一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法与流程

本发明属于燃煤电站scr烟气脱硝，具体涉及一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法。

背景技术：

1、不同温度下的硫酸氢铵分别呈现气态、液态、颗粒状，通常情况下，气态或颗粒状硫酸氢铵会随着烟气流经空预器，不会对空预器产生影响。但是，当煤粉锅炉的温度超过硫酸氢铵的熔点(147℃)时，硫酸氢铵呈现液态，液态的硫酸氢铵是一种粘性很强的物质，在烟气中会粘附大量飞灰，从而造成空预器的堵塞等，进而影响空预器的换热及煤粉锅炉的正常运行。硫酸氢铵可在空预器的中间受热面出现，蒸汽吹灰器堵塞、吹扫效果差主要就是由于空预器的表面沉积物具有既黏又硬的特性造成的。空预器烟气侧堵塞与烟气温度、烟气中的nh3、so3浓度有着直接的关系。当so3的质量浓度小于10mg/m3且逃逸氨质量浓度低于1mg/m3时，空预器发生堵塞现象的概率几乎为零。但当逃逸氨质量浓度高于2.28mg/m3或so3质量浓度高于逃逸氨质量浓度时，均可增大空预器出现堵塞现象的概率，这是因为so3质量浓度过高易生产更多的硫酸氢铵。研究如何有效预防空预器出现硫酸氢铵堵塞现象具有较为重要的现实意义，将有助于提高空预器的换热效果并促进煤粉锅炉的正常运行。

2、中国发明专利，公开号cn116362164a，公开了空气预热器堵塞状况确定方法及装置，该方法包括：获取空气预热器的监测数据、设备参数及煤质成分参数，根据煤质成分参数及计算模型，确定干烟气体积量、干烟气产物摩尔数、空气量摩尔数及空气质量值，根据设备参数，确定烟气仓截面积，以及确定过量空气系数及其它参数，根据数据采集周期及空气预热器阻力系数，得到平均阻力系数环比变化率，确定空气预热器堵塞状况。但是该专利对空气预热器的硫酸氢氨堵塞状况没有进行原因分析，对空气预热器的堵塞状况的预防无法提供有效的措施。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法，通过喷氨调整来降低对应空预器上游区域的沉积系数，实现空预器防堵塞。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法，包括以下步骤：

4、1)评估现有空预器的烟气侧和空气侧参数；

5、2)根据scr出口测点的数量选择虚拟分区的数量，根据喷氨支管沿炉宽方向的数量与虚拟分区数来对喷氨支管进行分组；

6、3)进入第1阶段：在代表性负荷下，对每个虚拟分区区域内的scr出口进行烟气取样，scr出口需监测各虚拟分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值，计算得出初始沉积系数dn1；

7、4)记录每个虚拟分区喷氨支管的开度值ni；

8、5)计算不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数dn1i，进而计算得到各自对应的空预器烟气侧沉积系数算术平均值及分布标准偏差，再计算得到不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差cv1；

9、6)将步骤5)得到的各虚拟分区空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差cv1与推荐值做对比，并根据对比结果调整对应虚拟分区的开度值；

10、7)调整后进入第2阶段：重复第1阶段的步骤3)至步骤5)，计算得到第2阶段各虚拟分区空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差，并与推荐值做对比，根据对比结果调整对应虚拟分区的开度值；

11、步骤6)中，当空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差大于推荐值并调整对应虚拟分区的开度值后，需要进入从第1阶段进入第2阶段；步骤7)中，当空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差大于推荐值并调整对应虚拟分区的开度值后，需要进入从第2阶段进入第3阶段，依次类推，直至空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差小于等于推荐值；

12、8)调整结束后，记录第n次调整结束后的各虚拟分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值，计算得出对应的沉积系数dnn，通过分析比较dnn与dn1评估空预器堵塞程度。

13、进一步的，步骤2)中，根据喷氨支管沿炉宽方向的数量与虚拟分区数来对喷氨支管进行分组的步骤包括：

14、设喷氨支管沿炉宽方向为x组，虚拟分区数量为t个，t为6～9，则每个虚拟分区对应的喷氨支管的数量为x/t支。

15、进一步的，所述沉积系数的计算公式为：

16、dn＝ρ(nh3)*ρ(so3)*(tabs-ttzw)

17、ttzw＝0.7tbw+0.3tpy

18、tbw＝tlk+(tpy-tlk)/(1+αktk/(αyty))

