一种SCR脱硝装置、其喷氨调节装置及其喷氨调整方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SCR脱硝装置、其喷氨调节装置及其喷氨调整方法，SCR脱硝装置用喷氨调节装置，包括喷氨母管；喷氨母管分支为两根以上的喷氨分区母管，每根喷氨分区母管分支为两根以上的喷氨支管；每根喷氨支管上均分别设有喷氨手动调节阀，每根喷氨分区母管上均分别设有喷氨分区调节阀，未分支前的喷氨母管上游段设有喷氨总量调节阀。本发明专利技术通过对SCR出口NOx平均浓度和NOx浓度分布进行监测，全面提升喷氨控制的品质，整套系统设计方面注重高度集成，具有投资省、可靠性高等显著优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大型燃煤电站烟气脱硝
，尤其涉及一种SCR脱硝装置、其喷氨调节装置及其喷氨调整方法。
技术介绍
目前，大型燃煤电站普遍采用SCR脱硝装置来降低烟气中NOx排放浓度。SCR利用NH3对NOx的还原特性，在催化剂的作用下将NOx还原为对环境无害的N2和H2O。在实际运行过程中，喷氨量的控制尤为关键，增加喷氨量有利于降低NOx排放浓度，但氨逃逸率会随之增加，进而易造成下游空预器因硫酸氢铵沉积而堵塞和腐蚀，还可能造成电除尘极线积灰、除尘布袋黏灰等不利影响。在喷氨控制方面，一方面要求合理控制喷氨总量，另一方面要求保证喷氨均匀性(主要指氨氮摩尔比相对均匀)，以确保在允许氨逃逸率范围内，NOx排放浓度达标。喷氨总量控制一般以SCR出口NOx浓度测量值作为反馈信号，调节喷氨总量控制阀(一般每侧1个)。但当前SCR出口普遍采用单点测量NOx浓度；单点测量值的代表性较差，不能反映SCR出口NOx平均浓度的情况，故不能完全表征喷氨总量是否合适。此外，当前SCR出口NOx浓度普遍采用CEMS测量，还存在迟滞时间长、维护工作量大等问题。喷氨均匀性一般需通过人工调整若干喷氨手动调节阀(一般每侧8～40个)，喷氨手动调节阀设在喷氨总量控制阀的下游，其调整的主要依据是现场实测SCR出口NOx浓度分布。局部NOx浓度偏高区域，与之相应的上游AIG(喷氨调整装置)的喷氨手动调节阀增大开度，反之则减小开度，通过反复多次调整保证SCR出口NOx浓度分布相对均匀。此时若SCR催化剂模块不存在明显的磨损、坍塌及堵灰等故障，则说明喷氨均匀性得以保证。上述喷氨总量已实现自动控制，但喷氨均匀性还主要依赖定期手动调整，调整的目的是实现SCR入口截面不同区域氨氮摩尔比趋于一致，从而使得SCR出口截面不同区域NOx浓度偏差不大。由于一次完整的AIG调整过程耗时较长、耗费较大，因此燃煤电站一般每年调整一次，且大都委外完成。由于一个调整周期内AIG特性基本不变，当燃烧煤种变化、磨组合方式改变、燃烧器调整等因素导致SCR入口NOx浓度分布和流场发生明显变化时，氨氮摩尔比的均匀性将明显变差，即局部氨氮摩尔比与平均值的偏差变大；氨氮摩尔比过小的区域，局部脱硝效率不能达标，而氨氮摩尔比过大的区域，氨逃逸率超标。在超低排放改造前，燃煤电站执行特别排放标准，脱硝效率普遍处于60％～80％之间，即氨氮摩尔比平均值普遍控制在0.6～0.8之间；而超低排放改造后，NOx排放浓度要求严格控制在50mg/Nm3以下，机组SCR脱硝效率往往超过90％，即氨氮摩尔比平均值超过0.9。当燃烧煤种变化、磨组合方式改变、燃烧器调整等因素导致SCR入口NOx浓度分布和流场发生明显变化时，执行超低排放标准将导致氨氮摩尔比超过1的位置将大为增加，氨逃逸率将远超允许值(＜3ppm)，从而极易造成空预器堵灰、电除尘极线积灰等不利影响。
