一种脱硝反应区温度控制方法及设备与流程

本发明涉及锅炉脱硝系统，尤其是涉及一种脱硝反应区温度控制方法及设备。

背景技术：

1、循环流化床锅炉技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理利用等领域已得到广泛的商业应用，并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用也逐渐兴起，锅炉采用高温高压、单汽包横置式、单炉膛、自然循环、全钢架π型布置循环流化床锅炉，空预器为管式空预器，脱硝系统包括氨水存储系统、氨水循环输送系统、分配模块系统、喷射系统、压缩空气系统和控制系统组成。

2、循环流化床锅炉在实际生产过程中会产生氮氧化物(nox)，氮氧化物(nox)是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一，因此在锅炉中还需要去除烟气中的氮氧化物。

3、一般脱硝系统采用sncr(选择性非催化还原法)，sncr主要原理是在没有催化剂作用下，向850-1170℃高温烟气中注射还原剂，还原剂与烟气中氮氧化物(nox)反应生成水和n2。但是，当循环流化床锅炉机组负荷低至50％以下时，水平烟道温度一般在760℃以下，无法达到脱硝最佳反应温度，导致氨逃逸率增大、nox指标较难控制、无法实现低负荷调峰等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种脱硝反应区温度控制方法及设备，解决脱硝反应区温度低，脱硝效率低，不能有效控制氮氧化物排放的问题，使能够既提高脱硝效率，同时减少氨水用量。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种脱硝反应区温度控制方法，所述方法包括：

3、获取脱硝反应区的温度，与目标温度进行对比，判断是否对所述脱硝反应区温度进行调整；

4、若所述脱硝反应区的温度与目标温度不匹配，则调整锅炉的进料量与锅炉总风量；

5、获取所述目标温度与所述脱硝反应区温度的温度差值，根据所述温度差值确定锅炉负荷；

6、确定预设标准锅炉负荷，根据所述预设标准锅炉负荷与所述锅炉负荷的差值确定锅炉燃料量，并根据所述锅炉燃料量控制所述锅炉的进料量；

7、确定锅炉的漏风系数，并获取所述锅炉燃料量与所述锅炉的漏风系数的比值，根据所述比值确定所述锅炉总风量；

8、获取所述锅炉添加燃料的水分含量，根据所述燃料的水分含量控制所述锅炉总风量中的含氧量。

9、在本技术的一些实施例中，若所述脱硝反应区的温度与所述目标温度匹配时，保持当前的进料量与所述锅炉总风量。

10、在本技术的一些实施例中，公开了确定所述锅炉负荷的具体方法，

11、在根据所述温度差值确定锅炉负荷时，获取所述目标温度与所述脱硝反应区温度的温度差值t；

12、预设温度差值矩阵t0，设定t0(t1，t2，t3，t4)，其中，t1为第一预设温度差值，t2为第二预设温度差值，t3为第三预设温度差值，t4为第四预设温度差值，且t1＜t2＜t3＜t4；

13、预设锅炉负荷矩阵l0，设定l0(l1，l2，l3，l4)，其中，l1为第一预设锅炉负荷，l2为第二预设锅炉负荷，l3为第三预设锅炉负荷，l4为第四预设锅炉负荷，且l1＜l2＜l3＜l4；

14、根据所述温度差值t与各预设温度差值之间的关系设定所述锅炉负荷；

15、当t＜t1时，设定所述第一预设锅炉负荷l1作为所述锅炉负荷；

16、当t1≤t＜t2时，设定所述第二预设锅炉负荷l2作为所述锅炉负荷；

17、当t2≤t＜t3时，设定所述第三预设锅炉负荷l3作为所述锅炉负荷；

18、当t3≤t＜t4时，设定所述第四预设锅炉负荷l4作为所述锅炉负荷。

19、在本技术的一些实施例中，公开了确定所述锅炉燃料量的具体方法，

20、在根据所述预设标准锅炉负荷与所述锅炉负荷的差值确定锅炉燃料量时，确定预设标准锅炉负荷l，设定所述第i预设锅炉负荷li作为锅炉负荷，此时i＝1,2,3,4；

21、预设锅炉负荷差值矩阵f0，设定f0(f1，f2，f3，f4)，其中，f1为第一预设锅炉负荷差值，f2为第二预设锅炉负荷差值，f3为第三预设锅炉负荷差值，f4为第四预设锅炉负荷差值，且f1＜f2＜f3＜f4；

22、预设锅炉燃料量矩阵c0，设定c0(c1，c2，c3，c4)，其中，c1为第一预设燃料量，c2为第二预设燃料量，c3为第三预设燃料量，c4为第四预设燃料量，且c1＜c2＜c3＜c4；

