權(quán)利要求書(shū)： 1.一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

1)在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)中，通過(guò)在預(yù)熱二段和/或預(yù)熱二段與回轉(zhuǎn)窯之間的過(guò)渡段設(shè)置SNCR脫硝系統(tǒng)；同時(shí)在預(yù)熱二段出風(fēng)口之后設(shè)置SCR脫硝系統(tǒng)；建立SNCR-SCR耦合脫硝機(jī)制；

2)實(shí)時(shí)檢測(cè)并采集SNCR脫硝前的NOx初始濃度、SNCR噴氨的氨氮比、SNCR噴氨的窗口溫度、SCR脫硝前的NOx濃度、SCR噴氨的氨氮比、SCR催化劑床層數(shù)的參數(shù)信息；

3)根據(jù)檢測(cè)得到的參數(shù)信息建立了SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型；

4)根據(jù)SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型計(jì)算并調(diào)整控制SNCR噴氨量最小且使得煙氣中的NOx含量滿足排放條件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型如下：y＝A·yx+B·ym+C·yt+D·yz+E·yn+F·yc...式I；

式I中，y為SNCR-SCR耦合脫硝率；yx為基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率；ym為基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率；yt為基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率；yz為基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率；yn為基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率；yc為基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率；A為SNCR脫硝前的NOx初始濃度x的影響因子權(quán)重；B為SNCR噴氨的氨氮比m的影響因子權(quán)重；C為SNCR噴氨的窗口溫度t的影響因子權(quán)重；D為SCR脫硝前的NOx濃度z的影響因子權(quán)重；E為SCR噴氨的氨氮比n的影響因子權(quán)重；F為SCR催化劑床層數(shù)c的影響因子權(quán)重；且A+B+C+D+E+F＝1；

作為優(yōu)選，A為0.02-0.4，優(yōu)選為0.05-0.2；B為0.1-0.8，優(yōu)選為0.2-0.5；C為0.05-0.5；

優(yōu)選為0.1-0.3；D為0.01-0.3，優(yōu)選為0.02-0.2；E為0.05-0.4，優(yōu)選為0.1-0.3；F為0.05-

0.5，優(yōu)選為0.1-0.4。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx為：

式II中，x為SNCR脫硝前的NOx初始濃度，mg/m3；i為x的次方；0≤i≤Nx；Nx為x的最高次方；axi為x的第i次方的系數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于：所述基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym為：式III中，m為SNCR噴氨的氨氮比；β為m的次方；0≤β≤Nm；Nm為m的最高次方；amβ為m的第β次方的系數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：所述基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt為：

式IX中，t為SNCR噴氨的窗口溫度，℃；δ為t的次方；0≤δ≤Nt；Nt為t的最高次方；atδ為t的第δ次方的系數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz為：

式中，z為SCR脫硝前的NOx濃度，mg/m3；γ為z的次方；0≤γ≤Nz；Nz為z的最高次方；azγ為z的第γ次方的系數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn為：式I中，n為SCR噴氨的氨氮比；λ為n的次方；0≤λ≤Nn；Nn為n的最高次方；anλ為n的第λ次方的系數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于：所述基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc為：式II中，c為SCR催化劑床層數(shù)；θ為c的次方；0≤θ≤Nc；Nc為c的最高次方；acθ為c的第θ次方的系數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：將式II-II代入式I中，得：式III進(jìn)一步轉(zhuǎn)化即可獲得式I。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于：步驟4)具體為：

401)當(dāng)x·(1-y)≤50mg/m3時(shí)；減小SNCR噴氨的氨氮比，m，＝m-STEPm；按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)＞50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m值；

402)當(dāng)x·(1-y)＞50mg/m3時(shí)；增大SNCR噴氨的氨氮比，m，＝m+STEPm；按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)≤50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m，值；

其中：m為當(dāng)前計(jì)算時(shí)的SNCR噴氨的氨氮比；m，為下一步迭代計(jì)算的SNCR噴氨的氨氮比；STEPm的取值為0.01-0.5；優(yōu)選為0.03-0.3；更優(yōu)選為0.05-0.1。

說(shuō)明書(shū)： 一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)，具體涉及一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，屬于鏈箅機(jī)煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] 國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本)明確提出鼓勵(lì)類技術(shù)包括高爐高比例球團(tuán)冶煉工藝技術(shù)，是由于球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程能耗低、環(huán)境相對(duì)友好，且產(chǎn)品具有強(qiáng)度好、品位高、

冶金性能好的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用到高爐冶煉中可起到增產(chǎn)節(jié)焦、改善煉鐵技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、降低生鐵

成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的作用。2015年至2018年，我國(guó)球團(tuán)礦產(chǎn)量由12800萬(wàn)噸增至15900萬(wàn)

噸。我國(guó)球團(tuán)生產(chǎn)以鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯工藝為主，其產(chǎn)量占球團(tuán)總產(chǎn)量的60％以上。近年來(lái)，隨

著鐵礦原料和燃料的日趨復(fù)雜，赤鐵礦比例的提高(導(dǎo)致焙燒溫度升高)、低品質(zhì)燃料的規(guī)

模利用、氣基回轉(zhuǎn)窯含氮焦?fàn)t煤氣的應(yīng)用等，使得不少企業(yè)球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程N(yùn)Ox排放濃度呈上

升趨勢(shì)；加之我國(guó)環(huán)保要求的日益嚴(yán)苛，2019年生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)

