一种精准喷氨系统及方法技术方案

本申请涉及燃煤电厂环保技术领域，具体涉及一种精准喷氨系统及方法。该系统适用于脱硝系统，所述脱硝系统包括入口烟道和出口烟道，所述系统包括：设置于入口烟道内的喷氨装置和入口流速测量装置，所述喷氨装置包括多个喷氨喷头，任一喷氨喷头均设有可用于控制喷氨量大小的喷氨阀门；设置于出口烟道内的烟气浓度检测装置和出口流速测量装置；以及控制设备，所述控制设备用于获取入口流速测量装置反馈的入口流速信息，以及用于获取烟气浓度检测装置反馈的烟气浓度信息和出口流速测量装置反馈的出口流速信息，并基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小。该系统可实现精准喷氨和快速响应。该系统可实现精准喷氨和快速响应。该系统可实现精准喷氨和快速响应。

【技术实现步骤摘要】
一种精准喷氨系统及方法


[0001]本申请涉及燃煤电厂环保
，具体涉及一种精准喷氨系统和一种精准喷氨方法。

技术介绍

[0002]选择性催化还原脱硝技术(SCR)由于脱硝效率高且技术成熟，已成为国内燃煤电厂应用最为广泛的烟气脱硝技术。该技术通过V2O5催化剂将NOx还原，但同时也会将SO2还原生成SO3，从而促进脱硝副产物硫酸氢铵(ABS)的生成。
[0003]部分地区燃煤机组处于长时间深度调峰状态，导致空气预热器冷端温度长时间偏低，进一步促进ABS的液化，严重影响机组特别是燃煤含硫量高的机组的安全运行。负荷和燃用煤种频繁变化导致SCR入口NO
x
浓度和流场分布波动较大；入口流场不均造成局部位置喷氨效果不佳导致SCR出口NO
x
分布不均匀；烟道截面积较大，简单的单点及多点监测难以反应烟道内部情况；传统烟气抽取方式严重滞后，导致精准喷氨不能及时对症。
[0004]综上所述，如何解决燃煤火电厂精准喷氨系统响应严重滞后，以及由于流场分布波动较大致使喷氨效果不佳，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种精准喷氨系统和一种精准喷氨方法。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种精准喷氨系统，适用于脱硝系统，所述脱硝系统包括入口烟道和出口烟道，所述精准喷氨系统包括：设置于入口烟道内的喷氨装置和入口流速测量装置，所述喷氨装置包括多个喷氨喷头，任一喷氨喷头均设有可用于控制喷氨量大小的喷氨阀门，所述喷氨装置的喷氨范围可覆盖入口烟道的特定区域段的径向切面；设置于出口烟道内的烟气浓度检测装置和出口流速测量装置；以及控制设备，所述入口流速测量装置、烟气浓度检测装置、出口流速测量装置和喷氨阀门分别与控制设备电连接；所述控制设备用于获取入口流速测量装置反馈的入口流速信息，并基于入口流速信息判断是否需要调节喷氨阀门的开度；以及，当需要调节喷氨阀门的开度时，用于获取烟气浓度检测装置反馈的烟气浓度信息和出口流速测量装置反馈的出口流速信息，并基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小。
[0007]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，多个喷氨喷头映射到入口烟道的径向切面上呈网格状分布。
[0008]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，所述精准喷氨系统包括多个入口流速测量装置，多个入口流速测量装置均匀分布在入口烟道检测面上。
[0009]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，所述烟气浓度检测装置包括多个烟气浓度传感器，任一烟气浓度传感器的采集端均对应连接有一根带阀门的采集支管，所述烟气浓度传感器和采样支管的阀门分别与控制设备电连接；多根采集支管均匀分布在出口烟道采集面上。
[0010]基于第一方面，在本专利技术一些实施例中，任一喷氨喷头均连接有可带动喷氨喷头转动的转动件，所述转动件与所述控制设备电连接。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种精准喷氨方法，适用于脱硝系统，所述脱硝系统包括入口烟道和出口烟道，所述入口烟道内设有喷氨装置和入口流速测量装置，所述出口烟道内设有烟气浓度检测装置和出口流速测量装置，所述喷氨装置包括多个喷氨喷头，任一喷氨喷头均设有可用于控制喷氨量大小的喷氨阀门；所述方法包括：利用入口流速测量装置获取入口流速信息；基于入口流速信息判断是否需要调节喷氨阀门的开度；若需要调节喷氨阀门的开度，则进一步利用烟气浓度检测装置获取烟气浓度信息，以及利用出口流速测量装置获取出口流速信息；基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小。
[0012]基于第二方面，在本专利技术一些实施例中，所述入口烟道内沿径向设有第一检测面，多个入口流速测量装置均匀分布在第一检测面的各第一检测点上，所述入口流速信息包括各第一检测点上的烟气流速；所述基于入口流速信息判断是否需要调节喷氨阀门的开度，包括：基于检测面上各处的烟气流速判断入口烟道内的烟气流场是否均匀；若不均匀，则判定需要调节喷氨阀门的开度。
