RU2156155C2 - Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах - Google Patents
Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156155C2 RU2156155C2 RU98118031A RU98118031A RU2156155C2 RU 2156155 C2 RU2156155 C2 RU 2156155C2 RU 98118031 A RU98118031 A RU 98118031A RU 98118031 A RU98118031 A RU 98118031A RU 2156155 C2 RU2156155 C2 RU 2156155C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- controller
- signal
- switch
- gases
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 30
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title abstract 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области автоматизации процессов химической очистки продуктов горения от оксидов азота. Система содержит нелинейный элемент, который выполнен учитывающим функциональную зависимость между нагрузкой и валовым выбросом NOx. Он расположен между исполнительным регулятором подачи реагента и датчиком сигнала по нагрузке котла. Основной корректирующий регулятор через сумматор соединен с датчиком сигнала по концентрации NOx в очищенных газах и нелинейным элементом. Источник дополнительного корректирующего сигнала выполнен в виде дополнительного корректирующего регулятора, соединенного с датчиком концентрации NH3 в очищенных газах. Переключатель выполнен двухпозиционным, один его вход подключен к выходу основного корректирующего регулятора, другой - к выходу дополнительного корректирующего регулятора, выход переключателя - к исполнительному регулятору, а переключающий элемент переключателя соединен с релейным элементом, имеющим уставки срабатывания на подключение к исполнительному регулятору дополнительного корректирующего регулятора при достижении предельного значения концентрации NH3 в очищенных газах и основного корректирующего регулятора при снижении концентрации NH3 в очищенных газах до допустимого уровня. Использование данной системы дает возможность повышения эффективности автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота при эффективном ограничении проскока аммиака. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области химической очистки продуктов горения и может быть использовано для автоматизации процесса их очистки от оксидов азота путем некаталитического восстановления последних реагентом в виде аммиака или соединений, образующих аммиак при термическом разложении.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков аналогом (прототипом) изобретения может служить известная система автоматического каскадного регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота (NOx) в топке котла, осуществляемого путем некаталитического восстановления NOx реагентом в виде аммиака (NH3) или соединений, образующих NH3 при термическом разложении, содержащая исполнительный регулятор подачи реагента, соединенный с датчиком сигнала по нагрузке котла и датчиком сигнала по расходу реагента, основной корректирующий регулятор по ограничению NOx в очищенных газах, источник дополнительного корректирующего сигнала для ограничения проскока NH3 в очищенные газы, переключатель для ступенчатого изменения корректирующего сигнала и нелинейный элемент [1]. В этой системе источник дополнительного корректирующего сигнала для ограничения проскока NH3 вырабатывает этот сигнал, исходя из эмпирической зависимости его от нагрузки котла при различных температурных интервалах газов в реакционной зоне взаимодействия NH3 с NOx которые меняются путем дозирования реагента в соответствующие уровни газохода. Переключатель установлен на линии воздействия на дополнительный корректирующий сигнал усредненной температуры по всем уровням дозирования реагента для ступенчатого регулирования масштаба воздействующего сигнала в зависимости от нагрузки, расхода реагента и обратного сигнала по результирующей величине температурного воздействия. При этом дополнительный корректирующий сигнал для ограничения проскока NH3 суммируется с сигналом от основного корректирующего регулятора по ограничению NOx и поступает вместе с ним на вход исполнительного регулятора.
Главным недостатком такого решения является слабое влияние корректирующего сигнала на проскок NH3, поскольку при всех условиях основным корректирующим сигналом регулирования остается сигнал по концентрации в очищенных газах NOx, который продолжает воздействовать на регулятор подачи реагента (аммиачной воды) и после достижения предельно допустимого проскока NH3. Вместе с тем аммиак, взаимодействуя с присутствующим в газах триоксидом серы SO3, приводит к отложению аммонийных солей на воздухоподогревателе котла, что существенно ухудшает его эксплуатационные характеристики. Кроме того, аммиак сам по себе достаточно токсичен, в связи с чем выброс его в окружающую среду должен быть ограничен. Дополнительное корректирующее воздействие для ограничения проскока NH3 в известной системе производится не прямым образом, а по косвенным показателям, что усложняет схему и не обеспечивает достаточно надежных результатов.