超低排放的意見(jiàn)》，明確要求球團(tuán)焙燒煙氣在基準(zhǔn)含氧量18％條件下，NOx小時(shí)均值排放濃

度不高于50mg/m3，如果氧含量高于18％，則NOx濃度按折算到基準(zhǔn)氧含量后的值進(jìn)行考

核。

[0003] 雖然球團(tuán)企業(yè)在環(huán)保方面做了大量的工作，除塵和脫硫得到了有效控制，能夠滿足排放要求，但是目前NOx因脫除成本高、工藝復(fù)雜，給球團(tuán)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，部分企業(yè)

因NOx超標(biāo)不得不大量減產(chǎn)，甚至面臨關(guān)停。從大多數(shù)的球團(tuán)廠生產(chǎn)情況來(lái)看，NOx一般排

放濃度在100～300mg/m3，廢氣中的氧氣含量17％-19％，如果能從源頭和過(guò)程出發(fā)，減少

NOx產(chǎn)生，從而能夠滿足排放要求，可以省去末端脫硝凈化設(shè)備，對(duì)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生

產(chǎn)意義重大，有利于進(jìn)一步提高球團(tuán)生產(chǎn)的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。

[0004] 現(xiàn)有脫除煙氣中氮氧化物的方法主要有選擇性催化還原技術(shù)(SCR)和非選擇性催化還原技術(shù)(SNCR)。其中，SCR脫硝技術(shù)的選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件

下，NH3優(yōu)先和NOx發(fā)生還原脫除反應(yīng)，生成N2和H2O，而不和煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)。對(duì)

SNCR脫硝技術(shù)而言，環(huán)境溫度起主導(dǎo)作用，一般認(rèn)為溫度范圍為800℃～1100℃較為適宜。

當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，NH3氧化生成NO，會(huì)造成NO的濃度升高，導(dǎo)致NOx的脫除率降低；當(dāng)溫度過(guò)低

時(shí)，NH3的反應(yīng)速率下降，NOx脫除率隨之降低，同時(shí)NH3的逃逸量也會(huì)增加。在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯

生產(chǎn)過(guò)程中，通常預(yù)熱二段(PH)的溫度范圍為850℃～1100℃，滿足SNCR脫硝技術(shù)的條件，

但需要優(yōu)化控制才能達(dá)到最佳的減排效果。

[0005] 現(xiàn)有的鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)工藝中，鏈箅機(jī)分成鼓風(fēng)干燥段(UDD)、抽風(fēng)干燥段(DDD)、預(yù)熱一段(TPH)和預(yù)熱二段(PH)，環(huán)冷機(jī)分成環(huán)冷一段(C1)、環(huán)冷二段(C2)和環(huán)

冷三段(C3)。其中，環(huán)冷一段(C1)的風(fēng)直接進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯(Kiln)中焙燒球團(tuán)礦，經(jīng)預(yù)熱二段

(PH)加熱預(yù)熱球后鼓入到抽風(fēng)干燥段(DDD)對(duì)生球進(jìn)行抽風(fēng)干燥，再經(jīng)抽風(fēng)干燥段(DDD)向

外排放(排放之前經(jīng)過(guò)煙氣凈化處理)；環(huán)冷二段(C2)的風(fēng)進(jìn)入預(yù)熱一段(TPH)加熱預(yù)熱球

后向外排放；環(huán)冷三段(C3)的風(fēng)進(jìn)入鼓風(fēng)干燥段(UDD)對(duì)生球進(jìn)行鼓風(fēng)干燥，從而實(shí)現(xiàn)鏈箅

機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)風(fēng)流系統(tǒng)的閉路循環(huán)。

[0006] NOx是形成光化學(xué)煙霧、酸雨、灰霾天氣，加劇臭氧層破壞和促進(jìn)溫室效應(yīng)的主要原因，對(duì)生態(tài)環(huán)境危害巨大。球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程N(yùn)Ox的產(chǎn)生主要源于燃料型和熱力型兩種形式，

雖然可以通過(guò)降低球團(tuán)礦產(chǎn)量，即減少煤氣或煤粉噴入量，通過(guò)降低球團(tuán)礦強(qiáng)度要求，即降

低回轉(zhuǎn)窯溫度，通過(guò)采用較低NOx的原料和燃料等措施來(lái)減少鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程

NOx的生成量，但是難以滿足超低排放的環(huán)保要求。

[0007] 為了滿足鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程N(yùn)Ox排放要求，響應(yīng)國(guó)家的節(jié)能減排號(hào)召，必須從工藝流程本身出發(fā)，同時(shí)利用系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，在不新增末端治理設(shè)備的前提下實(shí)

現(xiàn)低NOx球團(tuán)生產(chǎn)。因此，一種球團(tuán)煙氣超低NOx排放的生產(chǎn)系統(tǒng)被提出。該系統(tǒng)在鏈箅機(jī)

的預(yù)熱二段設(shè)置SNCR法脫NOx的裝置，降低球團(tuán)煙氣中NOx的含量，同時(shí)在預(yù)熱二段的底部

風(fēng)箱的出風(fēng)口處增設(shè)SCR系統(tǒng)，進(jìn)一步降低煙氣中NOx的含量，從而實(shí)現(xiàn)球團(tuán)煙氣NOx的超低

排放，以此解決上述面臨的技術(shù)難題，具有“節(jié)能、減排和超低NOx生產(chǎn)”的特點(diǎn)。但是該系統(tǒng)

控制機(jī)制有待優(yōu)化。以降低SNCR氨消耗量和SCR催化劑使用壽命，進(jìn)而降低脫硝成本。

發(fā)明內(nèi)容[0008] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?jiān)谝环N球團(tuán)煙氣超低NOx排放的生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，通過(guò)采用多指標(biāo)試驗(yàn)的

