一种非对称梯度分区及喷氨控制方法技术

本发明专利技术公开了一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，包括以下步骤：首先，依据入口烟道的烟气流速分布对烟道进行分区，使各分区的烟气流量基本相同，再结合入口NOx浓度计算各分区的喷氨量，实现对各分区喷氨量的快速调节。本发明专利技术提供的非对称梯度分区及喷氨控制方法，依据烟气流速分布的梯度非均等分分区，使每个分区的烟气流量基本一致，在非对称分区的基础上，通过分区测量SCR反应器入口NOx浓度，实现对分区喷氨量的快速调节，相比于传统的分区方法，大大提高了喷氨格栅的调节性，同时也为快速分区喷氨控制提供了有利的条件，相比于传统的分区反馈调节，响应速度和调节效果得到极大提高，具有重要的实用价值。具有重要的实用价值。具有重要的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种非对称梯度分区及喷氨控制方法


[0001]本专利技术属于喷氨控制
，具体涉及一种非对称梯度分区及喷氨控制方法。

技术介绍

[0002]国内燃煤机组SCR脱硝装置多采用AIG型喷氨格栅，喷氨格栅安装于SCR反应器入口烟道，通常沿锅炉宽度方向分成n组喷氨支管，沿深度方向分成2～4根喷氨支管，以此实现对整个烟道截面的覆盖。脱硝还原剂通过喷氨格栅的喷氨支管喷入烟道内与烟气中的NOx充分混合，在催化剂的作用下实现NOx的脱除。由于喷氨格栅是在烟道截面等距离布置的，因此喷氨的分区也是均匀等距分割的。但由于锅炉燃烧和烟道结构的情况不同，SCR反应器入口烟道截面的烟气流速分布和NOx浓度分布也是不均匀的，截面上有的区域流速很高，有的区域流速很低，有的区域NOx浓度很高，有的区域NOx浓度很低，虽然可通过调节喷氨支管上的阀门开度调节对应区域脱硝还原剂的流量，但很多时候，仅仅通过调节阀门开度仍然无法满足对应区域还原剂的需求，即便将阀门调到最大开度也无法达到所需的还原剂流量。当不同区域的还原剂流量的分配跟需求不匹配时，便会导致SCR反应器出口NOx浓度分布不均匀、CEMS测量代表性偏差、局部氨逃逸浓度偏高等问题，进而还会导致下游的空预器等设备发生堵塞。特别是在当前燃煤机组面临进一步的超低排放和灵活性调峰的情况下，该问题进一步凸显。
[0003]目前，主要通过分区喷氨控制实现对SCR反应器入口不同区域还原剂(通常为氨气)流量的控制，控制主要依赖对反应器出口对应区域NOx浓度值的测量，根据测量值进行反馈调节。当区域NOx浓度高于平均值时，相应的增加对应阀门的开度，当区域NOx浓度低于平均值时，相应的减小对应阀门的开度。但是这种控制方法未考虑流速分布和浓度分布的影响，也较难满足当前机组负荷快速变化的情况。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种非对称梯度分区及喷氨控制方法。
[0005]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，包括以下步骤：
[0007]首先，依据入口烟道的烟气流速分布对烟道进行分区，使各分区的烟气流量基本相同，再结合入口NOx浓度计算各分区的喷氨量，实现对各分区喷氨量的快速调节。
[0008]本专利技术公开的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，具体包括以下步骤：
[0009]1)获取入口烟道截面的烟气流速分布；
[0010]2)根据烟气流速分布，分别进行宽度方向和深度方向的分区，确保各分区的烟气流量基本相同；
[0011]3)根据划定的分区，在每个分区设置喷氨支管，每根喷氨支管的流量可调，测量各分区入口NOx浓度，计算得到各分区的喷氨量，进而调整各分区的喷氨支管的流量，实现对
各分区喷氨量的快速调节。
[0012]进一步的，步骤1)中，通过测量或者数值模拟方法得到SCR反应器入口烟道截面的烟气流速分布。
[0013]进一步的，步骤2)中，根据烟气流速分布，首先进行宽度方向的分区，分区的原则是保证每个区域的烟气流量基本相同，在烟气流速高的区域增加分区，在烟气流速低的区域减少分区，完成宽度方向的分区后再进行深度方向的分区。
[0014]进一步的，进行宽度方向的分区时，对300MW机组分为6～8组，对600MW机组分为8～10组，对1000MW机组分为10～12组。
[0015]进一步的，进行宽度方向的分区时，确定宽度方向的分区数量为n，烟气平均流速为v，烟道总面积为S，则每个宽度方向分区烟气流量q＝v
×
S/n，由此根据某一分区的平均烟气流速v
n
计算得到分区的面积S
n
＝q/v
n
。
[0016]进一步的，完成宽度方向的分区后，由于沿锅炉烟道深度方向存在流速偏差，在每个分区内再进行深度方向的分区，进行深度方向的分区时，确定深度方向的分区数量x，则单个深度方向分区烟气流量q
x
