一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法技术

本发明专利技术涉及一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能，然后判断不同NOx浓度对应的氨逃逸；结合烟气条件，评估不同氨逃逸条件对空预器堵塞的影响并判断空预器的阻力变化情况；然后将风机电耗转换为上网电量；计算脱硝设备运行全过程的运行总成本，C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME；C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：所述的上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗对应的上网电量折算量。本发明专利技术提出一种综合的经济效益评价方法，实现脱硝系统的精细化管理，有助于电厂选择最佳运行方式。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法
本专利技术涉及一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法。
技术介绍
SCR烟气脱硝装置布置于省煤器与空预器之间，其性能状况受来流烟气条件影响明显，同时氨逃逸造成的空预器ABS堵塞等次生问题愈加突出。目前在进行燃烧运行优化调整中，往往根据炉效、汽温等指标推荐最佳运行方式，未充分考虑脱硝性能及空预器堵塞等因素的影响，对经济效益的评价不够全面系统。脱硝超低排放改造后，因硫酸氢铵造成的空预器堵塞等情况日趋严重，导致机组风烟系统运行状况发生明显变化，目前电厂运行当中存在片面追求低氮控制效果而忽略锅炉燃烧的问题，该运行方法虽然氨耗量少，同时也有利于氨逃逸控制，空预器堵塞几率降低，但锅炉效率会受影响，同时可能带来高温腐蚀等问题。因此，为整体提高脱硝设备及锅炉岛运行水平，最大化燃煤机组经济效益，需要综合考虑锅炉燃烧(炉效、结渣、腐蚀)、脱硝性能及空预器堵塞情况，制定一种涵盖脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种各种因素考虑全面系统，能够直观的帮助电厂确定最佳运行方式的脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法。为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，包括如下步骤：(1)评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能，然后判断不同NOx浓度对应的氨逃逸；(2)结合烟气条件，评估不同氨逃逸条件对空预器堵塞的影响，从而判断空预器的阻力变化情况；(3)根据空预器的阻力，计算风机电耗变化量，并按上网电价核算成本；(4)根据锅炉效率变化计算煤耗变化量；(5)按照公式一计算脱硝设备运行全过程的运行总成本，，公式一：C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME；式中，C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗变化量对应的上网电量折算量。在初始阶段，各因素的系数取1，随着数据库的不断积累完善，各因素的系数可以进行不断调整，从而使得经济效益评价结果逐渐趋于真实。由于各实测变量的成本较难比较，因此，专利技术人将锅炉效率转换为煤耗，按标煤单价计算成本；厂用电转换为上网电量，按上网电价计算效益；氨耗按还原剂市场价计算成本；然后根据公式一可以较为方便、准确、全面的计算出该工况下的运行成本，从而便于电厂最大化燃煤机组的运行经济效益。本专利技术中评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能的方法可以采用本领域的常用方法，例如：式中MR为NH3/NOx摩尔比，η为脱硝效率，MR及η通过现场测试数据计算获得。本专利技术中根据脱硝装置潜能判断不同NOx浓度对应的氨逃逸，也可以采用本领域的常用方法，例如：在入口NOx浓度一定条件下，依据获得的潜能计算不同NOx出口浓度对应的氨逃逸，举例如下表。优选地，步骤(2)中，空预器的阻力根据当前获得的Radian数进行预判；其中，Radian数公式为：Radian＝[NH3]×[SO3]×([TIFT]-[Trep])；式中：TIFT为硫酸氢铵形成的初始温度；Trep为空预器排烟温度和冷端金属壁表面温度的加权数值，表示为(0.7×Tcoldend+0.3×Texitgas)，其中，Tcoldend为空预器冷端金属壁表面温度，Texitgas为空预器排烟温度；[NH3]为步骤(1)获得的氨逃逸；[SO3]为根据SO2表计示值浓度乘以转化率得到，转化率取值范围：1.5％～3％。优选地，步骤(2)中，对空预器阻力随Radian数的变化规律依据运行历史数据进行回归分析：根据现有数据以及关系，设定回归方程，求出合理的回归系数，并进行相关性检验，确定相关系数，据此预判空预器未来阻力，并计算预测值的置信区间。进一步优选地，所述的运行历史数据包括氨逃逸、SO2浓度、SO2/SO3转化率、空预器烟侧阻力等参数。本专利技术中，首先根据历史统计数据对空预器的阻力与Radian数变化规律进行回归分析，根据当前获得的Radian数预判空预器阻力，随着使用过程中，数据库的不断积累完善，对空预器的阻力预判将趋于准确，从而使得经济效益评价结果逐渐趋于真实。