[發明專利]一種火電鍋爐脫硝系統的流場優化裝置

有效

• 申請號: 201711251459.9
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107824044B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 閆高程
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 程園園

本發明具體涉及一種火電鍋爐脫硝系統的流場優化裝置，主要解決了火電鍋爐SCR脫硝煙氣流場分布不合理的問題。本發明主要包括移動式多孔布風板組件、耐高溫在線式流速測量儀、催化劑層出入口取樣槍、催化劑層出入口測孔、取樣管電動關斷門、取樣母管、取樣泵、煙氣分析儀、氨濃度在線分析儀、計算機處理系統等，本發明根據煙氣流速、氮氧化物濃度和逃逸氨濃度等數據，能夠在線計算不同區域的催化劑活性指數，并自動計算煙氣流量動態分配方案，然后使用移動式多孔布風板對煙氣流場進行在線調整，最大程度的減少氨逃逸量，并均衡催化劑剩余使用壽命，降低鍋爐催化劑維護成本。

技術領域

本發明屬于大型火電鍋爐SCR脫硝領域，具體涉及一種火電鍋爐脫硝系統的流場優化裝置。

背景技術

我國火電燃煤鍋爐的SCR脫硝系統在實際運行過程中普遍存在諸多問題：催化劑堵塞和磨損、空預器腐蝕和堵灰、催化劑壽命短、催化劑失活程度不同等。這些問題在一定程度都和脫硝系統的煙流場分布有密切關系：煙氣流速高的區域，催化劑工作負荷大，使得催化劑磨損和中毒老化現象比較嚴重，導致催化劑活性降低，進而該區域氨逃逸增加，最終造成空預器腐蝕和堵灰；反之，煙氣流速較低的區域，催化劑老化速度較慢，造成不同區域的催化劑活性差別較大，給后期的更換和維護造成困難。因此，有效調節脫硝系統的催化劑層煙氣流場具有非常重要的意義。

現有的煙氣流場調整技術主要是在脫硝煙道內安裝固定導流板對流場進行調平處理，該方法以數值模擬的結果為調整依據，與實際情況有一定的偏差，無法確保調平煙氣流場；而且，由于固定導流板的安裝角度不能調整，導致在實際運行過程中即使發現煙氣流場不合理，卻無法改進。

更進一步，煙氣流場并不是在任何工況下都應處于調平狀態，例如，對于催化劑失活比較嚴重的區域，應當降低該區域的煙氣流速，以減少氨逃逸量，但現有的固定導流板技術完全不能滿足這個要求。

發明內容

本發明的目的是解決大型火電鍋爐SCR脫硝煙氣流場分布不合理的問題，尤其是催化劑失活程度不同的情況下，能夠智能調節煙氣量分布，最大程度的減少氨逃逸量，并調平“催化劑預期剩余壽命”。本發明提供一種原理先進、結構簡單的用于火電鍋爐脫硝系統的流場優化裝置，本裝置可在線計算催化劑活性指數，按照“活性高，則煙速高；活性低，則煙速低”的原則，自動計算煙氣負荷動態分配方案，然后使用移動式多孔布風板組件對煙氣流場進行在線調整，最大程度的減少了氨逃逸量，能夠使得催化劑層出口處氮氧化物濃度的分布不均勻性小于15％，氨逃逸濃度的分布不均勻性小于20％，并均衡了催化劑剩余使用壽命，降低鍋爐催化劑維護成本。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種火電鍋爐脫硝系統的流場優化裝置，包括移動式多孔布風板組件、多個入口取樣槍、多個出口取樣槍、取樣母管、煙氣預處理裝置、取樣泵、煙氣分析儀、計算機處理系統、氨濃度在線分析儀和多個耐高溫在線式流速測量儀，移動式多孔布風板組件的多孔布風板設在鍋爐脫硝煙道的內腔中，且位于整流格柵的上方，多個入口取樣槍穿過鍋爐脫硝煙道壁且伸入鍋爐脫硝煙道中，并位于整流格柵與催化劑層之間，多個出口取樣槍和多個耐高溫在線式流速測量儀穿過鍋爐脫硝煙道壁且伸入鍋爐脫硝煙道中，并位于催化劑層的下方，多個入口取樣槍和多個出口取樣槍的出煙口分別通過電動關斷門與取樣母管的進煙口連接，取樣母管的出煙口與煙氣預處理裝置的進煙口連接，煙氣預處理裝置的出煙口通過設有取樣泵的管道分別與煙氣分析儀和氨濃度在線分析儀連接，煙氣分析儀、氨濃度在線分析儀和多個耐高溫在線式流速測量儀連接計算機處理系統，計算機處理系統用于根據煙氣分析儀、氨濃度在線分析儀和多個耐高溫在線式流速測量儀反饋的信息在線計算催化劑活性指數，自動計算煙氣負荷動態分配方案，以便于使用移動式多孔布風板組件對煙氣流場進行在線調整。

上述裝置的有益效果是：