綜合加權(quán)評(píng)分法，建立了源頭、過(guò)程和末端控制耦合脫硝數(shù)學(xué)模型，綜合考慮各技術(shù)(工藝

參數(shù)、成本和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等與最佳脫硝率)之間的匹配關(guān)系，形成一種球團(tuán)耦合脫硝優(yōu)化

控制方法。采用此方法，可形成最佳的耦合超低NOx排放技術(shù)，在降低SNCR氨消耗量的前提

下能夠有效保證脫硝效率，同時(shí)還能延長(zhǎng)SCR脫硝催化劑壽命，明顯降低系統(tǒng)脫硝運(yùn)行成本

和投資成本。

[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案具體如下：[0010] 一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟：

[0011] 1)在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)中，通過(guò)在預(yù)熱二段和/或預(yù)熱二段與回轉(zhuǎn)窯之間的過(guò)渡段設(shè)置SNCR脫硝系統(tǒng)。同時(shí)在預(yù)熱二段出風(fēng)口之后設(shè)置SCR脫硝系統(tǒng)。建立SNCR-SCR耦

合脫硝機(jī)制。

[0012] 2)實(shí)時(shí)檢測(cè)并采集SNCR脫硝前的NOx初始濃度、SNCR噴氨的氨氮比、SNCR噴氨的窗口溫度、SCR脫硝前的NOx濃度、SCR噴氨的氨氮比、SCR催化劑床層數(shù)參數(shù)信息。

[0013] 3)根據(jù)檢測(cè)得到的參數(shù)信息建立了SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型。[0014] 4)根據(jù)SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型計(jì)算并調(diào)整控制SNCR噴氨量最小且使得煙氣中的NOx含量滿足排放條件。

[0015] 作為優(yōu)選，所述SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型如下：[0016] y＝A·yx+B·ym+C·yt+D·yz+E·yn+F·yc...式I。[0017] 式I中，y為SNCR-SCR耦合脫硝率。yx為基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率。ym為基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率。yt為基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率。yz為基于

SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率。yn為基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率。yc為基于SCR催化劑

床層數(shù)的脫硝率。A為SNCR脫硝前的NOx初始濃度x的影響因子權(quán)重。B為SNCR噴氨的氨氮比

m的影響因子權(quán)重。C為SNCR噴氨的窗口溫度t的影響因子權(quán)重。D為SCR脫硝前的NOx濃度z

的影響因子權(quán)重。E為SCR噴氨的氨氮比n的影響因子權(quán)重。F為SCR催化劑床層數(shù)c的影響因

子權(quán)重。且A+B+C+D+E+F＝1。

[0018] 作為優(yōu)選，A為0.02-0.4，優(yōu)選為0.05-0.2。B為0.1-0.8，優(yōu)選為0.2-0.5。C為0.05-0.5。優(yōu)選為0.1-0.3。D為0.01-0.3，優(yōu)選為0.02-0.2。E為0.05-0.4，優(yōu)選為0.1-0.3。F為

0.05-0.5，優(yōu)選為0.1-0.4。

[0019] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx為：[0020][0021] 式II中，x為SNCR脫硝前的NOx初始濃度，mg/m3。i為x的次方。0≤i≤Nx。Nx為x的最高次方。axi為x的第i次方的系數(shù)。

[0022] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym為：[0023][0024] 式III中，m為SNCR噴氨的氨氮比；β為m的次方。0≤β≤Nm。Nm為m的最高次方。amβ為m的第β次方的系數(shù)。

[0025] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt為：[0026][0027] 式IX中，t為SNCR噴氨的窗口溫度，℃。δ為t的次方。0≤δ≤Nt。Nt為t的最高次方。atδ為t的第δ次方的系數(shù)。

[0028] 作為優(yōu)選，所述基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz為：[0029][0030] 式中，z為SCR脫硝前的NOx濃度，mg/m3。γ為z的次方。0≤γ≤Nz。Nz為z的最高次方。azγ為z的第γ次方的系數(shù)。

[0031] 作為優(yōu)選，所述基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn為：[0032][0033] 式I中，n為SCR噴氨的氨氮比。λ為n的次方。0≤λ≤Nn。Nn為n的最高次方。anλ為n的第λ次方的系數(shù)。

[0034] 作為優(yōu)選，所述基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc為：[0035][0036] 式II中，c為SCR催化劑床層數(shù)。θ為c的次方。0≤θ≤Nc。Nc為c的最高次方。acθ為c的第θ次方的系數(shù)。

[0037] 作為優(yōu)選，將式II-II代入式I中，得：[0038][0039] 式III進(jìn)一步轉(zhuǎn)化即可獲得式I所述SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型。[0040] 作為優(yōu)選，步驟4)具體為：[0041] 401)當(dāng)x·(1-y)≤50mg/m3時(shí)。減小SNCR噴氨的氨氮比，m’＝m-STEPm。按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)＞50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m值。

[0042] 402)當(dāng)x·(1-y)＞50mg/m3時(shí)。增大SNCR噴氨的氨氮比，m’＝m+STEPm；按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)≤50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m’值；

[0043] 其中：m為當(dāng)前計(jì)算時(shí)的SNCR噴氨的氨氮比；m’為下一步迭代計(jì)算的SNCR噴氨的氨氮比；STEPm的取值為0.01-0.5；優(yōu)選為0.03-0.3；更優(yōu)選為0.05-0.1。