19、ρ(so3)＝ρ(so2)*(k1+k2)*80/64

20、式中：ρ(nh3)为烟气中nh3浓度，mg/m3；

21、ρ(so2)为烟气中so2浓度，mg/m3；

22、ρ(so3)为烟气中so3浓度，mg/m3；

23、tabs为硫酸氢铵生成时的温度，℃；

24、ttzw为空预器出口特征温度，℃；

25、tbw为空预器冷端壁温，℃；

26、tlk为空预器冷空气温度，℃；

27、tpy为空预器排烟温度，℃；

28、k1为炉膛中so2/so3转化率，取0.8％～1.5％；

29、k2为催化剂层中so2/so3转化率，取1.0％～1.5％。

30、进一步的，所述空预器烟气侧沉积系数算术平均值的计算公式为：

31、

32、所述空预器烟气侧沉积系数分布标准偏差的计算公式为：

33、

34、所述空预器沉积系数分布相对标准偏差的计算公式为：

35、

36、进一步的，步骤6)中，将步骤5)得到的各虚拟分区空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差cv1与推荐值做对比，并根据对比结果调整对应虚拟分区的开度值的步骤包括：

37、若空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差大于推荐值，则调整对应虚拟分区的喷氨手动阀，若dn1i大于其算术平均值，则减小对应虚拟分区的开度值ni，反之则增大对应虚拟分区的开度值ni，每次调整ni为10％～15％，且ni不小于30％。

38、进一步的，步骤7)中，调整后进入第2阶段：重复第1阶段的步骤3)至步骤5)，计算得到第2阶段各虚拟分区空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差，并与推荐值做对比，根据对比结果调整对应虚拟分区的开度值的步骤包括：

39、调整后进入第2阶段：在代表性负荷下，对每个虚拟分区区域内的scr出口进行烟气取样，scr出口需监测各虚拟分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值；记录每个虚拟分区喷氨支管的开度值；计算不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数dn2i，进而计算得到各自对应的空预器烟气侧沉积系数算术平均值及分布标准偏差，再计算得到不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差cv2，并与推荐值做对比，若大于推荐值，则调整每个虚拟分区对应的开度值ni。

40、进一步的，步骤8)中，若dnn＜10000，则空预器仅出现轻微的堵塞；

41、若dn1＞30000＞dnn，则空预器通过喷氨精细化调整从堵塞的较大风险降低至一般风险；

42、若dn1＞＞dnn＞＞30000，则空预器通过喷氨精细化调整后仍为空预器堵塞的较大风险，需要进一步考虑降低烟气中的so3浓度和nh3浓度来降低空预器堵塞。

43、本发明还公开了一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞系统，包括：

44、烟气采集模块，用于对每个虚拟分区区域内的scr出口进行烟气取样，scr出口需监测各虚拟分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值；

45、数据记录模块，用于记录每个虚拟分区喷氨支管的开度值ni；

46、数据处理模块，用于计算初始沉积系数、不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数以及各自对应的空预器烟气侧沉积系数算术平均值、分布标准偏差和分布相对标准偏差，并将各虚拟分区空预器烟气侧沉积系数分布相对标准偏差与推荐值做对比；

47、控制模块，用于根据对比结果调整对应虚拟分区的开度值；

48、结果分析模块，用于记录第n次调整结束后的各虚拟分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值，计算得出对应的沉积系数dnn，并通过分析比较dnn与dn1评估空预器堵塞程度。

49、本发明还公开了一种电子设备，包括：

50、存储器，用于存储计算机程序；

51、处理器，用于通过调用计算机程序，执行如上所述的一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法。

52、本发明还公开了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上所述的一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法。

53、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

54、本发明公开一种基于分区脱硝装置沉积系数的空预器防堵塞方法，包括以下步骤：对每个虚拟分区区域内的scr出口进行烟气取样，依据so2浓度值和氨逃逸浓度值计算各虚拟分区对应的沉积系数；记录每个虚拟分区喷氨支管的开度值；计算不同虚拟分区对应的空预器烟气侧沉积系数以及算术平均值、分布标准偏差和分布相对标准偏差；将分布相对标准偏差与推荐值做对比，根据对比结果调整对应分区的开度值；调整结束后，记录第n次调整结束后各分区的so2浓度值和氨逃逸浓度值，计算得出对应的沉积系数dnn，通过分析比较dnn与初始沉积系数dn1评估空预器堵塞程度。本发明首创性通过喷氨调整降低空预器上游区域的沉积系数来实现空预器防堵塞，简便、高效。