Достигаемым результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота при эффективном ограничении проскока аммиака.
Это обеспечивается тем, что в системе автоматического каскадного регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота (NOx) в топке котла, осуществляемого путем некаталитического восстановления NOx реагентом в виде аммиака (NH3) или соединений, образующих NH3 при термическом разложении, содержащей исполнительный регулятор подачи реагента, соединенный с датчиком сигнала по нагрузке котла и датчиком сигнала по расходу реагента, основной корректирующий регулятор по ограничению NOx в очищенных газах, источник дополнительного корректирующего сигнала для ограничения проскока NH3 в очищенные газы, переключатель для ступенчатого изменения корректирующего сигнала и нелинейный элемент, согласно изобретению нелинейный элемент выполнен учитывающим функциональную зависимость между нагрузкой и валовым выбросом NOx и расположен между исполнительным регулятором подачи реагента и датчиком сигнала по нагрузке котла, основной корректирующий регулятор через сумматор соединен с датчиком сигнала по концентрации NOx в очищенных газах и нелинейным элементом, источник дополнительного корректирующего сигнала выполнен в виде дополнительного корректирующего регулятора, соединенного с датчиком концентрации NH3 в очищенных газах, переключатель выполнен двухпозиционным, один его вход подключен к выходу основного корректирующего регулятора, другой - к выходу дополнительного корректирующего регулятора, выход переключателя - к исполнительному регулятору, а переключающий элемент переключателя соединен с релейным элементом, имеющим уставки срабатывания на подключение к исполнительному регулятору дополнительного корректирующего регулятора при достижении предельного значения концентрации NH3 в очищенных газах и основного корректирующего регулятора при снижении концентрации NH3 в очищенных газах до допустимого уровня.
На чертеже схематично изображена схема предлагаемой системы автоматического регулирования.
Она содержит исполнительный регулятор 1 подачи реагента, соединенный с датчиком 2 сигнала по нагрузке котла и датчиком 3 сигнала по расходу реагента, основной корректирующий регулятор 4 по ограничению NOх в очищенных газах, источник дополнительного корректирующего сигнала для ограничения проскока NH3 в очищенные газы и переключатель 6 для ступенчатого изменения корректирующего сигнала. Основной корректирующий регулятор 4 соединен с датчиком 5 сигнала по концентрации NOx в очищенных газах и датчиком 2 сигнала по нагрузке котла. Источник дополнительного корректирующего сигнала по проскоку NH3 выполнен в виде дополнительного корректирующего регулятора 7, соединенного с датчиком 8 концентрации NH3 в очищенных газах. Датчик 2 сигнала по нагрузке подключен к регуляторам 1 и 4 через нелинейный элемент 9, учитывающий функциональную зависимость между нагрузкой и валовым выбросом NOx. Переключатель 6 выполнен двухпозиционным, один его вход 10 подключен к выходу основного корректирующего регулятора 4, другой 11 - к выходу дополнительного корректирующего регулятора 7 по ограничению проскока NH3, выход 12 переключателя - к исполнительному регулятору 1, а переключающий элемент 13 переключателя соединен с релейным элементом 14, имеющим уставки срабатывания на подключение к исполнительному регулятору 1 дополнительного корректирующего регулятора 7 при достижении предельного значения концентрации NH3 в очищенных газах и основного корректирующего регулятора 4 при снижении концентрации NH3 в очищенных газах до допустимого уровня. Выход нелинейного элемента 9 и датчик 5 сигнала по концентрации NOx в очищенных газах подключены к основному корректирующему регулятору 4 через сумматор 15. Выход исполнительного регулятора 1 соединен с механизмом изменения проходного сечения вентиля 16 на линии 17 подачи реагента в топку котла (на чертеже не показан). Исполнительный регулятор 1 и корректирующие регуляторы 4, 7 снабжены задатчиками соответственно 18, 19, 20 контролируемых значений регулируемых параметров.
Работа системы автоматического регулирования осуществляется следующим образом.