[0044] 在現(xiàn)有技術(shù)中，為了滿足鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程N(yùn)Ox排放要求，即要求球團(tuán)焙燒煙氣在基準(zhǔn)含氧量18％條件下，NOx小時(shí)均值排放濃度不高于50mg/m3。如果氧含量高

于18％，則NOx濃度按折算到基準(zhǔn)氧含量后的值進(jìn)行考核。為了實(shí)現(xiàn)該目的，現(xiàn)有的工藝通

過(guò)從工藝流程本身出發(fā)，同時(shí)利用系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，在不新增末端治理設(shè)備的前提下實(shí)現(xiàn)

低NOx球團(tuán)生產(chǎn)。通過(guò)在該系統(tǒng)鏈箅機(jī)的預(yù)熱二段設(shè)置SNCR法脫NOx的裝置，降低球團(tuán)煙氣

中NOx的含量，同時(shí)在預(yù)熱二段的底部風(fēng)箱的出風(fēng)口處增設(shè)SCR系統(tǒng)，進(jìn)一步降低煙氣中

NOx的含量，從而實(shí)現(xiàn)球團(tuán)煙氣NOx的超低排放。雖然該SNCR-SCR聯(lián)合工藝可以實(shí)現(xiàn)NOx的

超低排放，但是由于目前并沒(méi)有相應(yīng)的優(yōu)化控制機(jī)制，從而導(dǎo)致SNCR脫硝機(jī)制和SCR脫硝機(jī)

制不能完美結(jié)合，從而導(dǎo)致SNCR的氨消耗量較大(相應(yīng)帶來(lái)氨逃逸量增多的問(wèn)題)或者SCR

脫硝催化劑的使用壽命較短，需要頻繁更換以滿足脫硝要求，從而帶來(lái)生產(chǎn)投資成本較大

的問(wèn)題。而如果貿(mào)然降低噴氨量或者未及時(shí)更換催化劑，則又會(huì)導(dǎo)致NOx排放超標(biāo)的問(wèn)題。

[0045] 現(xiàn)階段，在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)中，當(dāng)在PH段或過(guò)渡段采用了SNCR技術(shù)，大幅降低進(jìn)入SCR技術(shù)的NOx濃度，降低催化劑的消耗，延長(zhǎng)催化劑活性。一般情況下，要求催化

劑活性保持在60％以上。當(dāng)只采用SCR技術(shù)脫硝時(shí)，催化劑活性可維持約3年，當(dāng)采用SNCR+

SCR系統(tǒng)后，催化劑活性延長(zhǎng)至約3.6年。不同脫硝系統(tǒng)中催化劑活性使用年限祥見(jiàn)說(shuō)明書(shū)

附圖2。采用SNCR+SCR系統(tǒng)，可降低工程投資約1000萬(wàn)元，降低催化劑更換成本約20萬(wàn)元/

年。不同脫硝工藝的投資和維護(hù)成本對(duì)比見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖3。

[0046] 在本發(fā)明中，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)，即實(shí)時(shí)檢測(cè)并采集SNCR脫硝前的NOx初始濃度、SNCR噴氨的氨氮比、SNCR噴氨的窗口溫度、SCR脫

硝前的NOx濃度、SCR噴氨的氨氮比、SCR催化劑床層數(shù)的參數(shù)信息。然后根據(jù)各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)

對(duì)脫硝效果的影響進(jìn)行合理的權(quán)重分配，基于試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用多指標(biāo)試驗(yàn)

的綜合加權(quán)評(píng)分法從而建立了SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型，通過(guò)該數(shù)學(xué)模型建立優(yōu)化控制

機(jī)制，可以針對(duì)不同的鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制，進(jìn)而使得在滿

3

足NOx超低排放(不大于50mg/m)的前提下，使得系統(tǒng)能夠達(dá)到即滿足SNCR噴氨量最小的同

時(shí)SCR催化劑的使用壽命最長(zhǎng)的最佳組合機(jī)制，從而保證了脫硝系統(tǒng)的脫硝效率，降低了投

入成本，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

[0047] 在本發(fā)明中，針對(duì)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯NCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)，第一步為：主要考慮SNCR脫硝前(預(yù)熱二段和/或預(yù)熱二段與回轉(zhuǎn)窯之間的過(guò)渡段)的NOx初始濃度(x)、SNCR噴氨的

氨氮比(m)以及SNCR噴氨的窗口溫度(t)對(duì)脫硝率的影響，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)曲線擬

合，確定SNCR脫硝效率數(shù)學(xué)模型：

[0048] 首先，針對(duì)基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx為：[0049][0050] 式II中，x為SNCR脫硝前的NOx初始濃度，mg/m3。i為x的次方。0≤i≤Nx。Nx為x的最高次方。axi為x的第i次方的系數(shù)。

[0051] 其次，針對(duì)基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym為：[0052][0053] 式III中，m為SNCR噴氨的氨氮比。β為m的次方。0≤β≤Nm。Nm為m的最高次方。amβ為m的第β次方的系數(shù)。

[0054] 最后，針對(duì)基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt為：[0055][0056] 式IX中，t為SNCR噴氨的窗口溫度，℃。δ為t的次方。0≤δ≤Nt。Nt為t的最高次方。atδ為t的第δ次方的系數(shù)。

[0057] 進(jìn)一步地，結(jié)合權(quán)重分配得出SNCR脫硝率公式如下：[0058] ySNCR＝A1·yx+B1·ym+C1·yt...(1)。[0059] 公式(1)進(jìn)一步演化為：[0060][0061] 公式(2)中，ySNCR為SNCR脫硝率；A1是僅考慮SNCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)x的影響權(quán)重因子；B1是僅考慮SNCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)m的影響權(quán)重因子；C1是僅考慮SNCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)t

