一种采用电加热装置的全工况脱硝系统的制作方法

1.本发明涉及环保技术领域，具体地说，涉及一种采用电加热装置的全工况脱硝系统。


背景技术：

2.脱硝是指去除燃煤机组的燃烧烟气中氮氧化物的过程，可以有效防止污染环境。世界上比较主流的工艺分为scr和sncr。脱硝流程中，需要通过将液氨分解为氨气来作为脱硝的还原剂使用，在这个过程中，因制氨的过程不便进行控制，从而不便对脱硝流程内的参数进行调节，导致脱硝效果不佳，还可能造成资源浪费。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种采用电加热装置的全工况脱硝系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述技术问题的解决，本发明提供一种采用电加热装置的全工况脱硝系统，包括基建组合单元、状态监测单元、调度控制单元和数据处理单元；所述基建组合单元用于提供进行脱硝操作流程的基础设备；所述状态监测单元用于监测脱硝过程中各种重要状态的量值；所述调度控制单元用于管理各基础设备的运行状态及控制启停；所述数据处理单元用于收集脱硝过程中的基础数据并进行计算、上传及反馈。
5.作为本技术方案的进一步改进，所述基建组合单元包括电加热模块、热解制氨模块、脱硝反应模块和控制平台模块；所述电加热模块用于通过电加热器向热解室提供热空气；所述热解制氨模块用于通过对液氨进行热解以制得氨气；所述脱硝反应模块用于通过喷氨阀将氨气均匀喷洒到脱硝反应器内对烟气进行脱硝操作；所述控制平台模块用于通过计算处理器智能地调控各基础设备的运行。
6.作为本技术方案的进一步改进，所述状态监测单元包括温度监测模块、氨气浓度监测模块和no
x
浓度监测模块；所述温度监测模块用于通过若干测温点监测系统内多种组分的温度；所述氨气浓度监测模块用于监测系统内各监测点处的氨气浓度；所述no
x
浓度监测模块用于监测脱硝前及脱硝后烟气内的氮氧化物的浓度以便判断脱硝的效果。
7.其中，所述温度监测包括热空气温度监测、烟温监测、壁温监测以及氨气温度监测等。
8.其中，所述氨气浓度监测包括内热解室、脱硝反应器以及脱硝后烟气内的氨气浓度监测。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述调度控制单元包括加热控制模块、分配控制模块和喷氨控制模块；所述加热控制模块用于控制电加热器的启停及调节加热的温度；所述分配控制模块用于通过调节计量分配装置的进水量、进气量来控制液氨的浓度以便改变热解制氨的氨气浓度；所述喷氨控制模块用于通过喷氨阀调节喷氨的量从而实现调整脱硝的效果。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述数据处理单元包括数据收集模块、数据计算模块、数据上传模块和信息反馈模块；所述数据收集模块用于收集脱硝过程中不同阶段的氨气浓度、氮氧化物浓度等数据量；所述数据计算模块用于对收集的数据进行计算处理；所述数据上传模块用于将计算结果上传到调度控制层以便作为调整脱硝操作的依据；所述信息反馈模块用于建立数据库来存储数据并将数据信息反馈给用户。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述数据计算模块包括脱硝效率计算模块和摩尔比计算模块；所述脱硝效率计算模块用于计算实时的脱硝效率以便判断脱硝的效果；所述摩尔比计算模块用于通过脱硝效率和氨硝摩尔比试验来指导脱硝操作流程中的参数调节。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述脱硝效率计算模块的计算公式为：
[0013][0014]
其中，c1为未经脱硝前烟气中no
x
的浓度，c2为经脱硝后烟气中no
x
的浓度，(c1‑
c2)为脱硝系统投运后脱除的no
x
浓度。
[0015]
其中，c1、c2的单位为毫克/标准立方米。
[0016]
作为本技术方案的进一步改进，所述摩尔比计算模块的计算公式为：
[0017][0018]
其中，η为脱硝效率，c1为未经脱硝前烟气中no
x
的浓度。
[0019]
作为本技术方案的进一步改进，所述。
[0020]
与现有技术相比，本发明的有益效果：该采用电加热装置的全工况脱硝系统中，通过引入反应快速的电加热装置来作为热解制氨的热源，使制氨的过程变得可调可控，并智能自动地监测计算实时的脱硝效率，同时根据计算结果实时调节系统的运行参数，提高脱硝的效果，减少资源的浪费，实现了scr全工况脱硝的高效、稳定运行。
附图说明
[0021]
图1为实施例1的整体结构示意图；
[0022]
图2为实施例1的整体框图；
[0023]
图3为实施例1的基建组合单元模块框图；
[0024]
图4为实施例1的状态监测单元模块框图；
[0025]
图5为实施例1的调度控制单元模块框图；
[0026]
图6为实施例1的数据处理单元模块框图；
[0027]
图7为实施例1的数据计算模块框图；
[0028]
图8为实施例1的云平台装置结构示意图。
[0029]
图中各个标号意义为：
[0030]
