本发明涉及一种提高脱硝喷氨量监控可靠性的方法和系统。
背景技术：
锅炉烟气脱硝系统通过测量并控制喷氨量的多少，实现对脱硝系统出口氮氧化物浓度的控制。
常规的设计方案是：在每套脱硝反应器的供氨管道上，安装一台氨流量检测仪表和一台氨流量调节阀；部分设计方案中，在氨流量检测仪表处，设计一套供氨旁路装置，当氨流量检测仪表故障需要检修或更换时，使氨气跨过氨流量检测仪表经旁路进入脱硝反应器。
上述设计方案存在的不足是：当氨气流量表故障时，无法准确测量氨流量，使脱硝反应器出口氮氧化物的浓度无法精确控制，容易导致喷氨过量造成较多的氨逃逸或喷氨量过少造成出口氮氧化物超标排放；当氨流量调节阀故障时，无法实现自动精确调节喷氨量，也会造成脱硝反应器出口氮氧化物的大幅波动，导致喷氨过量造成较多的氨逃逸或喷氨量过少造成出口氮氧化物超标排放，并且脱硝系统运行中无法对氨流量调节阀进行隔离处理，只能等脱硝系统停运后才能进行检修。
因此，如何避免氨流量检测仪表或氨流量调节阀故障对脱硝系统的不利影响，提高脱硝喷氨量监控的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明为了解决上述问题，提出了一种提高脱硝喷氨量监控可靠性的方法和系统，能够实现当氨流量检测仪表或氨流量调节阀故障时，由备用氨流量检测仪表、氨流量调节阀实现氨流量的监控功能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一目的是提供一种提高脱硝喷氨量监控可靠性的方法，包括以下步骤：
相对于脱硝反应器的烟气脱硝系统，至少多配置一套独立的喷氨量监控装置，以作为备用，通过切换运行中的喷氨量监控装置与备用的喷氨量监控装置，实现氨流量的不间断监控。
进一步的，对于只有一套脱硝反应器的烟气脱硝系统，运行的喷氨量监控装置所在的供氨管路，与备用的喷氨量监控装置所在的供氨管路各自通过隔离阀门并联。
进一步的，对于包含两套脱硝反应器的烟气脱硝系统，正常运行的两套喷氨量监控装置所在的供氨管路，与作为公共备用的喷氨量监控装置所在的供氨管路各自通过隔离阀门并联。
进一步的，每个运行的喷氨量监控装置所在的管路和备用的喷氨量监控装置所在的管路，各自通过隔离阀门与蒸汽源相连接；当氨流量检测仪表、氨流量调节阀所在的管路中存在氨形成的结晶或其他杂质时，打开相应的蒸汽隔离阀门及管路出口隔离阀，用蒸汽对管路进行吹扫。
更进一步的，上述蒸汽吹扫操作，每间隔一定时间由dcs或plc自动将运行中的喷氨量监控装置所在的管路切至备用状态，并自动进行吹扫。
当然，可以用手动切换进行吹扫。
进一步的，运行中的喷氨量监控装置与备用的喷氨量监控装置之间的切换，设计成无扰切换。
所述无扰切换的过程具体包括：
确认备用的喷氨量调节阀已全关，否则将其全关；
将备用的喷氨量监控装置所在管路的入口隔离阀和出口隔离阀打开；
记录运行的氨流量调节阀的开度位置，缓慢开启备用氨流量调节阀，同时，缓慢关闭运行的氨流量调节阀，直到备用氨流量调节阀开至原运行的氨流量调节阀的开度位置、运行的氨流量调节阀关至全关位置；
关闭运行的喷氨量监控装置所在管路的入口隔离阀和出口隔离阀。
本发明的第二目的是提供一种提高脱硝喷氨量监控可靠性的系统，包括：
运行喷氨量监控回路，包括设置有氨流量检测仪表、氨流量调节阀、供氨管路、入口隔离阀门和出口隔离阀门的回路，形成的独立的氨流量监控回路；
备用喷氨量监控回路，包括设置有氨流量检测仪表、氨流量调节阀、供氨管路、入口隔离阀门和出口隔离阀门的独立的氨流量监控回路；
所述运行喷氨量监控回路和备用喷氨量监控回路，各自通过隔离阀连接吹扫用的蒸汽源。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
脱硝系统运行中氨流量检测仪表或氨流量调节阀出现故障、氨流量监控装置所在的供氨管路中出现氨结晶或较多杂质时，可将备用喷氨量监控装置投入运行，完全代替运行中的氨流量监控装置，不会对脱硝系统的正常运行产生不利影响，不会导致脱硝反应器出口氮氧化物的大幅波动，因而具有较高的环保效益和经济效益。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为一运一备氨流量监控系统示意图。