的影響權(quán)重因子；A1+B1+C1＝1(A1、B1、C1的權(quán)重比例確定可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行合理調(diào)整分

配)；i、β、δ分別為關(guān)鍵參數(shù)x、m、t的次方。Nx、Nm、Nt分別為關(guān)鍵參數(shù)x、m、t的最高次方。axi、

amβ、atδ分別為關(guān)鍵參數(shù)x、m、t各次方對(duì)應(yīng)的系數(shù)。

[0062] 在僅考慮SNCR脫硝時(shí)，通過(guò)采用單一變量形式，采用大數(shù)據(jù)擬合的方法獲得各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)(x、m、t)分別對(duì)SNCR脫硝率的影響，然后再根據(jù)多指標(biāo)試驗(yàn)的綜合加權(quán)評(píng)分法從

而建立了SNCR脫硝數(shù)學(xué)模型。

[0063] 在本發(fā)明中，針對(duì)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯NCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)，第二步為：主要考慮多管后SCR脫硝前的NOx濃度(z)、SCR噴氨的氨氮比(n)以及SCR催化劑床層數(shù)(c)對(duì)脫硝率的影

響，然后經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)曲線擬合，確定SCR脫硝效率數(shù)學(xué)模型：

[0064] 首先，針對(duì)基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz為：[0065][0066] 式中，z為SCR脫硝前的NOx濃度，mg/m3。γ為z的次方。0≤γ≤Nz。Nz為z的最高次方。azγ為z的第γ次方的系數(shù)。

[0067] 其次，針對(duì)基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn為：[0068][0069] 式I中，n為SCR噴氨的氨氮比。λ為n的次方。0≤λ≤Nn。Nn為n的最高次方。anλ為n的第λ次方的系數(shù)。

[0070] 最后，針對(duì)基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc為：[0071][0072] 式II中，c為SCR催化劑床層數(shù)。θ為c的次方。0≤θ≤Nc。Nc為c的最高次方。acθ為c的第θ次方的系數(shù)。

[0073] 進(jìn)一步地，結(jié)合權(quán)重分配得出SCR脫硝率公式如下：[0074] ySCR＝D1·yz+E1·yn+F1·yc...(3)。[0075] 公式(3)進(jìn)一步演化為：[0076][0077] 公式(2)中，ySCR為SCR脫硝率；D1是僅考慮SCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)z的影響權(quán)重因子；E1是僅考慮SCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)n的影響權(quán)重因子；F1是僅考慮SCR脫硝時(shí)關(guān)鍵參數(shù)c的影響

權(quán)重因子；D1+E1+F1＝1(D1、E1、F1的權(quán)重比例確定可根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行合理調(diào)整分配)；

γ、λ、θ分別為關(guān)鍵參數(shù)z、n、c的次方。Nz、Nn、Nc分別為關(guān)鍵參數(shù)z、n、c的最高次方。azγ、anλ、

acθ分別為關(guān)鍵參數(shù)z、n、c各次方對(duì)應(yīng)的系數(shù)。

[0078] 在僅考慮SCR脫硝時(shí)，通過(guò)采用單一變量形式，采用大數(shù)據(jù)擬合的方法獲得各個(gè)關(guān)鍵參數(shù)(z、n、c)分別對(duì)SCR脫硝率的影響，然后再根據(jù)多指標(biāo)試驗(yàn)的綜合加權(quán)評(píng)分法從而建

立了SCR脫硝數(shù)學(xué)模型。

[0079] 進(jìn)一步地，基于試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用多指標(biāo)試驗(yàn)的綜合加權(quán)評(píng)分法，建立了過(guò)程(SNCR技術(shù))和末端控制(SCR技術(shù))耦合脫硝數(shù)學(xué)模型，即SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)

模型：

[0080] y＝A·yx+B·ym+C·yt+D·yz+E·yn+F·yc...式I。[0081] 時(shí)I進(jìn)一步演化為：[0082][0083] 式III中，A為SNCR脫硝前的NOx初始濃度x的影響因子權(quán)重。B為SNCR噴氨的氨氮比m的影響因子權(quán)重。C為SNCR噴氨的窗口溫度t的影響因子權(quán)重。D為SCR脫硝前的NOx濃度z

的影響因子權(quán)重。E為SCR噴氨的氨氮比n的影響因子權(quán)重。F為SCR催化劑床層數(shù)c的影響因

子權(quán)重。且A+B+C+D+E+F＝1。其中A為0.02-0.4，優(yōu)選為0.05-0.2。B為0.1-0.8，優(yōu)選為0.2-

0.5。C為0.05-0.5。優(yōu)選為0.1-0.3。D為0.01-0.3，優(yōu)選為0.02-0.2。E為0.05-0.4，優(yōu)選為

0.1-0.3。F為0.05-0.5，優(yōu)選為0.1-0.4。x為SNCR脫硝前的NOx初始濃度，mg/m3。m為SNCR噴

氨的氨氮比。t為SNCR噴氨的窗口溫度，℃。z為SCR脫硝前的NOx濃度，mg/m3。n為SCR噴氨的

氨氮比。c為SCR催化劑床層數(shù)。i、β、δ、γ、λ、θ分別為脫硝關(guān)鍵參數(shù)x、m、t、z、n、c的次方。Nx

為x的最高次方。axi為x的第i次方的系數(shù)。Nm為m的最高次方。amβ為m的第β次方的系數(shù)。Nt為

t的最高次方。atδ為t的第δ次方的系數(shù)。Nz為z的最高次方。azγ為z的第γ次方的系數(shù)。Nn為n

的最高次方。anλ為n的第λ次方的系數(shù)。Nc為c的最高次方。acθ為c的第θ次方的系數(shù)。

[0084] 在本發(fā)明中，Nx的取值范圍為0-5，優(yōu)選為1-3。Nm的取值范圍為0-5，優(yōu)選為1-3。Nt的取值范圍為0-5，優(yōu)選為1-3。Nz的取值范圍為0-5，優(yōu)選為1-3。Nn的取值范圍為0-5，優(yōu)選為

