[發明專利]一種全負荷內燃機氮氧化物控制系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201810991390.1
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109012177B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 趙大周;周宇昊;阮炯明
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/94
• 分類號: B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種全負荷內燃機氮氧化物控制系統及其工作方法，屬于內燃機能源站煙氣脫硝領域。如何實現內燃機高效率脫硝是目前工作研究的重點。本發明同時布置SCR脫硝系統及堿液吸收系統用于內燃機脫硝，SCR脫硝系統布置于內燃機與溴化鋰機組之間，堿液吸收系統布置于溴化鋰機組與煙囪之間，當內燃機排煙溫度高于400℃時，煙氣通過堿液吸收法脫硝，當煙氣溫度低于400℃時，煙氣通過SCR系統脫硝。本發明在全負荷工況下高效脫除NOsubgt;x/subgt;的同時，對其他設備運行沒有影響，且結構合理，布置安裝方便。

技術領域

本發明涉及一種全負荷內燃機氮氧化物控制系統及其工作方法，屬于內燃機能源站煙氣脫硝領域，尤其涉及到適用于燃氣內燃機SCR煙氣脫硝技術。

背景技術

內燃機燃燒采用活塞壓燃方式，機組本身不能實現低氮燃燒，導致排煙尾氣中NO_x排放質量濃度較高，一般在200mg/m³以上，遠超大氣污染物排放要求。在大氣污染日益嚴重的形式下，降低大氣污染物排放質量濃度已破在眉睫，而NO_x排放是大氣污染物排放中一項重要的指標，所以，降低內燃機NO_x排放質量濃度也將是以內燃機為主的三聯供系統的一項重要內容。

內燃機以天然氣或燃油為燃料，通過燃燒帶動發電機發電，產生高品位電能，某些機型滿負荷穩定運行后的排煙尾氣溫度一般在360℃~400℃之間，當負荷降低時，排煙溫度升高。且內燃機缸套水的溫度在90℃以上，為充分利用內燃機排放的煙氣和缸套水的溫度，一般在內燃機后設置煙氣熱水型溴化鋰機組，如申請號為201810096652.8的中國專利，利用高溫煙氣和缸套水的熱量作為溴化鋰機組的熱源，實現夏季制冷和冬季采暖。

如何實現內燃機高效率脫硝是目前工作研究的重點。

發明內容

隨著大氣污染物排放標準的日漸嚴格，降低內燃機NO_x排放質量濃度將是以內燃機為主的三聯供系統的一項重要內容，本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，而提供一種全負荷內燃機氮氧化物控制系統及其工作方法，能夠實現內燃機全負荷的脫硝。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種全負荷內燃機氮氧化物控制系統，其特征在于，包括內燃機，一號溫度傳感器，一號閥門，二號閥門，噴氨格柵，催化劑層，整流格柵，還原劑流量控制閥，SCR反應器，還原劑儲存槽，二號溫度傳感器，溴化鋰機組，煙囪，吸收槽，風機，三號閥門，四號閥門；所述內燃機、SCR反應器、溴化鋰機組和煙囪依次連接；所述內燃機與SCR反應器之間設置有一號溫度傳感器和二號閥門，所述SCR反應器與溴化鋰機組之間設置有二號溫度傳感器，所述溴化鋰機組和煙囪之間設置有三號閥門；所述內燃機和溴化鋰機組還通過一號旁路直接連接，所述一號旁路上設置有一號閥門；所述溴化鋰機組和煙囪還通過二號旁路連接，所述二號旁路上設置有四號閥門和吸收槽，所述風機與四號閥門連接。

進一步而言，所述SCR反應器內設置有噴氨格柵、整流格柵和催化劑層。

進一步而言，所述還原劑儲存槽與SCR反應器連接，所述還原劑儲存槽和SCR反應器之間設置有還原劑流量控制閥。

進一步而言，所述吸收槽內盛裝有堿液，用于吸收煙氣中的NO_x。

上述的全負荷內燃機氮氧化物控制系統的工作方法如下：高溫煙氣從內燃機內排出，首先經過一號溫度傳感器判斷煙氣溫度，當煙氣溫度低于400℃時，保持一號閥門關閉、二號閥門開啟，煙氣進入SCR反應器與噴氨格柵噴出的還原劑混合，經過整流格柵的整流，進入催化劑層進行脫硝反應；反應后的煙氣進入溴化鋰機組進行換熱，此時保持四號閥門關閉、三號閥門開啟，煙氣經煙囪排入大氣；當內燃機排出的煙氣經過一號溫度傳感器判斷煙氣溫度高于400℃時，此時保持二號閥門關閉、一號閥門開啟，煙氣直接進入溴化鋰機組內，完成換熱；然后，保持三號閥門關閉，四號閥門開啟，煙氣與風機送入的空氣混合，進入吸收槽，煙氣中的NO_x被吸收，最后煙氣進入煙囪排入大氣。