一种活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法与流程

本发明属于烟气脱硫脱硝，具体涉及一种活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法。

背景技术：

1、普遍认为，氨在活性焦表面吸附的量越多越有利于nox的脱除，与其他脱硝技术相比，活性焦脱硝系统设备庞大，可装填活性焦数千甚至上万吨，氨会随着脱硫的烟气一同进入活性焦床层，随着活性焦吸附态氨的增多，脱硝反应速率增加，实现nox的高效脱除；活性焦吸附态氨会持续被烟气中的nox消耗，活性焦还会重新吸附新喷入的氨。由于活性焦床层吸附的总氨量较大，短时间调整氨水流量并不会对活性焦床层的总氨量产生较大影响，普遍氨水流量调整对脱硝反应存在明显的滞后性，只有当累积氨总量出现变化时才会影响nox的脱除。

2、现有技术中活性焦喷氨量控制技术均以实时在线检测数据为基础，通过理论计算喷氨量，对在线检测数据的准确性和即时性要求很高，因此需要高性能的检测设备还需要日常高标准的维护；但实际生产中计算的理论喷氨量仍然与实际需氨量存在较大差异，因为脱硝效果还会受到系统内活性焦中的吸附氨影响，如果系统内活性焦中的吸附氨较少，即使将喷氨量调整到极大值，短时间内仍然不能实现nox的高效脱除；而系统内活性焦中的吸附氨较多，即使将喷氨量调整到0，短时间内仍然可以实现nox的高效脱除。因此，现有技术中没有考虑活性焦床层吸附氨对脱硝的影响，对在线检测设备精确度要求高、误差大，出口nox浓度波动大、过剩氨水多。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中没有考虑活性焦床层吸附氨对脱硝的影响，对在线检测设备精确度要求高、误差大，出口nox浓度波动大、过剩氨水多等缺陷，从而提供一种活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法。

2、为此，本发明提供了以下技术方案。

3、本发明提供了一种活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法，包括如下步骤：

4、(1)选择活性焦脱硫脱硝反应塔稳定排放nox的时间段作为基准期，利用富硫烟气洗涤水吸收所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨，得到富含氨的洗涤水，根据所述富硫烟气洗涤水的外排流量和所述富含氨的洗涤水中氨含量，计算所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量；

5、所述基准期选自活性焦脱硫脱硝反应塔出口稳定排放nox的任意时间段，且该时间段内排放的nox符合排放标准，该时间段的时长不做限制；

6、所述富硫烟气洗涤水的外排流量的取值不做限定，根据本领域不同工艺的公知常识选择即可；

7、(2)根据所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量和活性焦的循环速度，计算所述活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比；

8、(3)根据所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量和所述活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比计算反应塔活性焦吸附氨的总量；

9、所述步骤(3)是指，通过得到活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比和外排活性焦吸附氨的量，按照关系式3得到反应塔活性焦吸附氨的总量。需要注意的是，活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量是指反应塔底部活性焦所含的吸附氨，根据关系式3计算反应塔内所有活性焦吸附氨的总量，即反应塔活性焦吸附氨的总量。图1是反应塔包括氨含量恒定区和氨含量变化区的示意图，说明反应塔内活性焦中氨含量存在变化区和恒定区。

10、(4)确定活性焦脱硫脱硝反应过程中氨水流量调整周期，按照步骤(1)-(3)计算基准期反应塔活性焦吸附氨的总量方法计算氨水流量调整周期反应塔活性焦吸附氨的总量；

11、所述步骤(4)是指，在活性焦脱硫脱硝过程中存在氨水流量调整周期，该氨水流量调整周期由本领域技术人员根据公知确定。活性焦脱硫脱硝过程与基准期进行对比，活性焦脱硫脱硝反应塔活性焦吸附氮的总量基本不变为原则，参照基准期反应塔活性焦吸附氨的总量，利用关系式4确定氨水流量调整周期中氨水的调整流量，减少出口nox排放浓度的波动，克服现有技术因未考虑活性焦系统氨总量变化对脱硝影响而造成nox排放波动大，氨水流量调整存在滞后的缺陷。

12、(5)根据所述基准期和所述氨水流量调整周期反应塔活性焦吸附氨的总量的差值计算氨水的调整流量，进而确定调整后氨水的流量。

13、在一种可选的实施方式中，所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量的计算公式如下：

14、acnh＝v水×nh水×10-6关系式1

15、其中，acnh为基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量；v水为富硫烟气洗涤水的外排流量；nh水为富含氨的洗涤水中氨含量。需要说明的是，本领域技术人员可以根据公知来确定acnh、v水、nh水的单位，例如，acnh的单位为kg/h，v水的单位为kg/h，nh水的单位为mg/kg。

