一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨装置的制作方法

1.本实用新型属于发电厂技术领域，具体涉及一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨装置。


背景技术：

2.发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能二次能源的工厂；19世纪末，随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想；电机制造技术的发展，电能应用范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，发电厂随之应运而生；其中火力发电厂始终占据主导地位，虽如此，但由于火力发电成本高、污染大等问题，从2014年开始中国火电发电量占全国总发电量的比例逐年下滑。目前，环保形势日益严峻，烟气排放物中nox浓度是火力发电厂环保监督的重要指标之一。
3.但是现有的发电厂锅炉尾部烟道喷氨系统为保证nox浓度在规定范围内，均存在不同程度的过喷现象，这就导致了设备运行中存在以下问题：
4.1.由于锅炉尾部烟道横截面大，尤其是目前大容量火电机组日益增多，在同一横截面上不同位置nox浓度存在很大差异，现有技术仅能保证在横截面各位置均匀喷氨或通过一次试验确定各位置不同喷氨量，并不能做到根据nox浓度实时调节横截面各位置喷氨量，这就造成某些区域欠喷，某些区域过喷，而由于欠喷处无法在合理区域内发生还原反应，就导致为了控制净烟气nox含量在规定范围内整体喷氨量严重增大，成本增加。
5.2.目前脱硝催化剂绝大多数采用tio2和v2o5为主要活性成分，并加入少量wo3，在该催化剂的作用下会发生另一副反应使so2转化为so3，进而和过量氨气反应生成nh3hso4，该物质粘性大，易粘结在催化剂和锅炉尾部受热面上，尤其是粘结在空预器蓄热片上时，会使空预器出入口差压增大，使得引风机电流增大，厂用电率增加，能耗增大，甚至影响接带负荷能力。
6.3.现有技术为保证喷氨合理，会设置多个喷氨支管，每个支管均配有一个手动调节门，在初始运行阶段根据烟气工况进行手动调节，使每个喷嘴喷入的氨流量和其覆盖区域的nox浓度匹配，一旦固定，不做调整。但实际运行过程中，随着运行工况变化及运行时间推移，锅炉尾部烟道烟气nox浓度分布会与初始工况存在较大差异，无法做到实时调整各区域喷氨量。
7.4.目前脱销还原剂主要来源有氨水、液氨、尿素三种，其中尿素热解制氨系统与其它两种相比具有较强的安全性与稳定性，因此应用也最为广泛。但尿素制氨后易发生逆反应，使得管道、阀门处发生结晶、堵塞，尤其在喷氨支管手动调节门长期开度较小处，这就导致运行一段时间后，开度较小的调门发生结晶、堵塞，对应喷嘴无法正常喷氨，大大提高了系统整体喷氨量。
8.5.由于现有设计局限，当喷氨支管调门发生堵塞时，运行人员无法及时发现并采取相应措施。
9.因此需要一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨优化装置对上述问题做出改善。


