一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，本发明专利技术系统包括依次连接的SCR脱硝反应器、取样管、灰尘过滤器、烟气处理器以及CEMS在线烟气分析仪；所述取样管的数量大于1个。本发明专利技术还提供了一种基于CEMS分析仪的喷氨调平工艺，本发明专利技术成本更低、操作更简单、准确度高，稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统及方法


[0001]本专利技术涉及燃煤电厂脱硝系统优化领域，具体涉及一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统及方法。

技术介绍

[0002]随着国内电力环保排放标准的越趋严格，国家要求燃煤机组总排口NO
X
排放浓度不得高于50mg/Nm3。很多电厂由于锅炉负荷变化过快，运行人员往往采用过量喷氨来保证脱硝系统的达标排放，造成氨耗量增加。另一方面由于漏氨生成硫酸铵盐，导致催化剂积灰严重，脱硝效率下降；同时空预器堵塞频繁，引风机出口阻力增大，机组运行能耗偏高。
[0003]传统氨分配方式(喷氨格栅)是假定烟气流量及NO
X
分布是固定不变的，而实际上锅炉负荷或燃烧方式调整时，烟气流量和NO
X
的分布是随着变化的。传统喷氨方式无法使NH3浓度场与NO
X
浓度场匹配，致使局部过量喷氨，氨逃逸增大，造成脱硝催化剂及下游空预器冷端积灰、堵塞的几率加大，影响机组正常运行，同时还可能出现局部喷氨不足，造成SCR出口NO
X
偏高、NO
X
浓度均匀性差。喷氨量增加导致氨逃逸增加,逃逸的氨气会生成硫酸氢铵并沉积在空预器中,导致空预器堵塞,系统阻力增大,影响锅炉安全、经济运行。所以如何降低SCR入口NOX减小喷氨量显得尤为重要。
[0004]现有技术中，专利申请号为201721815746.3的中国专利公开了全负荷自适应调平的精准喷氨系统，包括氨气喷嘴、空气管道、混合管道、喷氨母管、喷氨支管、调节阀和喷氨格栅，氨气经过氨气喷嘴喷射与空气管道中的空气混合后到达混合管道的入口端，即进入所述的喷氨母管，通过喷氨母管分配至阵列布置的若干个喷氨支管，再经过所述的调节阀进入烟道内的喷氨格栅，由喷氨格栅的喷嘴喷出与烟气混合，所述的混合管道的入口端距离第一根喷氨支管至少2m和或所述的混合管道的入口端与第一根喷氨支管之间设有至少2个弯头。
[0005]专利申请号为202010913021.8的中国专利公开了一种基于NOx及氨逃逸浓度快速测量的喷氨格栅调平方法，包括以机组常规运行工况作为喷氨格栅调整基准工况，将喷氨格栅阀门调整为统一开度；在SCR出口烟道截面布置与喷氨格栅分区数量相对应的采样节点数进行NOx、氨逃逸浓度测量；根据各节点NO
x
浓度，计算其分布相对标准偏差CV值及平均值，以高/低于NO
x
浓度均值的节点开/闭其对应分区喷氨格栅开度的原则进行第一步调节，根据节点内氨逃逸浓度，计算节点内氨逃逸均值及其分布相对标准偏差CV值，进行第二步调节。
[0006]现有喷氨调平方法不能高效准确的调平，无法满足未来频繁的调平需要。

