一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，包括稀释风系统和监测控制系统，稀释风系统包括烟气再利用管路、空气旁路、稀释风增压风机、稀释风加热器、稀释风加热器控制装置、热一次风旁路、供氨管路、氨气烟气混合器和氨气烟气混合管路等；监测控制系统包括流量监测模块、温度监测模块和压力监测模块。通过稀释风加热器控制装置调节稀释风加热量，通过烟气再利用管路调节阀调节稀释风量。正常工况下把有一定温度压力、低尘低氧的原烟气作为稀释风来源，机组启动前可把空气作为稀释风来源，当烟气再利用管路出现问题时可把热一次风作为稀释风来源。本发明专利技术的应用降低脱硝稀释风系统的能耗、提高脱硝稀释风系统的安全可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统


[0001]本专利技术属于燃煤发电领域，具体涉及一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统。

技术介绍

[0002]尿素水解制氨工艺作为尿素制氨的重要技术路径之一，得到了广泛的工程应用，但尿素水解制氨工艺对脱硝稀释风有一定的参数要求：(1)流量，确保氨空比值小于5％，避免氨气在空气中达到爆炸极限；(2)压力，一般大于6kPa，避免喷氨格栅堵塞；(3)温度，一般大于180℃，避免氨蒸气冷却结晶；(4)含尘量，一般低于10mg/m3，避免喷氨管道内部堵塞。
[0003]目前脱硝稀释风主要有三种来源：(1)空气，需要稀释风机进行升压，再通过加热器提升到一定温度；(2)冷一次风，即空气通过冷一次风机进行升压，节省了稀释风机，但同样需要通过加热器提升到一定温度；(3)热一次风，即空气通过冷一次风机升压后再通过空气预热器升温，虽然温度和压力均能满足脱硝稀释风要求，但热一次风携带烟尘，需要再进行除尘处理。可见，前两种脱硝稀释风的本质都是把常温常压的空气升温升压到一定参数，基础能耗相对偏高，最后一种脱硝稀释风需要设置高温除尘装置(当高温除尘装置系统阻力较大时需再设置稀释风增压风机)，占用空间较大且系统相对复杂。