图2为两运一备氨流量监控系统示意图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明实施例一运一备氨流量监控系统示意图。该系统用于只有一套脱硝反应器的脱硝系统。图中，1、供氨管道；2、运行监控装置入口隔离阀；3、备用监控装置入口隔离阀；4、运行氨流量检测仪表；5、备用氨流量检测仪表；6、运行氨流量调节阀；7、备用氨流量调节阀；8、运行监控装置出口隔离阀；9、备用监控装置出口隔离阀；10、供氨管道；11、吹扫蒸汽供应管道；12、运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀；13、备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀。
图中，运行氨流量检测仪表4和备用氨流量检测仪表5宜选用相同规格型号的仪表，运行氨流量调节阀6和备用氨流量调节阀7宜选用相同规格型号的调节阀，以便满足其互换性需要。
正常运行中，运行监控装置入口隔离阀2和出口隔离阀8均打开，备用监控装置入口隔离阀3和出口隔离阀9均关闭，运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀12、备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13均关闭。氨气流经运行监控装置入口隔离阀2、运行氨流量检测仪表4、运行氨流量调节阀6、运行监控装置出口隔离阀8进入供氨管道10。
当运行氨流量检测仪表4、运行氨流量调节阀6出现故障，或管道内部出现氨结晶或沉淀下来的杂质影响氨气的流动、导致氨流量减小或波动时，可将备用的监控装置投入运行，切换步骤是：一、确认备用氨流量调节阀7位于全关位置，否则将其关闭；二、打开备用监控装置入口隔离阀3和出口隔离阀9；三、首先记住运行氨流量调节阀6的开度位置，然后缓慢开启备用氨流量调节阀7，同时，缓慢关闭运行氨流量调节阀6，直到备用氨流量调节阀7开至原运行氨流量调节阀6的开度位置、运行氨流量调节阀6关至全关位置；四、关闭运行喷氨量监控装置所在管路的入口隔离阀2和出口隔离阀8。
在上述第三步中，所述缓慢开启备用氨流量调节阀7，同时，缓慢关闭运行氨流量调节阀6，可按交替开、关的方式进行，如：第1步，将备用氨流量调节阀7由开度0％开至1％，再将运行氨流量调节阀6由当前位置关小1％；第2步，将备用氨流量调节阀7由开度1％开至2％，再将运行氨流量调节阀6由当前位置关小1％；以此类推，直到运行氨流量调节阀6全关。采用此操作方法可减小切换过程中氨流量的大幅波动。
当上述方案中的隔离阀门采用电动或气动门时，上述切换过程可以通过dcs(分散控制系统)或plc(可编程序控制器)预先组态的控制程序自动完成。
当监控装置所在的管路中存在氨结晶或其他杂质时，可采用蒸汽进行吹扫清理。以备用监控装置所在管路为例，其吹扫步骤是：一、确认备用监控装置入口隔离阀3已关闭；二、确认备用氨流量调节阀7已全开，否则将其开至全开；三、确认备用监控装置出口隔离阀9已打开，否则将其打开；四、打开备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13；五、吹扫完成后，关闭备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13和备用监控装置出口隔离阀9。
当上述方案中的隔离阀门采用电动或气动门时，上述吹扫步骤可以通过dcs(分散控制系统)或plc(可编程序控制器)预先组态的控制程序自动完成。
可以理解的是，上述方案中也可在每个氨流量监控装置所在的管道上，加装单独的吹扫蒸汽排放隔离阀及管路，将吹扫后的蒸汽及杂质排放到烟道内或其他部位。
图2为本发明实施例两运一备氨流量监控系统示意图。