1-3。Nc的取值范圍為0-5，優(yōu)選為1-3。

[0085] 進(jìn)一步地，式III進(jìn)一步轉(zhuǎn)化即可獲得SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型：[0086] y＝A·yx+B·ym+C·yt+D·yz+E·yn+F·yc...式I。[0087] 在本發(fā)明中，根據(jù)國(guó)家要求球團(tuán)焙燒煙氣在基準(zhǔn)含氧量18％條件下，NOx小時(shí)均值排放濃度不高于50mg/m3。如果氧含量高于18％，則NOx濃度按折算到基準(zhǔn)氧含量后的值進(jìn)

3

行考核。即需滿足x·(1-y)≤50mg/m這個(gè)條件的成本越低越好，經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高。成本從兩

個(gè)方面體現(xiàn)，一是SNCR噴氨量的多少。二是SCR催化劑活性時(shí)長(zhǎng)。在保證脫硝要求的情況下，

噴氨量越少越經(jīng)濟(jì)，催化劑活性時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)越好。

[0088] 當(dāng)x·(1-y)≤50mg/m3時(shí)。降低m的值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步長(zhǎng)為STEPm。即對(duì)式III不斷執(zhí)行m＝m-STEPm的計(jì)算，直至剛好滿足x(1-y)＞50mg/m3(即剛剛不滿足x·(1-y)≤50mg/

m3)時(shí)，即為噴氨量最小臨界點(diǎn)，為了安全起見(jiàn)，我們?cè)诖藭r(shí)的m值的基礎(chǔ)上執(zhí)行m＝m+

STEPm。以保證x·(1-y)≤50mg/m3條件，即為最經(jīng)濟(jì)的噴氨量。這個(gè)點(diǎn)既保證了SNCR噴氨量

最小，又能夠最大程度的延長(zhǎng)SCR催化劑活性時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)也滿足了NOx超低排放條件，是最具

經(jīng)濟(jì)性的選擇。

[0089] 當(dāng)x·(1-y)＞50mg/m3時(shí)。增加m的值進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算步長(zhǎng)為STEPm。即對(duì)式III不斷執(zhí)行m＝m+STEPm的計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)≤50mg/m3。然后執(zhí)行此時(shí)的m值。以保證

x·(1-y)≤50mg/m3條件，即為最經(jīng)濟(jì)的噴氨量。這個(gè)點(diǎn)既保證了SNCR噴氨量最小，又能夠

最大程度的延長(zhǎng)SCR催化劑活性時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)也滿足了NOx超低排放條件，是最具經(jīng)濟(jì)性的選

擇。

[0090] 其中，步長(zhǎng)STEPm的取值為0.01-0.5。優(yōu)選為0.03-0.3。更優(yōu)選為0.05-0.1?？梢愿鶕?jù)實(shí)際工況進(jìn)行合理調(diào)整設(shè)計(jì)。

[0091] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益技術(shù)效果如下：[0092] 1、首創(chuàng)了過(guò)程(SNCR技術(shù))和末端控制(SCR技術(shù))耦合脫硝數(shù)學(xué)模型；應(yīng)用此模型，可優(yōu)化脫硝工藝參數(shù)，降低球團(tuán)廠脫硝的投資、運(yùn)行和維護(hù)成本。

[0093] 2、本發(fā)明所述方法能夠有效控制鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯SNCR-SCR脫硝系統(tǒng)達(dá)到最經(jīng)濟(jì)的噴氨量。保證了SNCR噴氨量最小，又能夠最大程度的延長(zhǎng)SCR催化劑活性時(shí)長(zhǎng)，同時(shí)也滿足

了NOx超低排放條件，降低了投資和維護(hù)成本，顯著地提高了經(jīng)濟(jì)效益。

[0094] 3、本發(fā)明所述控制方法操作簡(jiǎn)單，建立SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型的參數(shù)來(lái)源方便，不需額外增設(shè)大型控制設(shè)備和大量操作人員，具有很好的推廣價(jià)值。

附圖說(shuō)明[0095] 圖1為鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。[0096] 圖2為不同脫硝系統(tǒng)中催化劑活性使用年限曲線圖。[0097] 圖3為不同脫硝工藝投資和維護(hù)成本對(duì)比表圖。[0098] 圖4為本發(fā)明所述方法的控制流程圖。[0099] 圖5為基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0100] 圖6為基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0101] 圖7為基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0102] 圖8為基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0103] 圖9為基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0104] 圖10為基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc的經(jīng)驗(yàn)方程擬合曲線圖。[0105] 附圖標(biāo)記：1：鏈箅機(jī)；2：回轉(zhuǎn)窯；3：SNCR脫硝系統(tǒng)；4：SCR脫硝系統(tǒng)；UDD：鼓風(fēng)干燥段；DDD：抽風(fēng)干燥段；TPH：預(yù)熱一段；PH：預(yù)熱二段；C1：環(huán)冷一段；C2：環(huán)冷二段；C3：環(huán)冷三