本专利技术中，根据空预器的阻力计算风机电耗进而确定上网电量的方法可以采用本领域的常用方法，例如：N＝Q/3600×P/(η0×η1)/1000，式中，N为风机电机功率(kW)；Q为烟气量(m3/h)；P为全压升(Pa)，η0为风机效率，一般取0.88；η1为机械效率，一般取0.95。获得电机功率后结合运行小时数即可获得电耗量，节省的电耗量可上网发电，获得经济效益。优选地，所述的公式一为：C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME+Ielse×Pelse，式中，C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗变化量对应的上网电量折算量；Ielse：其他项目的权重；Pelse：其他项目的单价。进一步优选地，所述的其他项目的权重系数和成本根据电厂的运行要求进行调整。本专利技术进一步考虑设备损耗等其他项目带来的成本，从而使得经济效益评价更加全面。本专利技术还提供一种所述的脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法在燃煤机组SCR烟气脱硝精细化管理中的应用。由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术从脱硝设备运行全过程角度，系统考虑锅炉燃烧、SCR脱硝、空预器运行状况，提出一种综合的经济效益评价方法，实现脱硝系统的精细化管理，有助于电厂选择最佳运行方式。附图说明图1为不同氨逃逸及折算硫含量下空预器阻力的统计情况；图2为不同运行工况全过程经济效益对比图。具体实施方式以下将通过具体实施例进一步阐述本专利技术，但并不用于限制本专利技术的保护范围。本领域技术人员可在权利要求范围内对制备方法和使用仪器作出改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。因此，本专利技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，包括如下步骤：(1)评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能，然后判断不同NOx浓度对应的氨逃逸；(2)结合烟气条件，评估不同氨逃逸条件对空预器堵塞的影响，从而判断空预器的阻力变化情况；(3)根据空预器的阻力，计算风机电耗变化量，并按上网电价核算成本；(4)根据锅炉效率变化计算煤耗变化量；(5)按照公式一计算脱硝设备运行全过程的运行总成本，公式一：C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME；式中，C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗变化量对应的上网电量折算量。本专利技术中评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能的方法可以采用本领域的常用方法，例如：式中MR为NH3/NOx摩尔比，η为脱硝效率，MR及η通过现场测试数据计算获得。本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能，然后判断不同NOx浓度对应的氨逃逸；(2)结合烟气条件，评估不同氨逃逸条件对空预器堵塞的影响，从而判断空预器的阻力变化情况；(3)根据空预器的阻力，计算风机电耗变化量，并按上网电价核算成本；(4)根据锅炉效率变化计算煤耗变化量；(5)按照公式一计算脱硝设备运行全过程的运行总成本，公式一：C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME；式中，C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗变化量对应的上网电量折算量。

【技术特征摘要】
1.一种脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)评估经喷氨优化调整后的脱硝装置潜能，然后判断不同NOx浓度对应的氨逃逸；(2)结合烟气条件，评估不同氨逃逸条件对空预器堵塞的影响，从而判断空预器的阻力变化情况；(3)根据空预器的阻力，计算风机电耗变化量，并按上网电价核算成本；(4)根据锅炉效率变化计算煤耗变化量；(5)按照公式一计算脱硝设备运行全过程的运行总成本，公式一：C＝ICoal×PCoal×MCoal+INH3×PNH3×MNH3+IE×PE×ME；式中，C：运行总成本；ICoal：煤耗系数；PCoal：标煤单价；MCoal：煤耗；INH3：氨耗系数；PNH3：氨还原剂单价；MNH3：氨耗量；IE：上网电量系数；PE：所述的上网电价；ME：风机电耗变化量对应的上网电量折算量。2.根据权利要求1所述的脱硝设备运行全过程的经济效益评价方法，其特征在于：步骤(2)中，空预器的阻力根据当前获得的Radian数进行预判；其中，Radian数公式为：Radian＝[NH3]×[SO3]×([TIFT]-[Trep])；式中：TIFT为硫酸氢铵形成的初始温度；Trep为空预器排烟温度和冷端金属壁表面温度的加权数值，表示为(0.7×Tcoldend+0.3×Texitgas)，其中，Tcoldend为空预器冷端金属壁表面温度，Texitgas为空预器排烟温度；[NH3]为步骤(1)获得的氨逃逸；[SO3]为根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁俊杰，卢承政，金理鹏，宋玉宝，方朝君，何金亮，周健，朱德力，鲍强，蒋晓钧，李明磊，
申请(专利权)人：苏州西热节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32