[實用新型]燃煤電站脫硝流場測量及噴氨均布控制裝置

有效

• 申請號: 201721031465.9
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN207153478U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 柏源;薛建明;唐仲愷
• 申請（專利權）人: 國電科學技術研究院
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙)32238
• 代理人: 張立榮

技術領域

本實用新型涉及一種燃煤電站脫硝流場測量及噴氨均布控制裝置，屬于環境保護領域。

背景技術

目前，燃煤電廠煙氣NOx排放執行超低排放要求過程中，主要存在兩個方面的問題：一是煙氣流量測量問題。目前，大多數燃煤電站SCR脫硝入口和出口均為單點測量，測點位置不具備代表性，測量準確率低，不能真實反映煙氣流量，給噴氨優化調整造成較大影響；二是氨逃逸指標存在問題。由于脫硝系統流場不均，造成氨與NOx混合不均勻，使得脫硝設施氨逃逸指標不達標，造成下游設備空預器堵塞、腐蝕等，嚴重影響了燃煤機組穩定、達標、安全、可靠運行。三是經濟性問題。部分電廠為達到超低排放要求，部分時段氨過噴，增加了運行費用。

發明內容

針對目前脫硝執行超低排放要求過程中存在的問題，本實用新型提供了一種燃煤電站脫硝流場測量及噴氨均布控制裝置，在準確測量煙氣流量的基礎上，通過噴氨優化改造，大幅降低氨逃逸，確保脫硝設施安全、穩定、達標、經濟運行。

本實用新型的具體技術方案如下：

燃煤電站脫硝流場測量及噴氨均布控制裝置，包括自動控制單元和壓差變送器，以及按照煙氣流動方向布置在煙道直管段的煙氣流量測量單元和噴氨控制單元，煙氣流量測量單元包括沿煙道截面呈矩陣排布的若干正、負壓測量管，每個矩陣單元中的正、負壓測量管經一組差壓引壓管連接壓差變送器，壓差變送器與自動控制單元相連；噴氨控制單元包括沿煙道截面與煙氣流量測量單元呈相同矩陣排布的若干噴頭，每個矩陣單元的噴頭配置有主調支管，主調支管設有調節閥和流量計并與供氨母管相連，供氨母管設有總調節閥和總流量計并與供氨系統連接，各調節閥和流量計分別與自動控制單元連接；壓差變送器將每個矩陣單元正、負壓測量管測量的壓差信號轉換成煙氣流量信號輸出給自動控制單元，自動控制單元根據每個矩陣單元煙氣流量控制噴氣控制單元總調節閥和每個矩陣單元的調節閥，從而控制每個矩陣單元噴氨量。

噴氨控制單元還包括輔調支管，輔調支管作為噴氨補充結構布置在矩陣單元相鄰行或相鄰列中間，輔調支管對應兩鄰行或相鄰列的每個矩陣單元設有噴頭，輔調支管經調節閥和流量計與供氨母管連接。

煙氣流量測量單元和噴氨控制單元就近布置。（兩者距離不宜太遠）

煙氣流量測量單元每個矩陣單元的測點位于矩陣中心。

所述自動控制系統是DCS系統或者PLC系統。

煙氣流量測量單元中每兩個相鄰矩陣單元設置一組正、負壓測量管，正、負壓測量管兩端分別測量一個矩陣單元的正、負壓力，正、負壓測量管分別經正壓、負壓引壓管連接至壓差變送器。

主調支管的支管尺寸選用DN100~DN400mm。

輔調支管的支管尺寸選用DN20~DN50mm。

所述矩陣單元根據煙道橫截面的大小，將煙道截面劃分為等面積的區域，如對于煙道斷面積大于9m²，其劃分的每個等面積矩陣測量區域長邊長度不大于1m，測量點數不超過20個為宜。

煙氣流量測量單元中正、負壓測量管上設置角鋼，并通過固定支架設置在煙道內。有效防止髙塵煙氣對測量管的沖刷，在檢修時只需更換角鋼，無需更換測量管，方便快捷。

差壓變送器通過信號電纜接入自動控制系統，通過公式將所測的差壓轉化為煙氣流量。

噴氨優化控制系統區域劃分與煙氣流量矩陣測量區域劃分一致，自動控制系統將采集信號反饋至噴氨控制系統，根據煙氣流量矩陣測量區域測量的流場分布情況，針對性進行噴氨優化調整。

噴氨主調供氨系統為主要調整手段，噴氨輔調供氨系統為輔助調整手段，兩者相輔相成。

本實用新型與其他技術相比，主要優勢如下：

（1）煙氣流量測量準確度高。采用流量矩陣式測量法在線測量，將煙道截面分成等面積區域，通過測量差壓大小，轉化為該區域流量，相比于該區域管內氣流動壓值，煙氣流量測量裝置產生的壓差放大倍數較大，測量準確度高。

（2）根據矩陣式測量法測量出的流量，對噴氨系統進行優化改造，針對性控制對應矩陣區域內的噴氨流量，使得氨氮混合均勻，反應充分，大大降低了氨逃逸，降低后續設備堵塞、腐蝕幾率，確保了機組穩定、可靠、達標運行。

（3）壓差變送器的壓差信號轉換成4-20mA信號接入自動控制系統，自動控制系統將信號反饋至噴氨系統，通過噴氨管道主調和輔調相結合，一方面提高了噴氨均勻性，另一方面，降低了氨的無效噴入，大大節省了運行費用。