一种全负荷联合脱硝优化控制方法与流程

本发明的一种全负荷联合脱硝优化控制方法，涉及脱硝技术领域；具体涉及sncr脱硝、scr尿素热解及scr脱硝烟气流场优化技术领域。

背景技术

目前火力发电机组以尿素为还原剂的sncr脱硝反应温度为950~1150℃，尿素喷射器设置在锅炉炉膛上部折焰角区域，该脱硝装置主要处理超标排放的nox，投运负荷一般为中高负荷。在scr脱硝技术中，尿素热解热源通常采用电加热方式，其运行费用偏高，经济性较差，同时投运负荷一般也为中高负荷，存在机组启机或低负荷时因scr入口烟气温度过低，不能满足脱硝投运的条件。综上所述，这两种脱硝技术均不适应机组启动初期投运脱硝以达到nox排放的要求，同时存在运行成本较高的弊端。火电行业实施“超低排”标准后，为满足排放要求加大喷氨量，因流场的不均匀，易发生局部喷氨过量导致氨逃逸加大，造成空预器板结堵塞现象。基于发明人的专业知识与工作经验及对事业的不懈追求，在认真调查、分析、了解、总结、研究已有公知技术及现状基础上，特采取“更高区域sncr脱硝、烟气加热节能装置及喷氨流场优化”关键技术，研制成功了“一种全负荷联合脱硝优化控制方法”的新技术。本发明的研制成功，有效解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端，有效的提高了脱硝系统的运行可靠性及经济性。

技术实现要素：

本发明采取“全负荷联合脱硝优化控制”关键技术，其锅炉燃烧区域、转向室烟道、脱硝烟道固定连接构成一个整体。其锅炉燃烧器区域上部风室、a阀均由管道固定连接，b阀、喷枪均由管道固定连接，c阀、烟气加热节能装置、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅均由管道固定连接，脱硝烟道与静态多向旋流混合器构成一个整体。

通过本发明达到的目的是：①、本发明采取“全负荷联合脱硝优化控制”关键技术，解决了机组启动初期或极低负荷时不能正常投运脱硝的问题。②、本发明装置结构简单、系统易控制，解决常规脱硝装置投资成本高问题③、本发明采取“全负荷联合脱硝优化控制”关键技术，解决了sncr脱硝技术和scr尿素热解装置技术只能在中高负荷投运的瓶颈问题，扩宽机组脱硝运行负荷区间，实现从锅炉点火投运到满负荷均能投运脱硝装置。同时采用烟气直接加热稀释风，不需要电加热或天然气加热辅助加热装置，避免了已有公知技术高运行成本的现状。④、本发明在scr反应器入口烟道内设置静态多向旋流混合器，解决流场不均造成scr氨逃逸率大的问题，提高脱硝效率。⑤、本发明的结构科学合理且简单巧妙、方便使用且效果稳定可靠、易于制作与使用且制作成本与运营成本均低，具有科学性、先进性、准确性、代表性、实用性。⑥、本发明解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端。、本发明的研制成功，有效提高到了本行业的技术水平，可广泛推广应用。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

全负荷联合脱硝优化控制方法，由锅炉燃烧区域、a阀、燃烧器区域上部风室、b阀、尿素喷枪、c阀、转向室烟道、烟气加热节能装置、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅、脱硝烟道、静态多向旋流混合器构成。

所述全负荷联合脱硝优化控制方法，其锅炉燃烧区域、转向室烟道、脱硝烟道固定连接构成一个整体，其锅炉主燃烧器区域上部风室、a阀均由管道固定连接，b阀、喷枪均由管道固定连接，c阀、烟气加热节能装置、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅均由管道固定连接，脱硝烟道与静态多向旋流混合器构成一个整体。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述锅炉燃烧区域为初期sncr脱硝反应区域，所述a阀为燃烧器上部送入炉膛的热风管道上的阀门，所述主燃烧器区域上部风室为进入炉膛的风道，所述b阀为初期sncr脱硝提供尿素溶液的阀门，所述喷枪为安装在燃烧器区域上部风室的尿素溶液喷射器，所述c阀为烟气加热节能装置入口稀释风阀门，所述转向室烟道为锅炉水平烟道至尾部受热面上方垂直区域烟道，所述烟气加热节能装置为异形管结构，所述热电偶为测量稀释风温度的装置，所述d阀为热解炉提供尿素溶液的阀门，所述热解炉为壳体内设置有喷嘴的结构，所述喷氨格栅为将烟道截面划分若干个控制区域和喷射孔的喷氨混合装置，所述脱硝烟道包含省煤器出口至scr反应器区域的烟道，为矩形或圆形结构，所述静态多向旋流混合器为烟道内使氨和烟气均匀混合的装置，由多个矩形或圆形结构单元组成。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述锅炉燃烧区域、a阀、燃烧器区域上部风室、b阀、喷枪共同构成启动初期sncr脱硝装置。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述c阀、烟气加热节能装置、转向室烟道、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅共同构成新型尿素热解装置。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述脱硝烟道、静态多向旋流混合器共同构成喷氨优化装置。