[0013]基于第二方面，在本专利技术一些实施例中，所述入口烟道内沿径向设有执行面，多个喷氨喷头呈网格状均匀分布在执行面的各执行点上；所述出口烟道内沿径向设有相互靠近的第二检测面和第三检测面，多个出口流速测量装置均匀分布在第二检测面的各第二检测点上；所述烟气浓度检测装置包括多个烟气浓度传感器，任一烟气浓度传感器的采集端均对应连接有一根带阀门的采集支管，多根采集支管均匀分布在第三检测面的各第三检测点上；所述各第二检测点的排列方式与各执行点排列方式一致，各第三检测点的排列方式与各执行点排列方式一致；所述出口流速信息包括各第二检测点上的烟气流速，所述烟气浓度信息包括各第三检测点上的烟气浓度；基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小，包括：基于各第三检测点上的烟气浓度确定需要调节喷氨阀门的喷氨喷头，得到待调喷氨喷头；获取与待调喷氨喷头所在位置对应的第二检测点上的烟气流速，得到待调位置的烟气流速；获取与待调喷氨喷头所在位置对应的第三检测点上的烟气浓度，得到待调位置的烟气浓度；基于待调位置的烟气流速和待调位置的烟气浓度，计算单位时间内待调位置上流通的烟气质量；基于烟气质量确定待调喷氨喷头的喷氨量；基于喷氨量确定与待调喷氨喷头对应的喷氨阀门的开度。
[0014]基于第二方面，在本专利技术一些实施例中，第三检测面上存在N个第三检测点，烟气浓度检测装置包括N根带阀门的采集支管，所述喷氨装置包括N个喷氨喷头；基于各第三检测点上的烟气浓度确定需要调节喷氨阀门的喷氨喷头，包括：计算第三检测面上的平均烟气浓度值关闭第i根采集支管的阀门，计算其余各第三检测点的平均烟气浓度值其中第i根采集支管用于采集第i个第三检测点处的烟气；判断其余各第三检测点的平均烟气浓度值与第三检测面上的平均烟气浓度值之间的差值的是否超过阈值范围；若超过，则判定第i个喷氨喷头属于待调节喷头，其中第i个喷氨喷头喷出的氨用于改变第i个第三检测点所在位置及其附近范围的烟气浓度。
[0015]基于第二方面，在本专利技术一些实施例中，任一喷氨喷头均连接有可带动喷氨喷头
转动的转动件，所述精准喷氨方法还包括：基于入口流速信息确定转动件的转向及转动角度。
[0016]本专利技术提供的精准喷氨系统，通过设置于出口通道内的烟气浓度检测装置和出口流速测量装反馈的信息，实现对入口通道内喷氨喷头的喷氨阀门的闭环精准控制，在满足排烟浓度要求的前提下，减少对氨的浪费以及避免氨逃逸情况的发生。
[0017]本专利技术提供的精准喷氨方法，通过均匀分配的方式可快速将出口通道内各处的烟气浓度调节到平均值附近，可避免由于局部区域超过喷氨喷头调节范围而造成迟迟无法实现出口烟气浓度达标的情况。
[0018]本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0019]附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精准喷氨系统，适用于脱硝系统，所述脱硝系统包括入口烟道(100)和出口烟道(200)，其特征在于，所述精准喷氨系统包括：设置于入口烟道(100)内的喷氨装置和入口流速测量装置(2)，所述喷氨装置包括多个喷氨喷头(1)，任一喷氨喷头(1)均设有可用于控制喷氨量大小的喷氨阀门，所述喷氨装置的喷氨范围可覆盖入口烟道(100)的特定区域段的径向切面；设置于出口烟道(200)内的烟气浓度检测装置(3)和出口流速测量装置(4)；以及控制设备(5)，所述入口流速测量装置(2)、烟气浓度检测装置(3)、出口流速测量装置(4)和喷氨阀门分别与控制设备(5)电连接；所述控制设备(5)用于获取入口流速测量装置(2)反馈的入口流速信息，并基于入口流速信息判断是否需要调节喷氨阀门的开度；以及，当需要调节喷氨阀门的开度时，用于获取烟气浓度检测装置(3)反馈的烟气浓度信息和出口流速测量装置(4)反馈的出口流速信息，并基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小。2.根据权利要求1所述的精准喷氨系统，其特征在于，多个喷氨喷头(1)映射到入口烟道(100)的径向切面上呈网格状分布。3.根据权利要求1所述的精准喷氨系统，其特征在于，所述精准喷氨系统包括多个入口流速测量装置(2)，多个入口流速测量装置(2)均匀分布在入口烟道(100)检测面上。4.根据权利要求1所述的精准喷氨系统，其特征在于，所述烟气浓度检测装置(3)包括多个烟气浓度传感器(32)，任一烟气浓度传感器(32)的采集端均对应连接有一根带阀门的采集支管(31)，所述烟气浓度传感器(32)和采样支管的阀门分别与控制设备(5)电连接；多根采集支管(31)均匀分布在出口烟道(200)采集面上。5.根据权利要求1所述的精准喷氨系统，其特征在于，任一喷氨喷头(1)均连接有可带动喷氨喷头(1)转动的转动件，所述转动件与所述控制设备(5)电连接。6.一种精准喷氨方法，适用于脱硝系统，所述脱硝系统包括入口烟道(100)和出口烟道(200)，其特征在于，所述入口烟道(100)内设有喷氨装置和入口流速测量装置(2)，所述出口烟道(200)内设有烟气浓度检测装置(3)和出口流速测量装置(4)，所述喷氨装置包括多个喷氨喷头(1)，任一喷氨喷头(1)均设有可用于控制喷氨量大小的喷氨阀门；所述方法包括：利用入口流速测量装置(2)获取入口流速信息；基于入口流速信息判断是否需要调节喷氨阀门的开度；若需要调节喷氨阀门的开度，则进一步利用烟气浓度检测装置(3)获取烟气浓度信息，以及利用出口流速测量装置(4)获取出口流速信息；基于烟气浓度信息和出口流速信息确定需要调节的喷氨阀门及其开度大小。7.根据权利要求6所述的精准喷氨方法，其特征在于，所述入口烟道(100)内沿径...

【专利技术属性】
技术研发人员：张然，马铭宏，李伟，吴炬，郭爱武，张海涛，宋大勇，梁川，韩钟国，杨骁，王子豪，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：