段。

具體實(shí)施方式[0106] 下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行舉例說(shuō)明，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍包括但不限于以下實(shí)施例。

[0107] 一種鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)SNCR-SCR耦合脫硝系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟：

[0108] 1)在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)中，通過(guò)在預(yù)熱二段和/或預(yù)熱二段與回轉(zhuǎn)窯之間的過(guò)渡段設(shè)置SNCR脫硝系統(tǒng)。同時(shí)在預(yù)熱二段出風(fēng)口之后設(shè)置SCR脫硝系統(tǒng)。建立SNCR-SCR耦

合脫硝機(jī)制。

[0109] 2)實(shí)時(shí)檢測(cè)并采集SNCR脫硝前的NOx初始濃度、SNCR噴氨的氨氮比、SNCR噴氨的窗口溫度、SCR脫硝前的NOx濃度、SCR噴氨的氨氮比、SCR催化劑床層數(shù)的參數(shù)信息。

[0110] 3)根據(jù)檢測(cè)得到的參數(shù)信息建立了SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型。[0111] 4)根據(jù)SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型計(jì)算并調(diào)整控制SNCR噴氨量最小且使得煙氣中的NOx含量滿足排放條件。

[0112] 作為優(yōu)選，所述SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型如下：[0113] y＝A·yx+B·ym+C·yt+D·yz+E·yn+F·yc...式I。[0114] 式I中，y為SNCR-SCR耦合脫硝率。yx為基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率。ym為基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率。yt為基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率。yz為基于

SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率。yn為基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率。yc為基于SCR催化劑

床層數(shù)的脫硝率。A為SNCR脫硝前的NOx初始濃度x的影響因子權(quán)重。B為SNCR噴氨的氨氮比

m的影響因子權(quán)重。C為SNCR噴氨的窗口溫度t的影響因子權(quán)重。D為SCR脫硝前的NOx濃度z

的影響因子權(quán)重。E為SCR噴氨的氨氮比n的影響因子權(quán)重。F為SCR催化劑床層數(shù)c的影響因

子權(quán)重。且A+B+C+D+E+F＝1。

[0115] 作為優(yōu)選，A為0.02-0.4，優(yōu)選為0.05-0.2。B為0.1-0.8，優(yōu)選為0.2-0.5。C為0.05-0.5。優(yōu)選為0.1-0.3。D為0.01-0.3，優(yōu)選為0.02-0.2。E為0.05-0.4，優(yōu)選為0.1-0.3。F為

0.05-0.5，優(yōu)選為0.1-0.4。

[0116] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx為：[0117][0118] 式II中，x為SNCR脫硝前的NOx初始濃度，mg/m3。i為x的次方。0≤i≤Nx。Nx為x的最高次方。axi為x的第i次方的系數(shù)。

[0119] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym為：[0120][0121] 式III中，m為SNCR噴氨的氨氮比。β為m的次方。0≤β≤Nm。Nm為m的最高次方。amβ為m的第β次方的系數(shù)。

[0122] 作為優(yōu)選，所述基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt為：[0123][0124] 式IX中，t為SNCR噴氨的窗口溫度，℃。δ為t的次方。0≤δ≤Nt。Nt為t的最高次方。atδ為t的第δ次方的系數(shù)。

[0125] 作為優(yōu)選，所述基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz為：[0126][0127] 式中，z為SCR脫硝前的NOx濃度，mg/m3。γ為z的次方。0≤γ≤Nz。Nz為z的最高次方。azγ為z的第γ次方的系數(shù)。

[0128] 作為優(yōu)選，所述基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn為：[0129][0130] 式I中，n為SCR噴氨的氨氮比。λ為n的次方。0≤λ≤Nn。Nn為n的最高次方。anλ為n的第λ次方的系數(shù)。

[0131] 作為優(yōu)選，所述基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc為：[0132][0133] 式II中，c為SCR催化劑床層數(shù)。θ為c的次方。0≤θ≤Nc。Nc為c的最高次方。acθ為c的第θ次方的系數(shù)。

[0134] 作為優(yōu)選，將式II-II代入式I中，得：[0135][0136] 作為優(yōu)選，式III進(jìn)一步轉(zhuǎn)化即可獲得式I所述SNCR-SCR耦合脫硝數(shù)學(xué)模型。[0137] 作為優(yōu)選，步驟4)具體為：[0138] 401)當(dāng)x·(1-y)≤50mg/m3時(shí)。減小SNCR噴氨的氨氮比，m’＝m-STEPm。按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)＞50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m值。

[0139] 402)當(dāng)x·(1-y)＞50mg/m3時(shí)。增大SNCR噴氨的氨氮比，m’＝m+STEPm；按照式III進(jìn)行迭代計(jì)算，直至剛好滿足x·(1-y)≤50mg/m3；然后執(zhí)行此時(shí)的m’值；

[0140] 其中：m為當(dāng)前計(jì)算時(shí)的SNCR噴氨的氨氮比；m’為下一步迭代計(jì)算的SNCR噴氨的氨氮比；STEPm的取值為0.01-0.5；優(yōu)選為0.03-0.3；更優(yōu)選為0.05-0.1。

[0141] 實(shí)施例1[0142] 針對(duì)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯脫硝系統(tǒng)所設(shè)置的SNCR法脫NOx系統(tǒng)，主要考慮SNCR脫硝前NOx初始濃度(x)、SNCR噴氨的氨氮比(m)及SNCR噴氨的窗口溫度(t)對(duì)脫硝率的影響，經(jīng)過(guò)