本发明的工作原理及工作过程是：如说明书附图1所示，本发明的工作原理及工作过程极为简单明了，本发明充分发挥了“全负荷联合脱硝优化控制方法”的关键技术的作用。在所述的全负荷联合脱硝优化控制方法中，所述锅炉燃烧区域、a阀、燃烧器区域上部风室、b阀、喷枪共同构成启动初期sncr脱硝装置。当机组启动初期，烟气温度无法达到投运scr条件时，打开a阀，二次风通过主燃烧器区域上部风室进入炉膛,打开b阀，尿素溶液通过喷枪随二次风一起进入炉膛，实现机组启动初期sncr脱硝功能。所述c阀、烟气加热节能装置、转向室烟道、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅共同构成新型尿素热解装置。当机组启机时，开启c阀，稀释风进入烟气加热节能装置，此时，热电偶显示稀释风温度，当温度低于设定的热解温度时，维持启动初期sncr脱硝装置投入运行；当热电偶显示温度高于设定的热解温度时，关闭b阀，退出启动初期sncr脱硝装置，开启d阀，尿素溶液进入热解炉，在热稀释风作用下尿素溶液分解成氨气，通过喷氨格栅喷入脱硝烟道；氨气和烟气中的nox通过静态多向旋流混合器后充分混合，保证进入scr反应器前烟气混合均匀，有效降低氨逃逸率，提高脱硝效率。本发明的设计科学合理、结构简单巧妙、易于制作成本低，使用效果稳定可靠，解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端，有效的提高到了本行业的技术水平。

由于采用了本发明所提供的技术方案；由于本发明采取了“全负荷联合脱硝优化控制方法”关键技术；由于本发明本的工作原理及工作过程所述；由于本发明其锅炉燃烧区域、转向室烟道、脱硝烟道固定连接构成一个整体。其a阀、主燃烧器区域上部风室均由管道固定连接，b阀、喷枪均由管道固定连接，c阀、烟气加热节能装置、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅均由管道固定连接，脱硝烟道与静态多向旋流混合器构成一个整体。使得本发明与已有公知技术与现状相比，获得的有益效果是：

1、本发明采取“全负荷联合脱硝优化控制”关键技术，解决了脱硝装置在机组启动初期或极低负荷时不能正常投运的问题，保证机组启动全过程达标排放。

2、本发明启动初期sncr装置结构简单、系统易控制，解决常规脱硝装置启动初期不能投运的问题，实现全负荷脱硝控制。

3、本发明采取“全负荷联合脱硝优化控制”关键技术，解决了sncr脱硝装置和scr尿素热解装置只能在中高负荷投运问题，扩宽机组脱硝运行负荷区间，实现从锅炉点火投运到满负荷均能投运脱硝装置。同时采用烟气直接加热稀释风，不需要电加热或天然气加热辅助加热装置，避免了已有公知技术高运行成本的现状。

4、本发明在scr反应器入口烟道内设置静态多向旋流混合器，解决scr氨逃逸率大的问题，提高脱硝效率。

5、本发明的结构科学合理且简单巧妙、方便使用且效果稳定可靠、易于制作与使用且制作成本与运营成本均低，具有科学性、先进性、准确性、代表性、实用性。

6、本发明解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端。

7、本发明的研制成功，有效提高到了本行业的技术水平，可广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的示意图。

图中的标号：1、a阀，2、燃烧器区域上部风室，3、b阀，4、喷枪，5、c阀，6、烟气加热节能装置，7、热电偶，8、d阀，9、热解炉，10、喷氨格栅，11、脱硝烟道，12、静态多向旋流混合器，13、锅炉燃烧区域，14、转向室烟道。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明作详细描述。正如说明书附图1所示：

全负荷联合脱硝优化控制方法，由1、a阀，2、燃烧器区域上部风室，3、b阀，4、喷枪，5、c阀，6、烟气加热节能装置，7、热电偶，8、d阀，9、热解炉，10、喷氨格栅，11、脱硝烟道，12、静态多向旋流混合器，13、锅炉燃烧区域，14、转向室烟道构成；

所述全负荷联合脱硝优化控制方法，其锅炉燃烧区域、转向室烟道、脱硝烟道固定连接构成一个整体。其锅炉燃烧器区域上部风室、a阀均由管道固定连接，b阀、喷枪均由管道固定连接，c阀、烟气加热节能装置、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅均由管道固定连接，脱硝烟道与静态多向旋流混合器构成一个整体。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述锅炉燃烧区域为初期sncr脱硝反应区域，所述a阀为燃烧器上部送入炉膛的热风管道上的阀门，所述主燃烧器区域上部风室为进入炉膛的风道，所述b阀为初期sncr脱硝提供尿素溶液的阀门，所述喷枪为安装在燃烧器区域上部风室的尿素溶液喷射器，所述c阀为烟气加热节能装置入口稀释风阀门，所述转向室烟道为锅炉水平烟道至尾部受热面上方垂直区域烟道，所述烟气加热节能装置为异形管结构，所述热电偶为测量稀释风温度的装置，所述d阀为热解炉提供尿素溶液的阀门，所述热解炉为壳体内设置有喷嘴的结构，所述喷氨格栅为将烟道截面划分若干个控制区域和喷射孔的喷氨混合装置，所述脱硝烟道包含省煤器出口至scr反应器区域的烟道，为矩形或圆形结构，所述静态多向旋流混合器为烟道内使氨和烟气均匀混合的装置，由多个矩形或圆形结构单元组成。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述锅炉燃烧区域、a阀、燃烧器区域上部风室、b阀、喷枪共同构成启动初期sncr脱硝装置。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述c阀、烟气加热节能装置、转向室烟道、热电偶、d阀、热解炉、喷氨格栅共同构成新型尿素热解装置。

所述的全负荷联合脱硝优化控制方法，所述脱硝烟道、静态多向旋流混合器共同构成喷氨优化装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员，均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但在不脱离本发明技术方案而作出演变的等同变化，均为本发明的等效实施例，均仍属于本发明保护的技术方案。