等于第一NOx浓度预设值，如果是，执行步骤F，否则，执行步骤B;
[0063]此处的第一NOx浓度预设值可以被设定为烟气环保达标排放标准中NOx浓度的最高限值。当然，该第一 NOx浓度预设值也可以小于烟气环保达标排放标准中NOx浓度的最高限值。
[0064]步骤B:逐一判断4个局部采样位置的NOx浓度是否低于第二NOx浓度预设值，如果是，即4个局部NOx浓度信息均低于第二 NOx浓度预设值，则执行步骤E，否则，执行步骤C;
[0065]此处的第二NOx浓度预设值可以根据第一 NOx浓度预设值合理设定，例如，可以令第二 NOx浓度预设值等于第一 NOx浓度预设值。
[0066]步骤C:记录NOx浓度不低于第二NOx浓度预设值的一个或多个的局部采样位置，根据局部采样位置/喷淋头对照表，确定与该一个或多个的局部采样位置对应的喷淋头；
[0067]本实施例中，局部采样位置与喷淋头是--对应关系，即一个局部采样位置对应一个喷淋头。在本发明其他实施例中，一个局部采样位置也可以对应多个喷淋头。
[0068]另外，还需要说明的是，在一次检测中，NOx浓度不低于第二NOx浓度预设值的局部采样位置，可以是一个，也可以为多个。在多个局部采样位置的NOx浓度不低于第二 NOx浓度预设值的情况下，确定的喷淋头也将为多个。
[0069]步骤D:对每一个确定的喷淋头对应的流量控制阀发送指令，增加该喷淋头增加喷氨量，执行步骤A;
[0070]步骤E:参数设定不合理报警，退出；
[0071]在烟道出口位置的NOx浓度高于第一NOx浓度预设值，而4个局部采样位置的NOx浓度均低于第二NOx浓度预设值，在这种情况下，说明第二NOx浓度预设值的设定过高，控制方法无法正常运行。在这种情况下，需要退出程序，待工程技术人员对第二 NOx浓度预设值进行重新调整后再执行程序。
[0072]由此可以看出，第二NOx浓度预设值需要合理选择，并且根据程序运行的反馈进行调整，这点需要工程技术人员尤其注意。
[0073]步骤F:维持喷淋平面上4个喷淋头的喷氨量不变，执行步骤G;
[0074]为了安全起见，在烟道出口位置的NOx浓度低于第一NOx浓度预设值时，维持各个喷淋头的喷氨量不变。本领域技术人员应当可以理解，在确保安全的情况下，如果烟道出口位置的NOx浓度低于第一 NOx浓度预设值较多时，从成本考虑，也可以适当减小各个喷淋头的喷氨量(例如减小5%喷氨量)。但是需要注意的是，为避免烟道排出的烟气中NOx浓度短时间内出现大范围波动，建议对NOx浓度采用迟滞控制方式，此处不再详细说明。
[0075]步骤G:延时预设时间ΛΤ，重新执行步骤A。
[0076]该预设时间AT可以根据需要合理设置，一般情况下，可以设定为10秒?10分钟。
[0077]结合炉内烟气脱硝喷氨智能系统的硬件，以及上述控制方法，可以实现烟气环保达标排放，同时能够尽可能地降低液氨的消耗，降低了生产成本，同时避免了过量液氨对设备的不利影响。
[0078]至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明炉内烟气脱硝喷氨智能系统及其控制方法有了清楚的认识。
[0079]需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如:
[0080](I)除了矩形、圆形或椭圆形截面的烟道之外，本发明同样适用于其他截面的烟道；
[0081](2)关于喷淋平面上喷淋头的数量、设置位置，检测平面上局部采样位置的数量和设置位置，均可以根据需要进行调整，并不以上述实施例为限；
[0082](3)除了上述基于对射式检测的氨逃逸检测系统和基于伪原位检测系统的多点式激光光谱氨逃逸检测系统，本发明同样可以采用其他类型的NOx浓度检测组件；
[0083](4)关于第一 NOx浓度预设值和第二 NOx浓度预设值，本领域技术人员可以根据需要合理调整，并不局限于上述实施例。
[0084]特别是，关于喷淋头位于喷淋平面，由于安装工艺等方面原因，各个喷淋头可能会有一定的错落，只要各个喷淋头相对于喷淋平面平移的距离小于20cm，均可以认为其是位于喷淋平面上。同样，只要各个局部采样位置相对于检测平面平移的距离小于20cm，就可以认为其是位于检测平面上。
[0085]还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
[0086]本发明中，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
[0087]并且，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明实施例的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。
[0088]此外，本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的相关设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0089]综上所述，本发明提供了一种新型的炉内烟气脱硝喷氨智能系统。其中，在烟道中定义喷淋平面和检测平面，其中，在喷淋平面上设置N个喷淋头，在检测平面上设置不同位置的M个局部采样位置，并建立局部采样位置与喷淋头的对应关系，控制系统通过该M个局部采样位置的NOx浓度控制N个喷淋头喷撒液氨的量，从而提高了液氨的利用效率，降低了成本，避免了未反应氨水对设备腐蚀的问题。同时在烟道的出口处设置全局采样位置，检测烟道出口处的NOx浓度，如果该未达到环保达标排放标准，则采用局部检测法增加特定喷淋头的喷氨量，确保从烟道排出的烟气符合环保达标排放标准，具有较强的实用性和经济价值。