В основном режиме исполнительный регулятор 1 воздействует на механизм изменения проходного сечения вентиля 16 под воздействием трех сигналов: сигнала от датчика 2 по нагрузке котла, преобразуемого с помощью нелинейного элемента 9 в сигнал, пропорциональный валовому выбросу NOx, сигнала обратной связи от датчика 3 по расходу реагента и сигнала от основного корректирующего регулятора 4, поддерживающего в заданных пределах валовый выброс NOx. Дополнительный корректирующий регулятор 7 по ограничению проскока NH3 в этом режиме работы исполнительного регулятора 1 отключен, но датчик 8 концентрации NH3 в очищенных газах через релейный элемент 14 имеет параллельное соединение с переключающим элементом 13 переключателя 6. При достижении предельно допустимого значения концентрации NH3 релейный элемент 14 переставляет переключающий элемент 13 с входа 10 на вход 11 с переводом исполнительного регулятора 1 на сигнал от дополнительного корректирующего регулятора 7. При этом независимо от валового выброса NOx регулирование подачи реагента производится только из условия недопустимости превышения предельной величины проскока в окружающую среду NH3, более токсичного, чем NOx. После снижения концентрации NH3 в очищенных газах до заданной допустимой величины производится автоматическое переключение исполнительного регулятора 1 на работу с основным корректирующим сигналом по режиму поддержания в заданных пределах валового выброса NOx.
Источники информации
1. Von Н.-Н. Voje, В.Fisher, G.Mittelbach. Inbetrriebnahne-und Betriebserfahrungen mit SNCR-Anlagen an Shmelzfeuerungskesseln.- VGB Kraftwerkstechnik 71 (1991), Heft 10, c.949, фиг.8.
1. Von Н.-Н. Voje, В.Fisher, G.Mittelbach. Inbetrriebnahne-und Betriebserfahrungen mit SNCR-Anlagen an Shmelzfeuerungskesseln.- VGB Kraftwerkstechnik 71 (1991), Heft 10, c.949, фиг.8.
Claims (1)
- Система автоматического каскадного регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота (NOx) в топке котла, осуществляемого путем некаталитического восстановления NOx реагентом в виде аммиака (NH3) или соединений, образующих NH3 при термическом разложении, содержащая исполнительный регулятор подачи реагента, соединенный с датчиком сигнала по нагрузке котла и датчиком сигнала по расходу реагента, основной корректирующий регулятор по ограничению NOx в очищенных газах, источник дополнительного корректирующего сигнала для ограничения проскока NH3 в очищенные газы, переключатель для ступенчатого изменения корректирующего сигнала и нелинейный элемент, отличающаяся тем, что нелинейный элемент выполнен учитывающим функциональную зависимость между нагрузкой и валовым выбросом NOx и расположен между исполнительным регулятором подачи реагента и датчиком сигнала по нагрузке котла, основной корректирующий регулятор через сумматор соединен с датчиком сигнала по концентрации NOx в очищенных газах и нелинейным элементом, источник дополнительного корректирующего сигнала выполнен в виде дополнительно корректирующего регулятора, соединенного с датчиком концентрации NH3 в очищенных газах, переключатель выполнен двухпозиционным, один его вход подключен к выходу основного корректирующего регулятора, другой - к выходу дополнительного корректирующего регулятора, выход переключателя - к исполнительному регулятору, а переключающий элемент переключателя соединен с релейным элементом, имеющим уставки срабатывания на подключение к исполнительному регулятору дополнительного корректирующего регулятора при достижении предельного значения концентрации NH3 в очищенных газах и основного корректирующего регулятора при снижении концентрации NH3 в очищенных газах до допустимого уровня.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118031A RU2156155C2 (ru) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98118031A RU2156155C2 (ru) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2156155C2 true RU2156155C2 (ru) | 2000-09-20 |
| RU98118031A RU98118031A (ru) | 2000-09-27 |
Family