该氨流量监控系统用于由两套脱硝反应器组成的脱硝系统。图中，1、供氨管道母管；2、a侧运行监控装置入口隔离阀；3、备用监控装置入口隔离阀；4、a侧运行氨流量检测仪表；5、备用氨流量检测仪表；6、a侧运行氨流量调节阀；7、备用氨流量调节阀；8、a侧运行监控装置出口隔离阀；9、备用监控装置至a侧出口隔离阀；10、a侧脱硝供氨管道；11、吹扫蒸汽供应母管；12、a侧运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀；13、备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀；14、b侧运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀；15、b侧运行监控装置入口隔离阀；16、b侧运行氨流量检测仪表；17、b侧运行氨流量调节阀；18、b侧运行监控装置出口隔离阀；19、备用监控装置至b侧出口隔离阀；20、b侧脱硝管道。
图中，a侧运行氨流量检测仪表4、b侧运行氨流量检测仪表16和备用氨流量检测仪表5宜选用相同规格型号的仪表，a侧运行氨流量调节阀6、b侧运行氨流量调节阀17和备用氨流量调节阀7宜选用相同规格型号的调节阀，以便满足其互换性需要。
正常运行中，a侧运行监控装置入口隔离阀2和出口隔离阀8均打开，b侧运行监控装置入口隔离阀15和出口隔离阀18均打开，备用监控装置入口隔离阀3、备用监控装置至a侧出口隔离阀9和备用监控装置至b侧出口隔离阀19均关闭；a侧运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀12、b侧运行监控装置蒸汽吹扫隔离阀14、备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13均关闭。氨气流经a侧运行监控装置入口隔离阀2、a侧运行氨流量检测仪表4、a侧运行氨流量调节阀6、a侧运行监控装置出口隔离阀8进入a侧脱硝供氨管道10；同时，氨气流经b侧运行监控装置入口隔离阀15、b侧运行氨流量检测仪表16、b侧运行氨流量调节阀17、b侧运行监控装置出口隔离阀18进入b侧脱硝供氨管道20。
当a侧运行氨流量检测仪表4、a侧运行氨流量调节阀6出现故障，或管道内部出现氨结晶或沉淀下来的杂质影响氨气的流动、导致氨流量减小或波动时，可将备用的监控装置代替a侧投入运行，切换步骤是：一、确认备用氨流量调节阀7位于全关位置，否则将其关闭；二、打开备用监控装置入口隔离阀3和备用监控装置至a侧出口隔离阀9；三、首先记住a侧运行氨流量调节阀6的开度位置，然后缓慢开启备用氨流量调节阀7，同时，缓慢关闭a侧运行氨流量调节阀6，直到备用氨流量调节阀7开至原a侧运行氨流量调节阀6的开度位置、a侧运行氨流量调节阀6关至全关位置；四、关闭a侧运行监控装置入口隔离阀2和出口隔离阀8。
同理，当b侧运行监控装置出现故障时，也可按上述方案由备用监控装置代替运行。
当上述方案中的隔离阀门采用电动或气动门时，上述切换过程可以通过dcs(分散控制系统)或plc(可编程序控制器)预先组态的控制程序自动完成。
当监控装置所在的管路中存在氨结晶或其他杂质时，可采用蒸汽进行吹扫清理。以备用监控装置所在管路为例，其吹扫步骤是：一、确认备用监控装置入口隔离阀3已关闭；二、确认备用氨流量调节阀7已全开，否则将其开至全开；三、确认备用监控装置至a侧出口隔离阀9或至b侧出口隔离阀19已打开，否则将其之一打开；四、打开备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13；五、吹扫完成后，关闭备用监控装置蒸汽吹扫隔离阀13、备用监控装置至a侧出口隔离阀9或至b侧出口隔离阀19。
当上述方案中的隔离阀门采用电动或气动门时，上述吹扫步骤可以通过dcs(分散控制系统)或plc(可编程序控制器)预先组态的控制程序自动完成。
可以理解的是，上述方案中也可在每个氨流量监控装置所在的管道上，加装单独的吹扫蒸汽排放隔离阀及管路，将吹扫后的蒸汽及杂质排放到烟道内或其他部位。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。