23、根据所述预设标准锅炉负荷l与第i预设锅炉负荷li之间的差值与各预设锅炉负荷差值之间的关系设定锅炉燃料量；

24、当|l-li|＜f1，设定所述第一预设燃料量c1作为所述锅炉燃料量；

25、当f1≤|l-li|＜f2，设定所述第二预设燃料量c2作为所述锅炉燃料量；

26、当f2≤|l-li|＜f3，设定所述第三预设燃料量c3作为所述锅炉燃料量；

27、当f3≤|l-li|＜f4，设定所述第四预设燃料量c4作为所述锅炉燃料量。

28、在本技术的一些实施例中，公开了确定所述锅炉总风量的具体方法，

29、在确定锅炉总风量时，确定锅炉的漏风系数a，再获取所述锅炉燃料量与所述锅炉的漏风系数a的比值b，根据所述比值确定所述锅炉总风量；

30、设定第i预设燃料量ci作为所述锅炉燃料量，此时i＝1,2,3,4；

31、所述比值b根据下式计算：b＝ci/a；

32、预设比值矩阵b0，设定b0(b1，b2，b3，b4)，其中，b1为第一预设比值，b2为第二预设比值，b3为第三预设比值，b4为第四预设比值，且b1＜b2＜b3＜b4；

33、预设锅炉总风量矩阵d0，设定d0(d1，d2，d3，d4)，其中，d1为第一预设总风量，d2为第二预设总风量，d3为第三预设总风量，d4为第四预设总风量，且d1＜d2＜d3＜d4；

34、根据所述比值b与各预设比值之间的关系设定所述锅炉总风量；

35、当b＜b1时，设定所述第一预设总风量d1作为所述锅炉总风量；

36、当b1≤b＜b2时，设定所述第二预设总风量d2作为所述锅炉总风量；

37、当b2≤b＜b3时，设定所述第三预设总风量d3作为所述锅炉总风量；

38、当b3≤b＜b4时，设定所述第四预设总风量d4作为所述锅炉总风量。

39、在本技术的一些实施例中，公开了确定所述锅炉总风量中氧含量的具体方法，获取所述锅炉添加燃料的水分含量e；

40、预设水分含量矩阵e0，设定e0(e1，e2，e3，e4)，其中，e1为第一预设水分含量，e2为第二预设水分含量，e3为第三预设水分含量，e4为第四预设水分含量，且e1＜e2＜e3＜e4；

41、预设锅炉总风量的含氧量矩阵g0，设定g0(g1，g2，g3，g4)，其中，g1为第一预设含氧量，g2为第二预设含氧量，g3为第三预设含氧量，g4为第四预设含氧量，且g1＜g2＜g3＜g4；

42、根据所述锅炉添加燃料的水分含量e与各预设水分含量之间的关系设定锅炉总风量中的含氧量；

43、当e＜e1时，设定所述第一预设含氧量g1作为所述锅炉总风量中的含氧量；

44、当e1≤e＜e2时，设定所述第二预设含氧量g2作为所述锅炉总风量中的含氧量；

45、当e2≤e＜e3时，设定所述第三预设含氧量g3作为所述锅炉总风量中的含氧量；

46、当e3≤e＜e4时，设定所述第四预设含氧量g4作为所述锅炉总风量中的含氧量。

47、本技术还提供了一种脱硝反应区温度控制设备，包括：

48、温度传感器，用于检测脱硝反应区的温度；

49、分析处理模块，用于根据脱硝反应区的目标温度设定锅炉的工作指令状态；

50、控制模块，用于根据分析处理模块设定的工作状态指令对锅炉的工作状态5进行控制；

51、所述分析处理模块用于在所述温度传感器检测到脱硝反应区的温度后，与目标温度进行对比，判断是否对所述脱硝反应区温度进行调整，若所述脱硝反应区的温度与目标温度不匹配，则调整锅炉的进料量与总风量；

52、所述分析处理模块用于获取所述目标温度与所述脱硝反应区温度的温度差0值，根据所述温度差值确定锅炉负荷；确定预设标准锅炉负荷，根据所述预设标准锅炉负荷与所述锅炉负荷的差值确定锅炉燃料量，并根据所述锅炉燃料量控制所述锅炉的进料量；确定锅炉的漏风系数，并获取所述锅炉燃料量与所述锅炉的漏风系数的比值，根据所述比值确定锅炉总风量；获取所述锅炉添加燃料的水分含量，根据所述燃料的水分含量控制锅炉总风量中的含氧量。

53、5在本技术的一些实施例中，公开了所述分析处理模块根据所述目标温度与所述脱硝反应区温度的温度差值确定锅炉负荷的具体方法，

54、所述分析处理模块在根据所述温度差值确定锅炉负荷时，所述分析处理模块中预设有目标温度，获取所述目标温度与所述脱硝反应区温度的温度差值t；

55、所述分析处理模块中预设温度差值矩阵t0，设定t0(t1，t2，t3，t4)，0其中，t1为第一预设温度差值，t2为第二预设温度差值，t3为第三预设温度差值，t4为第四预设温度差值，且t1＜t2＜t3＜t4；

