一种通过差压实现SCR系统精准喷氨分区调平装置及方法与流程

本发明属于环保，具体涉及一种通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置及方法。

背景技术：

1、随着国家环保政策要求的不断严格，氮氧化物排放的限值不断降低。为满足环保要求，各火电厂纷纷进行脱硝超低排放改造，但因传统的选择性催化还原技术(scr)脱硝工艺无法精确控制喷氨量，机组虽然达到了氮氧化物超低排放控制投运要求，但因scr脱硝系统存在空间上烟道大、流动范围广、在时间上具有大延迟、惯性大的特点，从而引起scr脱硝系统喷氨出现空间上分布不均匀及时间上滞后、响应慢，最终导致脱硝系统的脱硝效率与预期目标产生偏差。并且在火电深度调峰的影响下，机组负荷波动大，现有的scr喷氨调节系统已无法满足机组灵活性运行的需求，大部分机组，为保证出口nox排放达标，只能过量喷入氨气，这样虽保证了脱硝率，但未参与反应的nh3产生逃逸，其与h2o、so3反应生成高粘性的nh4hso4，粘附在催化剂或空预器上，不但导致系统阻力增加，影响系统的高效运行，还会腐蚀空预器，严重影响机组运行的安全性与经济性。

2、在该背景下，许多火电厂纷纷进行精准喷氨改造，对aig进行分区,并在其分区对应的scr出口烟道区域加装nox测量仪表，将原来的手动阀门全部更换为自动阀门，最后通过出口nox浓度值来对喷氨支管阀门进行调节。目前nox浓度测量主要采用cems测量系统，但由于cems系统采样管线比较长，造成测量结果滞后在2mi n以上，这就导致pi d对阀门进行调节时也有一定的滞后性，同时cems系统取样为单点取样，若分区过大，则测量结果代表性差，分区过小，则需安装多台cems系统，成本增加，因此开发一种取样代表性强、测量结果迅速，成本偏低的精准喷氨分区调平装置及方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述技术问题提供一种通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，通过差压即可实现scr系统精准喷氨分区调平，其分区改造成本低、仪表维护方便，且仪表测量响应时间短，喷氨量与机组负荷变化同步性强。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：本可通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置包括：scr反应器，所述scr反应器上设有入口烟道和出口烟道，所述scr反应器的上部内设有整流格栅，所述整流格栅的竖直下方设有多个分区，所述入口烟道内设有多个喷氨格栅，所述喷氨格栅的数量与所述分区的数量一一对应，每个所述分区内均安装有差压测量仪表，所述scr反应器的外部还设有用于调整每个分区喷氨流量的喷氨量调节机构。

3、有益效果：通过差压即可实现scr系统精准喷氨分区调平，其分区改造成本低、仪表维护方便，且仪表测量响应时间短，喷氨量与机组负荷变化同步性强。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

5、进一步，所述喷氨量调节机构包括喷氨主管、喷氨支管和调节阀门，所述喷氨主管上分别连通有多个所述喷氨支管，多个所述喷氨支管的数量与所述多个喷氨格栅的数量对应，多个所述喷氨支管上均设有所述调节阀门。

6、进一步，还包括控制器，所述控制器与所述调节阀门电连接。

7、进一步，所述scr反应器内部从上往下依次设置有多个催化剂层，最上面的所述催化剂层的上方设有所述分区。

8、进一步，所述差压测量仪表的安装位置为最上面的所述催化剂层的上方，且距离所述整流格栅的下方1.5-2m。

9、进一步，每个所述分区的长宽比≤3。

10、本发明的目的之二：提供一种通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平方法，采用所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置包括以下步骤：

11、s1:通过每个分区的差压测量仪表测量的每个分区对应的全压和静压，带入式1，得到每个分区的烟气流速；

12、

13、其中，p全为分区的全压，p静为分区的静压；v为分区的烟气流速；

14、s2：将步骤s1的得到的烟气流速v,带入式2，得到每个分区的烟气量；

15、q＝sv式2

16、其中，s为分区的面积；q为分区的烟气量；

17、s3：通过步骤s2得到的每个分区的烟气量，采用控制器控制喷氨量调节机构分配各个分区的喷氨量。

18、优选地，还包括修正系统，所述修正系统包括入口nox预测系统、入口nox浓度测量值、出口nox浓度测量值、喷氨总量、处理烟气总量以及分区支管喷氨流量实测值，控制器将入口nox浓度测量值、出口nox浓度测量值、喷氨重量、处理烟气总量以及分区支管喷氨流量实测值进行耦合计算，从而获分区喷氨量耦合计算值，其次将分区喷氨量耦合计算值转化为各个分区的喷氨量调节机构控制信号进行分区喷氨量修正，最后通过分区支管喷氨量修正值反馈至控制器进行调整控制，从而实现分区喷氨量的准确控制。