技术实现思路

[0004]基于以上需求和问题，本专利技术的目的是提供一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，充分利用了引风机之后、脱硫系统之前的有一定温度压力、低尘低氧的原烟气，以此降低脱硝稀释风系统的能耗、提高脱硝稀释风系统的安全可靠性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案来实现的：
[0006]一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，包括稀释风系统和监测控制系统；
[0007]稀释风系统包括烟气再利用管路、烟气再利用管路调节阀、空气旁路、空气旁路阀门、稀释风增压风机、稀释风增压风机隔离阀、稀释风加热器、稀释风加热器控制装置、烟气再利用管路阀门、热一次风旁路、热一次风旁路阀门、供氨管路、氨气烟气混合器和氨气烟气混合管路；监测控制系统包括流量监测模块、温度监测模块和压力监测模块；
[0008]烟气再利用管路设置于引风机之后，按烟气流动方向依次设置烟气再利用管路调节阀、稀释风增压风机隔离阀、稀释风增压风机、稀释风增压风机隔离阀、稀释风加热器和烟气再利用管路阀门；氨气烟气混合器设置于烟气再利用管路与供氨管路汇合处，并将混合后的气体通过氨气烟气混合管路输送至喷氨格栅；空气旁路设置于烟气再利用管路调节阀和稀释风增压风机隔离阀之间，空气旁路阀门设置于空气旁路上；热一次风旁路设置于烟气再利用管路阀门和氨气烟气混合器之间，热一次风旁路阀门设置于热一次风旁路上；稀释风加热器控制装置设置于稀释风加热器上，用于控制稀释风加热器的加热量；流量监测模块、温度监测模块和压力监测模块设置于烟气再利用管路与热一次风旁路汇合处之后、氨气烟气混合器之前；
[0009]锅炉尾部烟气流经喷氨格栅、SCR反应器、空气预热器、除尘器、引风机和脱硫系
统。
[0010]本专利技术进一步的改进在于，稀释风加热器是电加热器、蒸汽加热器或烟气加热器，稀释风加热器控制装置是电功率控制器、蒸汽调节阀或烟气调节阀；通过稀释风加热器控制装置调节稀释风加热器的加热量。
[0011]本专利技术进一步的改进在于，温度监测模块处的稀释风温度应大于180℃，在监测控制系统上输入稀释风温度目标控制值，根据稀释风温度实时值与稀释风温度目标控制值的比较，形成稀释风加热器控制装置的控制指令，以此实现稀释风温度的闭环控制。
[0012]本专利技术进一步的改进在于，设置两台并联布置的稀释风增压风机，稀释风增压风机前后均设置稀释风增压风机隔离阀，以便在稀释风增压风机故障时进行切换和隔离检修。
[0013]本专利技术进一步的改进在于，压力监测模块处的稀释风压力大于6kPa。
[0014]本专利技术进一步的改进在于，通过烟气再利用管路调节阀调节稀释风量，确保氨空比值低于5％。
[0015]本专利技术进一步的改进在于，氨空比值计算公式为：
[0016]氨空比值＝氨气体积流量
÷
(氨蒸气体积流量+稀释风体积流量)；
[0017]氨气体积流量＝氨蒸气质量流量
×
尿素溶液浓度对应生成氨气质量比例
×
22.4
÷
17；
[0018]氨蒸气体积流量＝氨蒸气质量流量
×
22.4
÷
22.487。
[0019]本专利技术进一步的改进在于，在机组启动前，关闭烟气再利用管路调节阀，开启空气旁路阀门，把空气作为稀释风来源，在机组稳定运行后，开启烟气再利用管路调节阀，关闭空气旁路阀门，把原烟气作为稀释风来源。
[0020]本专利技术进一步的改进在于，热一次风旁路与热一次风管路连接，当烟气再利用管路出现两台稀释风增压风机同时故障和稀释风加热器故障时，开启热一次风旁路阀门，关闭烟气再利用管路阀门，把热一次风作为稀释风来源。
[0021]本专利技术进一步的改进在于，流量监测模块、温度监测模块和压力监测模块均设置低位报警值。
[0022]本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
[0023](1)原烟气温度一般为100℃～150℃左右，与常温的空气相比，加热到180℃所需的能耗可减少50％～80％左右。
[0024](2)原烟气压力一般为2kPa～3kPa左右，与常压的空气相比，加压到6kPa所需的能耗可减少33％～50％左右。
[0025](3)原烟气是经过除尘处理的，含尘量可达10mg/m3以下，满足脱硝稀释风的低尘要求，避免喷氨管道内部堵塞。
[0026](4)氨气在空气中的爆炸极限为16～25％，即氨气和空气中氧气达到爆炸极限，遇明火或者静电会发生爆炸；而原烟气含氧量一般为6％左右，远低于含氧量为21％的空气，发生爆炸的可能性降低。
[0027]综上，本专利技术应用后，可降低脱硝稀释风系统50％以上的能耗，并提高了脱硝稀释风系统的安全可靠性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例的工艺流程图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1、烟气再利用管路；2、烟气再利用管路调节阀；3、空气旁路；4、空气旁路阀门；5、稀释风增压风机；6、稀释风增压风机隔离阀；7、稀释风加热器；8、稀释风加热器控制装置；9、烟气再利用管路阀门；10、热一次风管路；11、热一次风旁路；12、热一次风旁路阀门；13、流量监测模块；14、温度监测模块；15、压力监测模块；16、供氨管路；17、氨气烟气混合器；18、氨气烟气混合管路；19、喷氨格栅；20、SCR反应器；21、空气预热器；22、除尘器；23、引风机。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术进行详细说明。
[0032]本专利技术首次提出利用有一定温度压力、低尘低氧的原烟气作为脱硝稀释风来源，与常规的空气、冷一次风和热一次风相比，脱硝稀释风系统的能耗降低、安全可靠性提高。而且原烟气温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，其特征在于，包括稀释风系统和监测控制系统；稀释风系统包括烟气再利用管路(1)、烟气再利用管路调节阀(2)、空气旁路(3)、空气旁路阀门(4)、稀释风增压风机(5)、稀释风增压风机隔离阀(6)、稀释风加热器(7)、稀释风加热器控制装置(8)、烟气再利用管路阀门(9)、热一次风旁路(11)、热一次风旁路阀门(12)、供氨管路(16)、氨气烟气混合器(17)和氨气烟气混合管路(18)；监测控制系统包括流量监测模块(13)、温度监测模块(14)和压力监测模块(15)；烟气再利用管路(1)设置于引风机(23)之后，按烟气流动方向依次设置烟气再利用管路调节阀(2)、稀释风增压风机隔离阀(6)、稀释风增压风机(5)、稀释风增压风机隔离阀(6)、稀释风加热器(7)和烟气再利用管路阀门(9)；氨气烟气混合器(17)设置于烟气再利用管路(1)与供氨管路(16)汇合处，并将混合后的气体通过氨气烟气混合管路(18)输送至喷氨格栅(19)；空气旁路(3)设置于烟气再利用管路调节阀(2)和稀释风增压风机隔离阀(6)之间，空气旁路阀门(4)设置于空气旁路(3)上；热一次风旁路(11)设置于烟气再利用管路阀门(9)和氨气烟气混合器(17)之间，热一次风旁路阀门(12)设置于热一次风旁路(11)上；稀释风加热器控制装置(8)设置于稀释风加热器(7)上，用于控制稀释风加热器(7)的加热量；流量监测模块(13)、温度监测模块(14)和压力监测模块(15)设置于烟气再利用管路(1)与热一次风旁路(11)汇合处之后、氨气烟气混合器(17)之前；锅炉尾部烟气流经喷氨格栅(19)、SCR反应器(20)、空气预热器(21)、除尘器(22)、引风机(23)和脱硫系统。2.根据权利要求1所述的一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，其特征在于，稀释风加热器(7)是电加热器、蒸汽加热器或烟气加热器，稀释风加热器控制装置(8)是电功率控制器、蒸汽调节阀或烟气调节阀；通过稀释风加热器控制装置(8)调节稀释风加热器(7)的加热量。3.根据权利要求1或2所述的一种基于烟气再利用的脱硝稀释风系统，其特征在于，温度监测模块(14)处的稀释风温度应大...

【专利技术属性】
技术研发人员：高沛荣，何未雨，王晓乾，尹琢然，杨君，崔来建，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：