＝q/x，由此根据某一深度分区的平均烟气流速v
x
计算得到深度方向分区面积S
x
＝q
x
/v
x
。
[0017]进一步的，步骤3)中，测量各分区入口NOx浓度，计算得到各分区的喷氨量，进而调整各分区的喷氨支管的流量，实现对各分区喷氨量的快速调节的步骤包括：
[0018]设定分区总数量为m个，净烟气排放NOx浓度控制值为C，通过烟气分析仪测量得到入口各个分区的NOx浓度为c1、c2…
c
m
，则每个分区需脱除的NOx浓度为c1‑
C、c2‑
C
…
c
m
‑
C，计算总和SUM＝(c1‑
C)+(c2‑
C)+
…
(c
m
‑
C)；
[0019]喷氨总量为Q，各分区喷氨量在喷氨总量的基础上结合分区NOx浓度测量进行快速分配，由此得到每个分区的喷氨量分别为Q*(c1‑
C)/SUM、Q*(c2‑
C)/SUM
…
Q*(c
m
‑
C)/SUM，每根喷氨支管流量根据分配的喷氨量快速调节到设定值，以此实现快速分区喷氨自动控制。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术公开了一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，依据烟气流速分布的梯度非均等分分区，使每个分区的烟气流量基本一致，在非对称分区的基础上，通过分区测量SCR反应器入口NOx浓度，实现对分区喷氨量的快速调节，相比于传统的分区方法，本专利技术大大提高了喷氨格栅的调节性，同时也为快速分区喷氨控制提供了有利的条件，此外，基于分区测量SCR反应器入口NOx浓度的方法采用物料守恒的原则实现喷氨量的快速分配，相比于传统的分区反馈调节，响应速度和调节效果得到极大提高，具有重要的实用价值。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的流程图；
[0023]图2为本专利技术实施例1的烟气流速分布示例图；
[0024]图3为本专利技术实施例1的宽度分区图；
[0025]图4为本专利技术实施例1的深度分区图。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人
员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0027]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0028]在燃煤机组SCR脱硝装置入口烟道布置喷氨格栅，用于喷射还原剂到烟道中，由于烟道截面面积较大，因而需对烟道进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，依据入口烟道的烟气流速分布对烟道进行分区，使各分区的烟气流量基本相同，再结合入口NOx浓度计算各分区的喷氨量，实现对各分区喷氨量的快速调节。2.根据权利要求1所述的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取入口烟道截面的烟气流速分布；2)根据烟气流速分布，分别进行宽度方向和深度方向的分区，确保各分区的烟气流量基本相同；3)根据划定的分区，在每个分区设置喷氨支管，每根喷氨支管的流量可调，测量各分区入口NOx浓度，计算得到各分区的喷氨量，进而调整各分区的喷氨支管的流量，实现对各分区喷氨量的快速调节。3.根据权利要求2所述的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，步骤1)中，通过测量或者数值模拟方法得到SCR反应器入口烟道截面的烟气流速分布。4.根据权利要求2所述的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，步骤2)中，根据烟气流速分布，首先进行宽度方向的分区，分区的原则是保证每个区域的烟气流量基本相同，在烟气流速高的区域增加分区，在烟气流速低的区域减少分区，完成宽度方向的分区后再进行深度方向的分区。5.根据权利要求4所述的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，进行宽度方向的分区时，对300MW机组分为6～8组，对600MW机组分为8～10组，对1000MW机组分为10～12组。6.根据权利要求4所述的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，其特征在于，进行宽度方向的分区时，确定宽度方向的分区数量为n，烟气平均流速为v，烟道总面积为S，则每个宽度方向分区烟气流量q＝v
×
S/n，由此根据某一分区的平均烟气流速v
n
计算得到分区的面积S
n
＝q/v

【专利技术属性】
技术研发人员：王建阳，熊林涛，陈汉，何金亮，张庚，
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：