19、优选地，所述入口nox预测系统中将处理烟气量、锅炉负荷、风量配比、煤量配比、磨煤机组合、氧量分布和温度分布边界参数进行数学模型分析，从而获得入口nox浓度预测值。

20、有益效果：主要将差压测量仪表测得的差压值作为各分区喷氨支管阀门的控制信号，用于各分区喷氨量流量的调整，同时，要通过一些其它参数对分区喷氨量进行修正，最终通过plc智能控制系统对分区支管喷氨阀门进行调节，实现各分区的精准喷氨。

技术特征：

1.一种通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，所述喷氨量调节机构包括喷氨主管(7)、喷氨支管(8)和调节阀门(10)，所述喷氨主管(7)上分别连通有多个所述喷氨支管(8)，多个所述喷氨支管(8)的数量与所述多个喷氨格栅(21)的数量对应，多个所述喷氨支管(8)上均设有所述调节阀门(10)。

3.根据权利要求2所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，还包括控制器(9)，所述控制器(9)与所述调节阀门(10)电连接。

4.根据权利要求2所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，所述scr反应器(5)内部从上往下依次设置有多个催化剂层(4)，最上面的所述催化剂层(4)的上方设有所述分区。

5.根据权利要求4所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，所述差压测量仪表(31)的安装位置为最上面的所述催化剂层(4)的上方，且距离所述整流格栅(3)的下方1.5-2m。

6.根据权利要求5所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，所述分区为水平方向上的分区，且每个所述分区的长宽尺寸相同。

7.根据权利要求6所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，每个所述分区的长宽比≤3。

8.一种通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平方法，其采用权利要求7所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平装置，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平方法，其特征在于，还包括修正系统，所述修正系统包括入口nox预测系统、入口nox浓度测量值、出口nox浓度测量值、喷氨总量、处理烟气总量以及分区支管喷氨流量实测值，控制器(9)将入口nox浓度测量值、出口nox浓度测量值、喷氨重量、处理烟气总量以及分区支管喷氨流量实测值进行耦合计算，从而获分区喷氨量耦合计算值，其次将分区喷氨量耦合计算值转化为各个分区的喷氨量调节机构控制信号进行分区喷氨量修正，最后通过分区支管喷氨量修正值反馈至控制器(9)进行调整控制，从而实现分区喷氨量的准确控制。

10.根据权利要求9所述的通过差压实现scr系统精准喷氨分区调平方法，其特征在于，所述入口nox预测系统中将处理烟气量、锅炉负荷、风量配比、煤量配比、磨煤机组合、氧量分布和温度分布边界参数进行数学模型分析，从而获得入口nox浓度预测值。

技术总结
本发明涉及一种通过差压实现SCR系统精准喷氨分区调平装置及方法，属于环保技术领域。本通过差压实现SCR系统精准喷氨分区调平装置，包括SCR反应器，所述SCR反应器上设有入口烟道和出口烟道，所述SCR反应器的上部内设有整流格栅，所述整流格栅的竖直下方设有多个分区，所述入口烟道内设有多个喷氨格栅，所述喷氨格栅的数量与所述分区的数量一一对应，每个所述分区内均安装有差压测量仪表，所述SCR反应器的外部还设有用于调整每个分区喷氨流量的喷氨量调节机构。有益效果：通过差压即可实现SCR系统精准喷氨分区调平，其分区改造成本低、仪表维护方便，且仪表测量响应时间短，喷氨量与机组负荷变化同步性强。

技术研发人员：田建明,周欣,宋端阳,韩勇,霍玉涛,李计珍,韦亮,姚海宙,姜岸
受保护的技术使用者：北京清新环境技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14