技术实现思路
为了解决上述一系列难题，本专利技术提供一种SCR脱硝装置、其喷氨调节装置及其喷氨调整方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种SCR脱硝装置用喷氨调节装置，包括喷氨母管；喷氨母管分支为两根以上的喷氨分区母管，每根喷氨分区母管分支为两根以上的喷氨支管；每根喷氨支管上均分别设有喷氨手动调节阀，每根喷氨分区母管上均分别设有喷氨分区调节阀，未分支前的喷氨母管上游段设有喷氨总量调节阀。上述未分支前的喷氨母管上游段指喷氨母管的起始端，也即喷氨母管未分支为喷氨分区母管前的部分；每根喷氨分区母管上均分别设有喷氨分区调节阀，即喷氨分区调节阀与喷氨分区母管一一对应，调节由喷氨母管进入喷氨分区母管的氨量。作为本申请的进一步优选，喷氨母管分支为3～5根喷氨分区母管。各喷氨分区母管相互并联，也即每个喷氨总量调节阀下游设3～5个喷氨分区调节阀，各喷氨分区调节阀并联；每根喷氨分区母管分支为一组喷氨支管。申请人进一步研究发现，由于SCR脱硝装置的烟道截面为水平宽度大于垂直高度的矩形状，且宽度一般为高度的3～5倍，考虑氨进入烟气中混合及扩散的规律，分成3～5个相对独立的区域精细控制喷氨量，可大幅改善喷氨均匀性。若分区数量进一步增加，不仅投资成本会随之增加，而且系统可靠性会随之下降，因此，申请人优选把现有技术中若干喷氨手动调节阀和喷氨支管分成3～5组。一种SCR脱硝装置，包括脱硝装置本体，脱硝装置本体包括SCR烟道入口和SCR烟道出口，还包含上述SCR脱硝装置用喷氨调节装置和SCR出口NOx浓度监测装置；SCR脱硝装置用喷氨调节装置设置在SCR烟道入口外，并向SCR脱硝装置内喷氨；SCR出口NOx浓度监测装置包括多点混合取样装置和NOx在线分析仪，多点混合取样装置包括依次连通的多点取样段、过渡连接段和烟气混合段；多点取样段设在SCR烟道出口，烟气混合段与空预器烟道出口连通；NOx在线分析仪布置在烟气混合段。脱硝装置本体和空预器均为本领域常用的现有设备，为避免赘余，不作过多描述。一般每台燃煤发电机组有两台SCR脱硝装置，业内习惯上称为A侧和B侧。本申请喷氨分区调节阀可远程手动或自动调节，优选自动调节，调节的依据为上述多点混合取样装置分区取样、经NOx在线分析仪依次测量的各分区NOx平均浓度。为了进一步保证NOx测量的准确性与方便性，多点混合取样装置的多点取样段由6～12根多点取样枪组成；过渡连接段包括与多点取样枪同样数量的取样支管，多点取样枪和取样支管一一对应，每根多点取样枪与其对应的取样支管连通，每根取样支管上均设有取样控制阀；烟气混合段包括取样母管，所有的取样支管汇合至取样母管，取样母管上设有NOx在线分析仪；多点取样枪沿SCR烟道出口宽度方向布置，取样母管与空预器烟道出口连通。优选，上述多点取样枪在宽度方向的布置数量和位置根据上游喷氨格栅的个数和空间布置而定，进一步优选，每支多点取样枪与其对应的喷氨格栅覆盖的面积相等；喷氨格栅与喷氨手动调节阀数量相等、一一对应。上述喷氨格栅为SCR脱硝装置内现有常用装置。为了进一步确保喷氨的均匀性，喷氨支管分为3～5组；取样支管分为3～5组，喷氨支管的组数与取样支管的组数一致、且相互对应。上述喷氨支管分为3～5组，也即喷氨母管分支为3～5根喷氨分区母管，每根喷氨分区母管对应一组喷氨支管。当打开其中一组取样支管上的取样控制阀而关闭其他组时，则自动抽取相应分区烟气混合样，从而得知该分区内NOx脱除效果。