數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)曲線擬合，確定SNCR脫硝效率公式：

[0143] (1)確定基于SNCR脫硝前的NOx初始濃度的脫硝率yx為：[0144][0145] SNCR脫硝前的NOx初始濃度x，mg/m3 脫硝率yx270 26.30％

407 48.40％

424 59.00％

670 67.20％

[0146] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程擬合，得：[0147] yx＝-0.000003x2+0.0043x-0.6646。[0148] (2)確定基于SNCR噴氨的氨氮比的脫硝率ym為：[0149][0150][0151][0152] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程擬合，得：[0153] ym＝-0.118m2+0.8214m-0.5975。[0154] (3)確定基于SNCR噴氨的窗口溫度的脫硝率yt為：[0155][0156] SNCR噴氨的窗口溫度t，℃ 脫硝率yt1006 12.10％

980 10.70％

924 48.40％

890 71.30％

831 60.80％

[0157] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程擬合，得：[0158] yt＝-0.00003t2+0.043t-17.62。[0159] (4)確定基于SCR脫硝前的NOx濃度的脫硝率yz為：[0160][0161] SCR脫硝前的NOx濃度z，mg/m3 脫硝率yz800 89.00％

700 90.00％

600 91.00％

500 92.00％

400 93.00％

300 94.00％

200 95.00％

[0162] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程擬合，得：[0163] yz＝-0.0001z+0.97。[0164] (5)確定基于SCR噴氨的氨氮比的脫硝率yn為：[0165][0166][0167][0168] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程，得：[0169] yn＝0.1643n2-0.5482n+1.3437。[0170] (6)確定基于SCR催化劑床層數(shù)的脫硝率yc為：[0171][0172]SCR催化劑床層數(shù)c 脫硝率yc

4 89.00％

4 90.00％

3 91.00％

3 92.00％

3 93.00％

2 94.00％

2 95.00％

[0173] 進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)方程：通過(guò)經(jīng)驗(yàn)方程擬合，得：[0174] yc＝0.9979*10-0.027c。[0175] 綜合步驟(1)-(6)，式III轉(zhuǎn)換為：[0176] y＝A·(-0.000003x2+0.0043x-0.6446)+B·(-0.118m2+0.8214m-0.5975)+C·(-0.00003t2+0.043t-17.62)+D·(-0.0001z+0.97)+E·(0.1643n2-0.5482n+1.3437)+F·

(0.9979e-0.027c)。

[0177] 在本實(shí)施例中，各參數(shù)權(quán)重取值如下：A＝0.1，B＝0.25，C＝0.15，D＝0.15，E＝0.1，F(xiàn)＝0.25。則，擬合后得到的SNCR-SCR耦合脫硝率y的計(jì)算公式為：

[0178] y＝0.1·(-0.000003x2+0.0043x-0.6446)+0.25·(-0.118m2+0.8214m-0.5975)+2 2

0.15·(-0.00003t+0.043t-17.62)+0.15·(-0.0001z+0.97)+0.1·(0.1643n-0.5482n+

1.3437)+0.25·(0.9979e-0.027c)。

[0179] (7)對(duì)各個(gè)參數(shù)設(shè)定一組初始基準(zhǔn)值：x＝897mg/m3，m＝1.0，t＝924℃，z＝295mg/m3，n＝1.05，c＝2；此時(shí)，SNCR技術(shù)的脫硝率為68.3％，SCR技術(shù)的脫硝率為94.5％，耦合脫

硝率為100％。

[0180] (8)在鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)工況穩(wěn)定的前提下，即SNCR脫硝前的NOx初始濃度x和SNCR噴氨的窗口溫度t相對(duì)穩(wěn)定的前提下，然后逐步降低SNCR噴氨的氨氮比m，步長(zhǎng)STEPm為

0.1。通過(guò)擬合后得到的SNCR-SCR耦合脫硝率y的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算；

[0181][0182] 在上述基準(zhǔn)參數(shù)的基礎(chǔ)上，即使將SNCR噴氨的氨氮比m由1.0降低到0.9后，NOx排放濃度為48.92mg/m3＜50mg/m3。NOx排放濃度任然符合國(guó)家超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

[0183] 需要說(shuō)明的是，當(dāng)回轉(zhuǎn)窯所用的煤粉中含N量增加，而保持當(dāng)前燃燒狀態(tài)不變，則尾氣中NOx的濃度升高，即SNCR脫硝前的NOx初始濃度x增大，對(duì)應(yīng)的脫硝率會(huì)呈上升趨勢(shì)，

而SNCR系統(tǒng)保持氨氮比m和SNCR噴氨的窗口溫度t不變時(shí)，脫硝率維持在66-67％，滿足工藝

要求。保持氨氮比m不變，煙氣中的NOx總量在增加，實(shí)際的噴氨量增加，脫硝成本相應(yīng)會(huì)提

高。

[0184][0185][0186] 進(jìn)一步需要說(shuō)明的是，當(dāng)鏈箅機(jī)-回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)工況發(fā)生變化，噴煤量增多，從而導(dǎo)致窯內(nèi)溫度升高，窯尾尾氣溫度升高，尾氣中的NOx含量升高，即SNCR脫硝前的NOx初始濃度

x與SNCR噴氨的窗口溫度t同時(shí)增大。此時(shí)，SNCR脫硝率隨濃度x的增大而增大，隨溫度t的

增大而減小，溫度t的影響成為限制脫硝率的主要因素，應(yīng)及時(shí)采取降低窗口溫度的措施。

(一般為將溫度t降低到到1000℃之內(nèi))

[0187][0188] 綜合以上結(jié)果分析后的工藝建議為：[0189]