技术实现要素：

10.本实用新型针对上述问题提供了一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨装置。
11.为达到上述目的本实用新型采用了以下技术方案：
12.一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨装置，包括氨气总管，在所述氨气总管上连接有多个支管，在所述支管上设置有一级电热器和电动阀门，多个所述支管的出气端均匀分布在尾部烟道内，在所述尾部烟道内部还均匀设置有多个烟气采样管，所述烟气采样管与烟气分析仪连接，所述烟气分析仪与数据采集模块电性连接，所述数据采集模块与数据处理模块电性连接，所述数据处理模块与控制器电性连接，所述控制器与一级电热器电性连接，用于控制一级电热器工作，防止支管内部产生结晶，堵塞支管，所述控制器还通过指令模块与电动阀门电性连接，用于根据烟气分析仪采集的信号控制电动阀门的开度。
13.进一步，还包括反馈模块和数据分析模块，所述反馈模块与电动阀门电性连接，用于将电动阀门开度的调整结果反馈至数据分析模块，所述指令模块与数据分析模块电性连接，用于将指令模块接收到的调节数据传输至数据分析模块，所述数据分析模块用于将接收到的反馈信号和指令信号进行对比，并在反馈信号和指令信号的差距超出设定值后向控制器发出报警信号。
14.再进一步，还包括报警指示灯，所述报警指示灯与控制器电性连接，用于在控制器接收到报警信号后进行报警。
15.更进一步，还包括二级电热器，所述二级电热器安装在一级电热器与电动阀门之间，所述二级电热器与控制器电性连接，所述二级电热器靠近电动阀门，用于防止电动阀门处产生结晶，或在电动阀门处产生结晶后进行热处理。
16.更进一步，在所述支管上设置有两个手动阀门，所述电动阀门、一级电热器和二级电热器位于两个手动阀门之间。
17.更进一步，还包括显示模块，所述显示模块与控制器电性连接，用于显示数据。
18.更进一步，还包括按钮模块和手动/程控切换模块，所述按钮模块和手动/程控切换模块均与控制器电性连接，所述手动/程控切换模块用于切换手动控制和程序控制，所述按钮模块用于实现对电动阀门的手动控制和其他操作指令的输入。
19.与现有技术相比本实用新型具有以下优点：
20.1、本实用新型通过尾部烟道均匀布置烟气采样管，实时采集烟气并送至烟气分析仪逐点分析no和o2，从而计算出nox浓度，通过数据采集模块对烟气分析仪计算出的各点nox浓度进行采集获取，通过数据处理模块对横截面各点nox浓度比例进行计算，根据比例关系通过控制器向电动阀门下发开度指令；通过该方式可优化锅炉尾部烟道横截面喷氨装置，使喷氨位置更加合理，减小氨气过喷量，降低氨单耗；
21.2、本实用新型通过设置一级电热器和二级电热器，将其与控制器电性连接，当电动阀门未全开时，控制器下发投入一级电热器指令，温度控制在140℃-160℃之间，提高电动阀门前管壁温度，防止氨气通流量较小导致结晶、堵管；
22.3、本实用新型通过数据分析模块将接收到的反馈信号和指令信号进行对比，判断电动阀门有无故障，若反馈信号和指令信号的差距超出设定值，并排除电动阀门自身故障后，可认定为电动阀门处结晶，由控制器控制二级电热器工作，温度控制在180℃-200℃，提高紧邻电动阀门前管壁温度，此设计可在运行过程中及时发现电动阀门门体结晶，并在运
行过程中对结晶门体进行处理，若处理无效果，可通过关闭两个手动阀门，对该支管进行检修处理，此设计可保证在不停炉情况下对结晶的支管及时进行处理，保证机组长周期安全稳定运行。
附图说明
23.图1为本实用新型的支管的结构示意图；
24.图2为本实用新型的模块图；
25.图中，氨气总管—1、支管—2、一级电热器—3、电动阀门——4、尾部烟道—5、烟气分析仪—6、数据采集模块—7、数据处理模块—8、控制器—9、指令模块—10、反馈模块—11、数据分析模块—12、报警指示灯—13、二级电热器—14、手动阀门—15、显示模块—16、按钮模块—17、手动/程控切换模块—18、烟气采样管—19。
具体实施方式
26.为了进一步阐述本实用新型的技术方案，下面通过实施例对本实用新型进行进一步说明。
27.如图1和图2所示，一种发电厂锅炉尾部烟道喷氨装置，包括氨气总管1、反馈模块11、数据分析模块12、报警指示灯13、二级电热器14、显示模块16、按钮模块17和手动/程控切换模块18，在所述氨气总管1上连接有多个支管2，在所述支管2上设置有一级电热器3和电动阀门4，在所述支管2上设置有两个手动阀门15，所述电动阀门4、一级电热器3和二级电热器14位于两个手动阀门15之间，多个所述支管2的出气端均匀分布在尾部烟道5内，在所述尾部烟道5内部还均匀设置有多个烟气采样管19，所述烟气采样管19与烟气分析仪6连接，所述烟气分析仪6与数据采集模块7电性连接，所述数据采集模块7与数据处理模块8电性连接，所述数据处理模块8与控制器9电性连接，所述控制器9与一级电热器3电性连接，用于控制一级电热器3工作，防止支管2内部产生结晶，堵塞支管2，所述控制器9还通过指令模块10与电动阀门4电性连接，用于根据烟气分析仪6采集的信号控制电动阀门4的开度，所述反馈模块11与电动阀门4电性连接，用于将电动阀门4开度的调整结果反馈至数据分析模块12，所述指令模块10与数据分析模块12电性连接，用于将指令模块10接收到的调节数据传输至数据分析模块12，所述数据分析模块12用于将接收到的反馈信号和指令信号进行对比，并在反馈信号和指令信号的差距超出设定值后向控制器9发出报警信号，所述报警指示灯13与控制器9电性连接，用于在控制器9接收到报警信号后进行报警，所述二级电热器14安装在一级电热器3与电动阀门4之间，所述二级电热器14与控制器9电性连接，所述二级电热器14靠近电动阀门4，用于防止电动阀门4处产生结晶，或在电动阀门4处产生结晶后进行热处理，所述显示模块16与控制器9电性连接，用于显示数据，所述按钮模块17和手动/程控切换模块18均与控制器9电性连接，所述手动/程控切换模块18用于切换手动控制和程序控制，所述按钮模块17用于实现对电动阀门4的手动控制和其他操作指令的输入。
28.以上显示和描述了本实用新型的主要特征和优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述
说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
29.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。