[發明專利]SCR脫硝裝置噴氨格柵智能優化調整系統及方法

有效

• 申請號: 201610231388.5
• 申請日: 2016-04-14
• 公開（公告）號: CN105854597B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 郭陽;董銳鋒;李媛
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;河南恩湃高科集團有限公司;國家電網公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;G05D7/06
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司41132
• 代理人: 季發軍

技術領域

本發明屬于燃煤鍋爐排放的大氣污染物控制技術領域，涉及一種SCR脫硝裝置噴氨格柵智能優化調整系統。具體是基于集中采樣裝置，實現對SCR進出口煙道的分布式煙氣采樣與分析，得到進出口煙道內各組分氣體的分布情況和流速分布情況數據，然后基于無線通信技術，將數據實時傳輸至上位機智能控制系統，經過對數據的整理與計算確定出噴氨格柵各支管的噴氨流量，以此為基礎實現噴氨優化過程的精確調整。

背景技術

電力工業是國民經濟發展中的第一基礎能源產業，是關系國計民生的重要產業。作為電力的來源，我國的發電行業目前仍以燃煤發電為主，燃煤電廠對促進國民經濟的發展和社會的進步起到了非常重要的作用。然而，燃煤電廠在運行過程中會不斷排放出大量的SO₂、NO_x、灰塵等污染物，給生態環境帶來了巨大的壓力。出于社會責任擔當和可持續發展的理念，燃煤電廠針對不同污染物分別設置了排放治理設備，其中脫硝設備中應用最為廣泛的就是SCR脫硝技術。

雖然SCR脫硝設備與技術都較為成熟，但在實際運行過程中還存在較多的缺陷和技術性問題，例如SCR系統在實際運行過程中，會由于噴氨不均而引起后續空預器等設備堵塞，嚴重威脅到了發電機組的正常穩定運行，甚至會造成非計劃停機等嚴重后果，亟待開展相關技術研究進行解決。

為了解決SCR系統在運行過程中噴氨不足、噴氨過量等問題，燃煤電廠在實際運行過程中已裝備了在線自動控制系統，根據監測的SCR進出口NO_x濃度以及流量情況來自動調節噴氨母管的實時流量。然而，燃煤電廠在進行NO_x濃度監測時通常都只在煙道內設置兩個固定的監測取樣點，取樣代表性較差，在煙道內NO_x濃度分布不均時，監測結果無法準確反映煙道內NO_x濃度的實際情況，因此依舊會出現噴氨不足、噴氨過量以及噴氨不均等現象。

當噴氨格柵在運行過程中發生噴氨不足現象時，會引起SCR系統出口NO_x濃度的升高，甚至超過排放標準要求，給電廠帶來經濟效益和環境效益的損失。當噴氨格柵發生噴氨過量時，又會因多余的NH₃與煙氣內SO₃結合生成NH₄HSO₄，導致煙道下游空預器等設備的堵塞，威脅運行安全。當噴氨格柵發生噴氨不均時，則可能同時引起NO_x排放濃度的升高和NH₄HSO₄生成量的增加，給電廠生產運行帶來雙重壓力。因此，對SCR脫硝系統進行噴氨優化和噴氨分布調整對保證燃煤電廠的正常運行有著十分重要的意義。

目前電廠在進行噴氨優化調整時，所采用的方法都是通過人工方法，將煙氣采樣槍依次插入SCR出口煙道外壁各采樣孔內，對煙道內NO_x的濃度分布情況進行采樣分析，然后根據各采樣孔NO_x濃度值與平均值的偏離情況，依據經驗來對噴氨格柵各噴氨支管處的閥門進行開度調整。調整之后需要重新對SCR出口煙道的NO_x濃度分布情況進行人工采樣分析，觀察濃度分布的均布情況，并視結果而定，重新對噴氨格柵各噴氨閥門進行開度調整，直至確定NO_x濃度分布情況的再次采樣分析結果達到了均布要求，在該機組負荷條件下的整個噴氨優化調整過程才算完成。

由此可見，采用人工采樣分析的方法不僅工作量大，而且耗時費力，需要多名工作人員彼此配合，在進行多次采樣、調整之后才能滿足噴氨均布的要求，并且必須保證在噴氨優化調整的數個小時之內機組負荷和運行情況保持不變。因此，開發出一套智能化程度高、簡單易操作的噴氨優化調整系統，對于燃煤電廠的安全穩定運行就尤為重要。