技术实现思路

[0007]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统及方法，设备成本更低、操作更简单、准确度高，稳定性好。
[0008]本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供了一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，
其包括依次连接的SCR脱硝反应器、取样管、灰尘过滤器、烟气前置预处理器以及CEMS在线烟气分析仪；所述SCR脱硝反应器上设置有若干个取样孔，所述取样管的一端与取样孔可拆卸连接，所述取样管的另一端连接灰尘过滤器。
[0009]进一步地，所述灰尘过滤器和烟气前置预处理器之间设置有第一三通胶管，所述第一三通胶管的两个通路分别与灰尘过滤器和烟气前置预处理器连接，所述第一三通胶管剩余的一个通路为对空排放管。
[0010]进一步地，所述灰尘过滤器和烟气前置预处理器之间还设置有采样泵，所述采样泵的两端分别与灰尘过滤器和第一三通胶管连接，所述第一三通胶管的两个通路分别与采样泵和烟气前置预处理器连接，所述第一三通胶管剩余的一个通路为对空排放管。
[0011]进一步地，还包括第二三通胶管，所述第二三通胶管的两个通路分别与烟气前置预处理器和CEMS在线烟气分析仪连接，所述第二三通胶管剩余的一个通路为对空排放管。
[0012]进一步地，所述SCR脱硝反应器的出口端与CEMS在线烟气分析仪之间还通过自动取样混合管路连接。
[0013]进一步地，所述SCR脱硝反应器的出口设置有两个烟道，分别是A侧烟道和B侧烟道，每个烟道上设置有10个取样孔。
[0014]进一步地，每个烟道上的取样孔分布在SCR反应器的出口烟道截面，按等截面网格法的原则划分。
[0015]本专利技术还提供了一种基于CEMS分析仪的喷氨调平方法，该方法为：通过CEMS分析仪，分别获得每个烟道截面NO
x
浓度和O2浓度的分布数据，计算出该烟道截面NO
x
浓度平均值，进而计算出烟道截面NOx浓度分布相对标准偏差CV值，根据所述CV值进行喷氨调平。
[0016]进一步地，其包括以下步骤，
[0017]S1，对SCR脱硝反应器的一个烟道进行测试；将该烟道相应分区的AIG喷氨格栅手动阀设置为某个开度，将取样管与该烟道的一个取样孔连接，对该取样孔的三个测试点分别进行测试；
[0018]S2，CEMS在线烟气分析仪分别读取步骤S1取样孔的每个测试点的NOx浓度和O2浓度数值；
[0019]S3，重复步骤S1和S2，使得取样管与所有取样孔连接并读取相应气体浓度数值；
[0020]S4，根据所有取样孔的气体浓度数值，分别计算NOx浓度均值和NOx标准偏差CV值；
[0021]S5，调节一个或多个取样孔对应SCR脱硝反应器分区的AIG喷氨格栅手动阀喷氨格栅手动阀的开度直至所述NOx标准偏差CV值小于30％。
[0022]进一步地，步骤S5中，对高于或低于NOx浓度均值的取样孔所对应分区的AIG喷氨格栅打开或关闭5％
‑
10％开度后再进行步骤S1至S5操作，直至所述NOx标准偏差CV值小于30％。。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术可以快速准确测量出SCR脱硝反应器出口截面各取样孔对应分区的NOx浓度，可应用于机组各负荷段的喷氨格栅开度的优化调整，可直接计算出其截面分布的相对标准偏差及其排放均值，并进行快速粗调及精细化调整，可行性强，设备投资小，操作简单方便，且对稳定负荷时间要求短，具有重要商业应用价值。
附图说明
[0025]图1为本专利技术系统连接示意图；
[0026]图2为本专利技术实施例2中300MW锅炉热负荷摸底测试工况(T
‑
01)SCR出口NOx浓度分布；
[0027]图3为本专利技术实施例2中175MW锅炉热负荷摸底测试工况(T
‑
02)SCR出口NOx浓度分布；
[0028]图4为本专利技术实施例2中300MW锅炉热负荷验证试验工况(T
‑
03～T
‑
04)SCR出口NOx浓度分布；
[0029]图5为本专利技术实施例2中调整前300MW锅炉SCR出口NOx分布图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，其包括依次连接的SCR脱硝反应器(1)、取样管(2)、灰尘过滤器(3)、烟气前置预处理器(4)以及CEMS在线烟气分析仪(5)；所述SCR脱硝反应器(1)上设置有若干个取样孔，所述取样管(2)的一端与取样孔可拆卸连接，所述取样管(2)的另一端连接灰尘过滤器(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，所述灰尘过滤器(3)和烟气前置预处理器(4)之间设置有第一三通胶管(6)，所述第一三通胶管(6)的两个通路分别与灰尘过滤器(3)和烟气前置预处理器(4)连接，所述第一三通胶管(6)剩余的一个通路为对空排放管。3.根据权利要求2所述的一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，所述灰尘过滤器(3)和烟气前置预处理器(4)之间还设置有采样泵(7)，所述采样泵(7)的两端分别与灰尘过滤器(3)和第一三通胶管(6)连接，所述第一三通胶管(6)的两个通路分别与采样泵(7)和烟气前置预处理器(4)连接，所述第一三通胶管(6)剩余的一个通路为对空排放管。4.根据权利要求1所述的一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，还包括第二三通胶管(8)，所述第二三通胶管(8)的两个通路分别与烟气前置预处理器(4)和CEMS在线烟气分析仪(5)连接，所述第二三通胶管(8)剩余的一个通路为对空排放管。5.根据权利要求1所述的一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，所述SCR脱硝反应器(1)的出口端与CEMS在线烟气分析仪(5)之间还通过自动取样混合管路(9)连接。6.根据权利要求1所述的一种基于CEMS分析仪的喷氨调平系统，其特征在于，所述SCR脱硝反应器(1)的出口设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永生，马立伟，赵智，冯胜波，李权，贾万根，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司上安电厂，
类型：发明
国别省市：