上述取样控制阀依次逐组打开和关闭，可以测得SCR出口各分区NOx平均浓度，从而为上述喷氨分区调节阀的控制和调节提供依据。上述取样控制阀依次逐个打开和关闭，可以测得SCR烟道出口宽度方向上不同位置NOx浓度分布状况，从而为上述喷氨手动调节阀的现场人工调整提供依据。通过取样控制阀依次打开和关闭，实现对SCR出口NOx浓度分布的巡测，其突出优势体现在：仅用一套NOx在线分析仪测量各点或各分区NOx浓度，不仅减少了投资和维护工作量，而且NOx在线分析仪自身表计误差对SCR烟道出口NOx浓度分布均匀性的评价影响很小，有利于提高整体系统可靠性以及调节精度。上述取样控制阀依次逐组打开和关闭，有利于缩短巡测一遍的时间，从而减小巡测期间工况变化对烟气流场和NOx浓度分布的影响的可能，进而有利于提高喷氨分区调节阀的控制和调节精度。上述取样控制阀依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR脱硝装置用喷氨调节装置，其特征在于：包括喷氨母管；喷氨母管分支为3～5根喷氨分区母管，每根喷氨分区母管分支为两根以上的喷氨支管；每根喷氨支管上均分别设有喷氨手动调节阀，每根喷氨分区母管上均分别设有喷氨分区调节阀，未分支前的喷氨母管上游段设有喷氨总量调节阀。

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝装置用喷氨调节装置，其特征在于：包括喷氨母管；喷氨母管分支为3～5根喷氨分区母管，每根喷氨分区母管分支为两根以上的喷氨支管；每根喷氨支管上均分别设有喷氨手动调节阀，每根喷氨分区母管上均分别设有喷氨分区调节阀，未分支前的喷氨母管上游段设有喷氨总量调节阀。2.一种SCR脱硝装置，包括脱硝装置本体，脱硝装置本体包括SCR烟道入口和SCR烟道出口，其特征在于：还包含权利要求1所述的SCR脱硝装置用喷氨调节装置和SCR出口NOx浓度监测装置；SCR脱硝装置用喷氨调节装置设置在SCR烟道入口外，并向SCR脱硝装置内喷氨；SCR出口NOx浓度监测装置包括多点混合取样装置和NOx在线分析仪，多点混合取样装置包括依次连通的多点取样段、过渡连接段和烟气混合段；多点取样段设在SCR烟道出口，烟气混合段与空预器烟道出口连通；NOx在线分析仪布置在烟气混合段。3.如权利要求2所述的SCR脱硝装置，其特征在于：多点混合取样装置的多点取样段由6～12根多点取样枪组成；过渡连接段包括与多点取样枪同样数量的取样支管，多点取样枪和取样支管一一对应，每根多点取样枪与其对应的取样支管连通，每根取样支管上均设有取样控制阀；烟气混合段包括取样母管，所有的取样支管汇合至取样母管，NOx在线分析仪设在取样母管上；多点取样枪沿SCR烟道出口宽度方向设置，取样母管与空预器烟道出口连通。4.如权利要求3所述的SCR脱硝装置，其特征在于：每支多点取样枪与其对应的喷氨格栅覆盖的面积相等；喷氨格栅与喷氨手动调节阀数量相等、一一对应。5.如权利要求3所述的SCR脱硝装置，其特征在于：喷氨支管分为3～5组；取样支管分为3～5组，喷氨支管的组数与取样支管的组数数量一致、且相互对应。6.如权利要求3所述的SCR脱硝装置，其特征在于：取多点混合取样装置的取样支管上、且各取样控制阀的上游，分别接一根取样旁路支管，各旁...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦红旗，石伟伟，何长征，李文霞，
申请(专利权)人：南京博沃科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32