一种火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统的制作方法

本实用新型属于火电厂脱硝氨区设备氨泄漏监测和喷淋报警决策控制技术领域，涉及一种火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统。

背景技术：

火电厂广泛使用液氨作为还原剂脱除烟气中的NOx，氨区中设置有多种储存、制备和输送等设备，且液氨储存量大、设备数量多，宜发生泄漏。液氨泄漏后会迅速扩散，并汽化为毒性氨气。氨具有强烈的刺激性，对人的皮肤黏膜有刺激及腐蚀作用，并会抑制中枢神经系统，吸入极高浓度时可引起反射性呼吸停止、心脏停搏。

氨极易溶于水，故一般采用喷淋方法稀释泄漏出的氨。如今实际应用中尚无成熟的喷淋控制策略，有的在氨浓度很低时就进行喷淋，导致喷淋系统频繁动作，浪费水源，影响正常生产；有的当氨浓度很高时才进行喷淋，导致不能及时抑制氨气扩散。且现有喷淋控制策略中均没有考虑风向及风速对氨气扩散的影响，不能无法对氨气浓度的动态分布做出判断。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统，该系统能够实现准确的喷淋控制，实现对氨气浓度的动态分布判断。

为达到上述目的，本实用新型所述的火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统包括控制系统及水池，火电厂脱硝氨区分为若干风向分区，各风向分区的中心位置处设置有风向风级测量装置，各风向分区分为若干喷淋分区，各喷淋分区的中部均设置有喷淋水喷头及报警器，各喷淋分区分为若干测量分区，各测量分区的中心位置处均设置有氨泄漏监测装置，水池的出水口与各喷淋水喷头的入水口相连通，各风向风级测量装置的输出端及各氨泄漏监测装置的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端与报警器的控制端及喷淋水喷头的控制端相连接。

风向分区呈网格形结构，各风向分区均为正方形结构，各风向分区均分为四个喷淋分区，各喷淋分区均为正方形结构，各喷淋分区均分为四个测量分区，各测量分区为正方形结构。

水池的出水口通过水泵及喷淋管道与各喷淋水喷头的入水口相连通。

各喷淋水喷头入口与水泵的出水口之间均设置有电磁阀，电磁阀的控制端与控制系统的输入端相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统在具体操作时，通过风向风级测量装置检测各风向分区的风向及风级，通过氨泄漏监测装置检测各测量分区的氨浓度测量值，控制系统根据各风向分区的风向及风级以及各测量分区的氨浓度测量值控制各报警器及喷淋水喷头工作，实现准确的喷淋控制，实现氨气浓度的动态分布判断，结构简单，操作方便，实用性极强，能够有效的提高氨区的运行安全性，降低运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为火电厂脱硝氨区划分的示意图。

其中，1为氨泄漏监测装置、2为喷淋水喷头、3为报警器、4为风向风级测量装置、5为控制系统、6为电磁阀、7为喷淋管道、8为水泵、9为水池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的火电厂脱硝氨区的氨气浓度分区动态决策系统包括控制系统5及水池9，火电厂脱硝氨区分为若干风向分区，各风向分区的中心位置处设置有风向风级测量装置4，各风向分区分为若干喷淋分区，各喷淋分区的中部均设置有喷淋水喷头2及报警器3，各喷淋分区分为若干测量分区，各测量分区的中心位置处均设置有氨泄漏监测装置1，水池9的出水口与各喷淋水喷头2的入水口相连通，各风向风级测量装置4的输出端及各氨泄漏监测装置1的输出端与控制系统5的输入端相连接，控制系统5的输出端与报警器3的控制端及电磁阀6的控制端相连接。

参考图2，风向分区呈网格形结构，各风向分区均为正方形结构，各风向分区均分为四个喷淋分区，各喷淋分区均为正方形结构，各喷淋分区均分为四个测量分区，各测量分区为正方形结构，其中，各测量分区均为1.5m×1.5m的正方形结构。

水池9的出水口通过水泵8及喷淋管道7与各喷淋水喷头2的入水口相连通；各喷淋水喷头2入口与水泵8的出水口之间均设置有电磁阀6，电磁阀6的控制端与控制系统5的输入端相连接。

本实用新型的具体操作过程为：

控制系统5通过各氨泄漏监测装置1检测各测量分区内的氨浓度测量值，再根据各测量分区内的氨浓度测量值得各测量分区的初始报警系数，设Qij为第i行第j列测量分区内的氨浓度测量值，K0ij为第i行第j列测量分区的初始报警系数，则有

当Qij∈[0mg/m³,10mg/m³]时，K⁰ij＝1；

当Qij∈(10mg/m³,20mg/m³]时，K⁰ij＝4；

当Qij∈(20mg/m³,30mg/m³]时，K⁰ij＝16；

当Qij∈(30mg/m³,+∞)时，K⁰ij＝64；

控制系统5通过各风向风级测量装置4测量各风向分区的风向及风级，得各测量分区的修正报警系数，其中，设K’ij为第i行第j列测量分区的修正报警系数，则有

K’ij＝K⁰(i+a×m)(j+a×n)，其中，

当风级为0～2级时，a＝0；

当风级为3～6级时，a＝1；

当风级大于6级时，a＝2。

当风向为南时，m＝+1，n＝0；

当风向为西南时，m＝+1，n＝-1；

当风向为西时，m＝0，n＝-1；

当风向为西北时，m＝-1，n＝-1；

当风向为北时，m＝-1，n＝0；

当风向为东北时，m＝-1，n＝+1；

当风向为东时，m＝0，n＝+1；

当风向为东南时，m＝+1，n＝+1；

则第i行第j列测量分区的最终报警系数Kij为：

Kij＝max(K⁰ij,K’ij)

控制系统5计算各喷淋分区的动作系数A，其中，各喷淋分区的动作系数A为该喷淋分区内各测量分区的最终报警系数之和，再根据各喷淋分区的动作系数A控制各喷淋水喷头2及报警器3的动作，其中，

当A∈[0,3)时，该喷淋分区中喷淋水喷头2及报警器3不工作；

当A∈[3,12)时，该喷淋分区中的报警器3进行报警；

当A∈[12,48)时，该喷淋分区中的报警器3进行报警，且该喷淋分区中的喷淋水喷头2进行喷淋；

当A∈[48,256]时，该喷淋分区中的报警器3进行报警，且该喷淋分区及其相邻喷淋分区中的喷淋水喷头2进行喷淋。

需要说明的是，控制系统采用查表的方式获取得到第i行第j列测量分区的初始报警系数；另外控制器通过查表的方式获取a、m及n，然后再通过查表的方式获取各测量分区的修正报警系数；另外，本实用新型通过对比的方式获取第i行第j列测量分区的最终报警系数Kij；同时本实用新型通过逻辑电路来实现喷淋水喷头及报警器的控制。最后需要说明的是，本实用新型中控制系统的工作过程均为现有技术。