[發明專利]SNCR聲波測溫分區噴射系統

在審

• 申請號: 201711493881.5
• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN107890770A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 白力;勞云楓;馮淋淋;陸鈞皓;劉露;孫中濤;劉煥聯;舒偉康;毛夢梅;瞿兆舟
• 申請（專利權）人: 上海康恒環境股份有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司31213
• 代理人: 龔敏

技術領域

本發明涉及一種用于垃圾焚燒發電廠煙氣脫硝的SNCR聲波測溫分區噴射系統。

背景技術

垃圾焚燒能夠最大限度地實現垃圾的減量化、無害化、資源化，但焚燒不可避免會帶來二次污染，在垃圾焚燒所產生的煙氣中含有大量對環境有害的物質，其中減少氮氧化物的排放是一個迫在眉睫的問題，但是傳統的SNCR脫硝系統受限于垃圾焚燒工況的變化無法保證還原劑始終在最適宜的溫度區間噴入爐膛，所以傳統的SNCR系統的脫硝效率一般在30~50%之間，無法滿足不斷提高的環保要求。

隨著環保要求的提高，傳統的SNCR技術無法滿足NO_x超低排放的要求，需要引進SCR技術，使用SNCR+SCR的組合工藝才能實現NO_x的超低排放，SCR技術需使用低溫型催化劑，低溫催化劑價格高昂且為消耗品。

SNCR脫硝工藝所要求的反應溫度區間小，垃圾焚燒工況的不穩定性導致噴射還原劑的位置經常不在反應溫度區間內，不在反應溫度區間內所噴射的還原劑最終會成為氨逃逸。

在垃圾焚燒發電廠鍋爐燃燒時，鍋爐爐膛截面的溫度為不均勻分布，傳統使用熱電偶方式測量的溫度數據無法真實反應爐膛溫度。

發明內容

本發明的目的是為了在目前垃圾焚燒中煙氣排放指標越來越嚴格的情況下，進一步改進SNCR系統，將SNCR脫硝效率由30~50%提高至75~85%，將氨逃逸至10mg/Nm³降至5mg/Nm³。

本發明是通過以下技術方案實現的：

SNCR聲波測溫分區噴射系統，是用于垃圾焚燒發電廠煙氣脫硝的SNCR聲波測溫分區噴射系統，包括聲波測溫單元、數據處理評估單元、SNCR儲存單元、SNCR輸送單元、SNCR噴射單元和SNCR控制單元；其中所述的聲波測溫單元由若干個聲波收發器組成，聲波收發器設置在鍋爐爐膛內，其數量及布置以實際測量范圍覆蓋整個爐膛截面為考慮；所述數據處理評估單元通過軟件計算處理聲波測溫單元給出的聲波數據，得出爐膛截面溫度分布的二維圖，并將爐膛截面溫度以分區的形式反饋至SNCR控制單元；SNCR控制單元接收數據評估單元給出的溫度數據，由溫度信號連鎖控制SNCR噴射單元的噴槍，在溫度適宜的爐膛位置插入噴槍，在溫度不適宜的爐膛位置退出噴槍；SNCR儲存單元用以儲存SNCR系統運行所需的還原劑，所述的還原劑為氨水或尿素；SNCR輸送單元由氨水輸送泵、氨水稀釋泵、流量計及調節閥等組成，用以將SNCR儲存單元儲存的還原劑輸送至SNCR噴射單元，經SNCR噴射單元噴入鍋爐爐膛。

SNCR脫硝系統使用的還原劑一般分為尿素和氨水，由于這兩種還原劑反應溫度區間有所不同，則根據溫度區分開來：

1、使用尿素作為還原劑：還原劑反應的溫度范圍為900~1050℃，當溫度過低＜900℃時，NH₃反應不完全，造成氨逃逸增加，此時噴槍退出停止噴氨水；當溫度過高＞1050℃時，NH₃被氧化為NO從而重新生成NOx，此時噴槍退出停止噴氨水；當溫度在900~1050℃時，NH₃充分反應，氨逃逸低，且無熱力型NOx生成，此時噴槍插入開始噴氨水。

2、同理，使用氨水作為還原劑：還原劑反應的溫度范圍為850~950℃，當溫度過低＜850℃時，噴槍退出停止噴氨水；當溫度過高＞950℃時，噴槍退出停止噴氨水；當溫度在850~950℃時，噴槍插入開始噴氨水。

本發明的有益效果

1、將SNCR脫硝效率由30~50%提高至75~85%；

2、將氨逃逸由10mg/Nm³降至5mg/Nm³；

3、減少還原劑用量；

4、以單支噴槍為控制單位，滿足垃圾焚燒爐膛溫度分布不均勻的情況。

附圖說明

圖1、SNCR聲波測溫分區噴射系統原理圖。

圖2、聲波測溫單元布置圖和SNCR噴射單元布置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的內容做進一步的說明：

如圖所示為SNCR聲波測溫分區噴射系統原理圖，該系統由以下單元組成：1、聲波測溫單元；2、數據處理評估單元；3、SNCR儲存單元；4、SNCR輸送單元；5、SNCR噴射單元；6、SNCR控制單元。

首先通過在鍋爐上設置的聲波測溫單元1測量鍋爐一個截面的溫度，然后將該截面分成若干個測溫區域，達到單支SNCR噴槍對應一個測溫區域；通過數據處理評估單元2計算每個測溫區域并給出一個溫度的均值，該值代表這個測溫區域對應的噴槍噴射還原劑時的爐膛溫度；SNCR儲存單元3接收并儲存氨水（或尿素）；SNCR輸送單元4將SNCR儲存單元3的氨水（或尿素）稀釋并輸送至SNCR噴射單元5；SNCR控制單元6接收數據處理評估單元2給出的數據（測溫區域的溫度），SNCR控制單元6控制單支噴槍在適宜的反應溫度窗口噴入還原劑。SNCR控制單元6的控制原則為：按照單支槍對應一個測溫區域溫度的原則，選擇溫度在反應區間內（氨水850~950℃，尿素900~1050℃）的噴槍執行噴氨水的操作，打開溶液以及壓縮空氣閥門，使用氣缸帶動噴槍插入爐膛噴氨水（或尿素）；不在反應區間內（氨水850~950℃，尿素900~1050℃）的噴槍執行拔槍操作，關閉溶液以及壓縮空氣閥門，使用氣缸帶動噴槍退出爐膛停止噴氨水（或尿素）。以噴槍3層布置為例，3層噴槍所處位置的爐膛溫度不同，SNCR控制單元6可選擇在同一水平位置的高、中、低三層中的任意一支噴槍進行噴射。