[0090]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，包括: N个喷淋头，设置于喷淋平面上； NOx浓度检测组件，包括: M个局部采样检测单元，其对检测平面上M个局部采样位置的烟气进行检测，获取各局部采样位置的NOx浓度； 其中，所述喷淋平面和检测平面设置于烟道中的一段直烟道，两者与所述直烟道延伸的方向垂直，所述M个局部采样位置在所述检测平面上不重合，2，M彡2。2.根据权利要求1所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，所述喷淋平面和检测平面之间的距离小于等于1.5m，其中: 所述检测平面位于所述直烟道中烟道延伸方向的上游，所述喷淋平面位于所述直烟道中烟道延伸方向的下游;或者 所述喷淋平面位于所述直烟道中烟道延伸方向的上游，所述检测平面位于所述直烟道中烟道延伸方向的下游。3.根据权利要求1所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于: 所述直烟道的截面为矩形，所述M个局部采样位置在检测平面上为单排方式设置或多排方式设置;或者 所述直烟道的截面为椭圆形或圆形，所述M个局部采样位置在检测平面为单排方式设置、单环方式设置、单环与中心组合的方式设置、多环方式设置，或多环与中心组合的方式设置。4.根据权利要求1所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，所述喷淋头与局部采样位置具有对应关系，该对应关系包括: N=M，喷淋头与局部米样位置之间为 对应关系;或者 N>M，至少一个局部采样位置对应多个喷淋头;或者 M>N，至少一个喷淋头对应多个局部采样位置。5.根据权利要求4所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，N= M，喷淋头与局部采样位置之间为一一对应关系，所述N个喷淋头在检测平面上的投影覆盖所述M个局部采样位置。6.根据权利要求1所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，所述直烟道为水平方向的直烟道、竖直方向的直烟道或斜向的直烟道。7.根据权利要求1所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于: 所述N个喷淋头分别独立地通过流量控制阀连通至液氨源； 所述NOx浓度检测组件还包括:数据收集主机，与所述M个局部采样检测单元相连接，其收集M个局部采样位置的NOx浓度信息； 所述炉内烟气脱硝喷氨智能系统还包括:控制系统，其输入端连接至所述数据收集主机，其控制端连接N个喷淋头各自的流量控制阀，该控制系统利用各局部采样位置的NOx浓度独立地控制N个喷淋头的喷氨量。8.根据权利要求7所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于: 所述局部采样位置为采样路径，所述NOx浓度检测组件为基于对射式检测的氨逃逸检测系统;或者 所述局部采样位置为采样点或采样区域，所述NOx浓度检测组件为基于伪原位检测系统的多点式激光光谱氨逃逸检测系统，其中，所述M个局部采样检测单元固定于所述直烟道的侧壁上，采样管的前端伸出至检测平面上相应的局部采样位置。9.根据权利要求7所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于，所述控制系统内预存第二 NOx浓度预设值及局部采样位置/喷淋头对照表； 对于一局部采样位置，所述控制系统判断该局部采样位置的NOx浓度是否大于第二 NOx浓度预设值，如果是，则由局部采样位置/喷淋头对照表确定该局部采样位置对应的一个或多个的对应喷淋头，向所述对应喷淋头的流量控制阀发送指令，增大所述对应喷淋头的喷氨量。10.根据权利要求9所述的炉内烟气脱硝喷氨智能系统，其特征在于: 所述控制系统内还预存第一 NOx浓度预设值； 所述NOx浓度检测组件还包括:至少一全局采样检测单元，其对全局采样位置的烟气进行检测，获取该全局采样位置的NOx浓度，其中，所述全局采样位置设置于烟道出口位置； 其中，所述控制系统判断该全局采样位置的NOx浓度是否小于所述第一NOx浓度预设值，如果是，则维持全部喷淋头的喷氨量不变或降低全部喷淋头的喷氨量。11.一种如权利要求9所述炉内烟气脱硝喷氨智能系统的控制方法，其特征在于，由所述控制系统执行，包括: 步骤B:逐一判断M个局部采样位置的NOx浓度是否低于第二NOx浓度预设值，如否，执行步骤C; 步骤C:记录NOx浓度不低于第二 NOx浓度预设值的一个或多个的局部采样位置，根据局部采样位置/喷淋头对照表，确定与该一个或多个的局部采样位置对应的喷淋头；以及 步骤D:对每一个确定的喷淋头对应的流量控制阀发送指令，增加该喷淋头增加喷氨量。12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述控制系统内还预存有第一NOx浓度预设值，该第一 NOx浓度预设值小于或等于烟气环保达标排放标准中NOx浓度的最高限值； 所述NOx浓度检测组件还包括:至少一全局采样检测单元，其采集全局采样位置的烟气进行检测，获取该全局采样位置的NOx浓度，其中，所述全局采样位置设置于烟道出口位置； 所述控制方法中，所述步骤B之前还包括:步骤A，判断全局采样位置的NOx浓度是否低于或等于第一 NOx浓度预设值，如果是，执行步骤F，否则，执行步骤B; 所述控制方法中，所述步骤A之后还包括:步骤F，维持全部喷淋头的喷氨量不变或降低全部喷淋头的喷氨量。
【文档编号】G05D7/06GK105974950SQ201610522141
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】王巧英, 张克西, 常源远, 张沈时
【申请人】王巧英