100、基建组合单元；101、电加热模块；102、热解制氨模块；103、脱硝反应模块；104、控制平台模块；
[0031]
200、状态监测单元；201、温度监测模块；202、氨气浓度监测模块；203、no
x
浓度监测模块；
[0032]
300、调度控制单元；301、加热控制模块；302、分配控制模块；303、喷氨控制模块；
[0033]
400、数据处理单元；401、数据收集模块；402、数据计算模块；4021、脱硝效率计算模块；4022、摩尔比计算模块；403、数据上传模块；404、信息反馈模块。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]
实施例1
[0036]
如图1
‑
8所示，本实施例提供一种采用电加热装置的全工况脱硝系统，包括基建组合单元100、状态监测单元200、调度控制单元300和数据处理单元400；基建组合单元100用于提供进行脱硝操作流程的基础设备；状态监测单元200用于监测脱硝过程中各种重要状态的量值；调度控制单元300用于管理各基础设备的运行状态及控制启停；数据处理单元400用于收集脱硝过程中的基础数据并进行计算、上传及反馈。
[0037]
本实施例中，基建组合单元100包括电加热模块101、热解制氨模块102、脱硝反应模块103和控制平台模块104；电加热模块101用于通过电加热器向热解室提供热空气；热解制氨模块102用于通过对液氨进行热解以制得氨气；脱硝反应模块103用于通过喷氨阀将氨气均匀喷洒到脱硝反应器内对烟气进行脱硝操作；控制平台模块104用于通过计算处理器智能地调控各基础设备的运行。
[0038]
本实施例中，状态监测单元200包括温度监测模块201、氨气浓度监测模块202和no
x
浓度监测模块203；温度监测模块201用于通过若干测温点监测系统内多种组分的温度；氨气浓度监测模块202用于监测系统内各监测点处的氨气浓度；no
x
浓度监测模块203用于监测脱硝前及脱硝后烟气内的氮氧化物的浓度以便判断脱硝的效果。
[0039]
其中，温度监测包括热空气温度监测、烟温监测、壁温监测以及氨气温度监测等。
[0040]
具体地，进入脱硝反应器的烟气温度需控制在335℃～420℃之间，以保证催化剂能正常工作。
[0041]
其中，氨气浓度监测包括内热解室、脱硝反应器以及脱硝后烟气内的氨气浓度监测。
[0042]
本实施例中，调度控制单元300包括加热控制模块301、分配控制模块302和喷氨控制模块303；加热控制模块301用于控制电加热器的启停及调节加热的温度；分配控制模块302用于通过调节计量分配装置的进水量、进气量来控制液氨的浓度以便改变热解制氨的氨气浓度；喷氨控制模块303用于通过喷氨阀调节喷氨的量从而实现调整脱硝的效果。
[0043]
本实施例中，数据处理单元400包括数据收集模块401、数据计算模块402、数据上传模块403和信息反馈模块404；数据收集模块401用于收集脱硝过程中不同阶段的氨气浓度、氮氧化物浓度等数据量；数据计算模块402用于对收集的数据进行计算处理；数据上传模块403用于将计算结果上传到调度控制层以便作为调整脱硝操作的依据；信息反馈模块404用于建立数据库来存储数据并将数据信息反馈给用户。
[0044]
进一步地，数据计算模块402包括脱硝效率计算模块4021和摩尔比计算模块4022；
脱硝效率计算模块4021用于计算实时的脱硝效率以便判断脱硝的效果；摩尔比计算模块4022用于通过脱硝效率和氨硝摩尔比试验来指导脱硝操作流程中的参数调节。
[0045]
具体地，脱硝效率计算模块4021的计算公式为：
[0046][0047]
其中，c1为未经脱硝前烟气中no
x
的浓度，c2为经脱硝后烟气中no
x
的浓度，(c1‑
c2)为脱硝系统投运后脱除的no
x
浓度。
[0048]
其中，c1、c2的单位为毫克/标准立方米。
[0049]
具体地，摩尔比计算模块4022的计算公式为：
[0050][0051]
其中，η为脱硝效率，c1为未经脱硝前烟气中no
x
的浓度。
[0052]
参阅图8，示出了本实施例所涉及的提供一种控制平台装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器和总线。
[0053]
处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的采用电加热装置的全工况脱硝系统。
[0054]
可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
[0055]
可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面采用电加热装置的全工况脱硝系统。
[0056]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储与一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0057]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。