一种隧道窑脱硝装置、控制方法及相关设备与流程

本说明书涉及隧道窑领域，更具体地说，本技术涉及一种隧道窑脱硝装置、控制方法及相关设备。

背景技术：

1、目前，陶瓷、耐火材料等行业采用高温隧道窑煅烧产品或原料，一般煅烧温度达到1400～1600℃，造成大量氮氧化物产生，由于氮氧化物不但破坏臭氧层，还是造成酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾等环境问题的主要原因之一。

2、因此，氮氧化物必须严格控制排放浓度，窑炉烟气必须采取脱硝措施，目前，主流的脱硝工艺为scr(selective catalytic reduction，选择性催化还原法)和sncr(selective non-catalytic reduction,选择性非催化还原)技术，前者采用催化剂，还原剂nh3在300℃左右将no和no2还原成n2，后者不用催化剂，在850～1100℃的温度范围内进行还原。相关技术中采用低温scr脱硝工艺，反应温度为150～350℃，但通常隧道窑烟气温度在150℃以下，若提高烟气温度需二次加热或烟气减少余热利用，会造成能耗的大量增加。另一相关技术中采用sncr工艺脱硝，氨水喷枪安装在900℃～1000℃温度带，喷枪采用夹套式，内枪通氨水，外枪通压缩空气，氨水采用泵送，这种喷枪对于需氨量较小(流量低于3l/h)的隧道窑难以精准控制，且会造成氨量过大，产生氨逃逸。

3、有基于此，有必要提出一种隧道窑脱硝装置、控制方法及相关设备，至少解决上述部分问题。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本技术的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面，本技术提出一种隧道窑脱硝装置，包括：

3、氨气雾化单元，上述氨气雾化单元的第一端连接隧道窑的尾气排出端，上述氨气雾化单元的第二端连接隧道窑的加热带的第一区域，上述氨气雾化单元用于利用热尾气对氨水进行加热以形成雾化氨气，并将上述雾化氨气排入到上述隧道窑的加热带的第一区域进行二次反应；

4、尾气助燃风吹气单元，上述尾气助燃风吹气单元的第一端连接上述隧道窑的尾气排出端，上述尾气助燃风吹气单元的第二端连接隧道窑的加热带的第二区域，上述尾气助燃风吹气单元用于将尾气与助燃风进行掺混以形成掺混助燃风，并将掺混助燃风排入到上述隧道窑的加热带的第二区域降低燃烧区的氧化性氛围，上述第一区域比上述第二区域更接近隧道窑的窑头。

5、在一种可行的实施方式中，上述氨气雾化单元包括氨气雾化风机、氨气雾化组件、喷枪和氨水提供装置；

6、上述氨气雾化风机通过气体管路连接上述隧道窑的尾气排出端和上述氨气雾化组件的第一端；

7、上述氨气雾化组件的氨水滴管连接上述氨水提供装置，上述氨水雾化组件的第二端通过气体管路连接上述喷枪的第一端；

8、上述喷枪的第二端穿入上述隧道窑的加热带的第一区域。

9、在一种可行的实施方式中，上述氨水提供装置包括缓冲氨水罐和蠕动泵，上述缓冲氨水罐、上述蠕动泵和上述氨水滴管通过液体管路依次连接。

10、在一种可行的实施方式中，上述氨气雾化组件包括热烟气风管、氨水滴管、文丘里扩散管、冷凝器和排水管，

11、上述热烟气风管的入口端通过气体管路连接上述氨气雾化风机的出口端；

12、上述氨水滴管设置在上述文丘里扩散管的扩散部；

13、上述热烟气管的出口端插入上述文丘里扩散管的扩散部；

14、上述冷凝器连接上述文丘里管的导出部，上述排水管设置在上述冷凝器的末端。

15、在一种可行的实施方式中，尾气助燃风吹气单元包括助燃掺烟气风机、助燃风机和烧嘴，

16、上述助燃烟气风机的输入端连接上述隧道窑的尾气排出端，上述助燃烟气风机的输出端与助燃风的输出端组成掺混管路连接上述助燃风机的输入端；

17、上述助燃风机的输出端连接上述烧嘴的输入端，上述烧嘴的输入端插入上述隧道窑的加热带的第二区域。

18、在一种可行的实施方式中，上述第一区域的温度在850摄氏度到1000摄氏度之间。

19、第二方面，本技术实施例提出一种控制方法，用于第一方面任一项的隧道窑脱硝装置，包括：

20、获取尾气中首次测量烟气浓度；

21、获取上述首次测量烟气浓度和目标浓度的第一浓度差；

22、基于上述第一浓度差控制上述尾气助燃风吹气单元的吹气功率；

23、在上述吹气功率已经到达额定值且当前烟气浓度未达到上述目标浓度的情况下，获取上述当前烟气浓度和上述目标浓度的第二浓度差；

24、基于上述第二浓度差控制上述氨气雾化单元的氨气吹入量。

25、第三方面、本技术提出一种控制装置，包括：

26、第一获取单元，用于获取尾气中首次测量烟气浓度；

27、第二获取单元，用于获取上述首次测量烟气浓度和目标浓度的第一浓度差；

28、第一控制单元，用于基于上述第一浓度差控制上述尾气助燃风吹气单元的吹气功率；

29、第三获取单元，用于在上述吹气功率已经到达额定值且当前烟气浓度未达到上述目标浓度的情况下，获取上述当前烟气浓度和上述目标浓度的第二浓度差；

30、第二控制单元，用于基于所述第二浓度差控制所述氨气雾化单元的氨气吹入量。

31、第四方面，一种电子设备，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述的第一方面任一项的控制方法的步骤。

32、第五方面，本技术还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项的控制方法。

33、综上，本技术实施例提出的氨气雾化单元利用热尾气将氨水雾化加热成雾化氨气，这种雾化氨气更易于与氮氧化物发生化学反应。在隧道窑的加热带第一区域(850～1000℃的温度范围内)，有效提高了脱硝的效率和反应的完整性。同时通过烟气循环，将烟气中少量残留的nh 3进一步二次反应，从而提高了反应的效率和彻底性。尾气助燃风吹气单元过将尾气与助燃风混合后送入隧道窑的加热带第二区域，本方案有效降低了该区域的氧化性气氛。因为掺入的助燃风含氧量较低(通常在18％以下)，当氧化性下降时，燃烧过程中nox的生成显著减少。与传统的低温scr脱硝技术相比，本技术方案无需对烟气进行二次加热，避免了额外的能耗和成本。因为sncr技术的应用范围正好在隧道窑常见的操作温度范围内，因此能直接利用窑内现有的热能。相较于传统的sncr喷枪技术，本方案中的氨气雾化单元可以更精确地控制氨水的供给量，减少了氨的过量使用和可能的氨逃逸问题，从而提高了环保性和经济性。氨气雾化单元和尾气助燃风吹气单元的设计使得烟气处理过程可以更加精确地控制，提高了操作的灵活性和安全性。通过对各单元的精细调控，可以根据实际操作情况和环保要求灵活调整，优化环境影响。本技术方案提供了一种更为高效、环保且成本效益高的隧道窑烟气脱硝方法。这不仅能满足严格的环境排放标准，还能在不增加额外能耗的前提下，有效减少氮氧化物的排放，对环境保护作出积极贡献。

34、本技术提出的隧道窑脱硝装置、控制方法及相关设备，本技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。