16、在一种可选的实施方式中，活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比的计算公式如下：

17、

18、其中，acnh'为活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比；vac为活性焦的循环速度。需要说明的是，本领域技术人员可以根据公知来确定acnh'、vac的单位，例如，acnh'的单位为％，vac的单位为t/h。

19、在一种可选的实施方式中，所述反应塔活性焦吸附氨的总量的计算公式如下：

20、setnh＝10×(c1+0.5×c2)×acnh′×ac关系式3

21、其中，setnh为反应塔活性焦吸附氨的总量；所述反应塔包括氨含量恒定区和氨含量变化区，c1为氨含量恒定区活性焦占反应塔活性焦总量的质量占比；c2为氨含量变化区活性焦占反应塔活性焦总量的质量占比；ac为反应塔活性焦的总量。需要说明的是，本领域技术人员可以根据公知来确定setnh、ac的单位，例如，setnh的单位为kg，ac的单位为t。

22、所述反应塔活性焦的总量根据本领域不同工艺做具体选择，不做限定。

23、在一种可选的实施方式中，在进行所述活性焦脱硫脱硝前通过排料取样测定所述c1和c2。

24、在一种可选的实施方式中，所述c1和c2满足：c1+c2＝1。

25、在一种可选的实施方式中，所述步骤(5)，氨水的调整流量的计算公式如下：

26、

27、其中，pranh为氨水流量调整周期反应塔活性焦吸附氨的总量，diff为氨水的调整流量；time为氨水流量调整周期；k为氨水质量浓度。需要说明的是，本领域技术人员可以根据公知来确定pranh、diff、time、k的单位，例如，pranh的单位为kg，diff的单位为kg/h，time的单位为h，k的单位为％。

28、在一种可选的实施方式中，所述步骤(5)，调整后氨水的流量的计算公式如下：

29、v＝v0+diff关系式5

30、其中，v为调整后氨水的流量；v0是调整前氨水的流量。需要说明的是，本领域技术人员可以根据公知来确定v、v0的单位，例如，v的单位为kg/h，v0的单位为kg/h。

31、本发明技术方案，具有如下优点：

32、1.本发明提供的活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法，包括如下步骤：(1)选择活性焦脱硫脱硝反应塔稳定排放nox的时间段作为基准期，利用富硫烟气洗涤水吸收所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨，得到富含氨的洗涤水，根据所述富硫烟气洗涤水的外排流量和所述富含氨的洗涤水中氨含量，计算所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量；(2)根据所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量和活性焦的循环速度，计算所述活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比；(3)根据所述基准期内活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦吸附氨的量和所述活性焦脱硫脱硝反应塔外排活性焦中氨的含量占比计算反应塔活性焦吸附氨的总量；(4)确定活性焦脱硫脱硝反应过程中氨水流量调整周期，按照步骤(1)-(3)计算基准期反应塔活性焦吸附氨的总量方法计算氨水流量调整周期反应塔活性焦吸附氨的总量；(5)根据所述基准期和所述氨水流量调整周期反应塔活性焦吸附氨的总量的差值计算氨水的调整流量，进而确定调整后氨水的流量。本发明通过检测富硫烟气洗涤水的外排流量和洗涤水中氨含量等检测数据，确定调整后的氨水的流量，检测设备采购成本低、维护工作量低，对在线检测设备精确度要求低。

33、具体地，本发明先通过选择nox排放稳定时间段作为基准期，加热基准期内外排的活性焦，用富硫烟气洗涤水吸收外排活性焦吸附氨，用常规检测设备检测出此基准期的富硫烟气洗涤水的外排流量和富含氨的洗涤水中氨含量，检测方法简便、条件易达成，计算得到基准期内反应塔活性焦吸附氨的总量；能够检测活性焦脱硫脱硝反应过程中吸附氨的总量，进而得到氨水的调整流量，减少了吸附氨对脱硝的影响，避免因出口nox波动大，导致氨水流量调整不及时，存在滞后等缺陷。

34、烟气中的nox负荷和富硫烟气实际值上下波动频繁，本发明按照周期的平均值进行计算比随时计算更合理、更精准，也减少了运营成本。以该种方法确定的氨水流量可以维持活性焦床层的总氨量，出口nox浓度波动范围较之现有技术的±5mg/m3可以缩小至±3mg/m3，减少误差。由此可以看出，本发明提供的活性焦脱硫脱硝喷氨量的控制方法中出口nox浓度波动小、不会造成氨水浪费。