56、所述分析处理模块中预设锅炉负荷矩阵l0，设定l0(l1，l2，l3，l4)，其中，l1为第一预设锅炉负荷，l2为第二预设锅炉负荷，l3为第三预设锅炉

57、负荷，l4为第四预设锅炉负荷，且l1＜l2＜l3＜l4；

58、5所述分析处理模块用于根据所述温度差值t与各预设温度差值之间的关系设定所述锅炉负荷；

59、当t＜t1时，设定所述第一预设锅炉负荷l1作为所述锅炉负荷；

60、当t1≤t＜t2时，设定所述第二预设锅炉负荷l2作为所述锅炉负荷；

61、当t2≤t＜t3时，设定所述第三预设锅炉负荷l3作为所述锅炉负荷；

62、当t3≤t＜t4时，设定所述第四预设锅炉负荷l4作为所述锅炉负荷。

63、在本技术的一些实施例中，公开了所述分析处理模块确定锅炉燃料量的具体方法，所述分析处理模块在根据所述预设标准锅炉负荷与所述锅炉负荷的差值确定锅炉燃料量时，所述分析处理模块中预设标准锅炉负荷l，设定所述第i预设锅炉负荷li作为锅炉负荷，此时i＝1,2,3,4；

64、所述分析处理模块中预设锅炉负荷差值矩阵f0，设定f0(f1，f2，f3，f4)，其中，f1为第一预设锅炉负荷差值，f2为第二预设锅炉负荷差值，f3为第三预设锅炉负荷差值，f4为第四预设锅炉负荷差值，且f1＜f2＜f3＜f4；

65、所述分析处理模块中还预设锅炉燃料量矩阵c0，设定c0(c1，c2，c3，c4)，其中，c1为第一预设燃料量，c2为第二预设燃料量，c3为第三预设燃料量，c4为第四预设燃料量，且c1＜c2＜c3＜c4；

66、所述分析处理模块用于根据所述预设标准锅炉负荷l与第i预设锅炉负荷li之间的差值与各预设锅炉负荷差值之间的关系设定锅炉燃料量；

67、当|l-li|＜f1，设定所述第一预设燃料量c1作为所述锅炉燃料量；

68、当f1≤|l-li|＜f2，设定所述第二预设燃料量c2作为所述锅炉燃料量；

69、当f2≤|l-li|＜f3，设定所述第三预设燃料量c3作为所述锅炉燃料量；

70、当f3≤|l-li|＜f4，设定所述第四预设燃料量c4作为所述锅炉燃料量。

71、在本技术的一些实施例中，公开了所述分析处理模块确定所述锅炉总风量与总风量中含氧量的具体方法，所述分析处理模块在确定锅炉总风量时，确定锅炉的漏风系数a，再获取所述锅炉燃料量与所述锅炉的漏风系数a的比值b，根据所述比值确定所述锅炉总风量；

72、设定第i预设燃料量ci作为所述锅炉燃料量，此时i＝1,2,3,4；

73、所述比值b根据下式计算：b＝ci/a；

74、所述分析处理模块中预设比值矩阵b0，设定b0(b1，b2，b3，b4)，其中，b1为第一预设比值，b2为第二预设比值，b3为第三预设比值，b4为第四预设比值，且b1＜b2＜b3＜b4；

75、所述分析处理模块中预设锅炉总风量矩阵d0，设定d0(d1，d2，d3，d4)，其中，d1为第一预设总风量，d2为第二预设总风量，d3为第三预设总风量，d4为第四预设总风量，且d1＜d2＜d3＜d4；

76、根据所述比值b与各预设比值之间的关系设定所述锅炉总风量；

77、当b＜b1时，设定所述第一预设总风量d1作为所述锅炉总风量；

78、当b1≤b＜b2时，设定所述第二预设总风量d2作为所述锅炉总风量；

79、当b2≤b＜b3时，设定所述第三预设总风量d3作为所述锅炉总风量；

80、当b3≤b＜b4时，设定所述第四预设总风量d4作为所述锅炉总风量；

81、所述分析处理模块还用于获取所述锅炉添加燃料的水分含量e；

82、所述分析处理模块中预设水分含量矩阵e0，设定e0(e1，e2，e3，e4)，其中，e1为第一预设水分含量，e2为第二预设水分含量，e3为第三预设水分含量，e4为第四预设水分含量，且e1＜e2＜e3＜e4；

83、所述分析处理模块中预设锅炉总风量的含氧量矩阵g0，设定g0(g1，g2，g3，g4)，其中，g1为第一预设含氧量，g2为第二预设含氧量，g3为第三预设含氧量，g4为第四预设含氧量，且g1＜g2＜g3＜g4；

84、根据所述锅炉添加燃料的水分含量e与各预设水分含量之间的关系设定锅炉总风量中的含氧量；

85、当e＜e1时，设定所述第一预设含氧量g1作为所述锅炉总风量中的含氧量；

86、当e1≤e＜e2时，设定所述第二预设含氧量g2作为所述锅炉总风量中的含氧量；

87、当e2≤e＜e3时，设定所述第三预设含氧量g3作为所述锅炉总风量中的含氧量；

88、当e3≤e＜e4时，设定所述第四预设含氧量g4作为所述锅炉总风量中的含氧量。

89、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。