ID=20210918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98118031A RU2156155C2 (ru) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в очищенных газах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2156155C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697482C1 (ru) * | 2013-12-03 | 2019-08-14 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Scr катализатор |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3627086A1 (de) * | 1986-08-09 | 1988-02-11 | Steag Ag | Verfahren und anordnung zum entfernen von stickstoffoxiden aus rauchgasen |
| SU1755902A1 (ru) * | 1990-05-21 | 1992-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа | Устройство дл очистки дымовых газов от оксидов азота |
| RU2056146C1 (ru) * | 1991-04-18 | 1996-03-20 | Ольга Николаевна Кулиш | Способ регулирования процесса очистки дымовых газов от оксидов азота |
-
1998
- 1998-09-25 RU RU98118031A patent/RU2156155C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3627086A1 (de) * | 1986-08-09 | 1988-02-11 | Steag Ag | Verfahren und anordnung zum entfernen von stickstoffoxiden aus rauchgasen |
| SU1755902A1 (ru) * | 1990-05-21 | 1992-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по транспорту природного газа | Устройство дл очистки дымовых газов от оксидов азота |
| RU2056146C1 (ru) * | 1991-04-18 | 1996-03-20 | Ольга Николаевна Кулиш | Способ регулирования процесса очистки дымовых газов от оксидов азота |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Журнал "VGB Kraftwerkstechnic 71". Heft 10, Oktober 1991, s. 945-951. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697482C1 (ru) * | 2013-12-03 | 2019-08-14 | Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани | Scr катализатор |
| US10512905B2 (en) | 2013-12-03 | 2019-12-24 | Johnson Matthey Public Limited Company | SCR catalyst |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4681746A (en) | Method of regulating the amount of reducing agent added during catalytic reduction of NOx contained in flue gases | |
| KR830010350A (ko) | 다수의 보일러용 가스조절 시스텐 | |
| DK2151272T3 (en) | A method and installation for purification of forbrændingsrøggasser containing the nitrogen oxides | |
| WO2018151877A1 (en) | Oxidation control for improved flue gas desulfurization performance | |
| DE60325662D1 (de) | Regulierungsverfahren und NH3 Einspritzungskontrollsystem für Vorrichtung zur Entfernung von NOX unter Verwendung desselben | |
| KR19980080251A (ko) | 연소과정으로부터 배출되는 배기가스의 질소산화물의 함량을 감소시키기 위하여 투여되는 처리물질의 양을 제어하기 위한 방법 및 장치 | |
| JPH0263524A (ja) | 排ガス脱硝装置のｎｈ↓３注入量の制御方法 | |
| JP3902737B2 (ja) | 廃棄物処理設備の脱硝触媒装置のアンモニア吹き込み制御方法 | |
| JPH0230425B2 (ru) | ||
| EP0803278B2 (en) | Integrated catalytic/non-catalytic process for selective reduction of nitrogen oxides | |
| RU98118031A (ru) | Система автоматического регулирования процесса очистки продуктов горения от оксидов азота с ограничением концентрации аммиака в продуктах горения | |
| JPH03238024A (ja) | 排ガス脱硝制御装置 | |
| JPS62276322A (ja) | 窒素酸化物低減装置 | |
| JPH0757303B2 (ja) | 脱硝制御装置及び方法 | |
| ATE394636T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur überwachung von brennern | |
| JPH024422A (ja) | 湿式排煙脱硫装置の制御方法 | |
| SU559096A1 (ru) | Устройство дл автоматического управлени процессом обжига сырьевой смеси во вращающейс печи | |
| JPH11319478A (ja) | アンモニア注入装置 | |
| JPS5649815A (en) | Control for discharged sox in exhaust gas | |
| RU1838381C (ru) | Способ управлени процессом каталитической очистки промышленных газовых отходов | |
| JP2690257B2 (ja) | 脱硝装置 | |
| SU955999A1 (ru) | Устройство дл автоматического управлени режимом работы химических реакторов | |
| SU1063854A1 (ru) | Система автоматического управлени гидрометаллургическими процессами переработки полидисперсных смесей в аппаратах кип щего сло | |
| SU1699967A1 (ru) | Устройство дл регулировани теплового режима силикатной вагранки | |
| SU777359A1 (ru) | Способ управлени процессом горени и устройство дл его осуществлени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090926 |