[發明專利]一種火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨裝置及方法

有效

• 申請號: 201911065265.9
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110694475B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 王爭榮;汪洋;李偉;王樺
• 申請（專利權）人: 中國華電科工集團有限公司;華電環保系統工程有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 郭防

1.一種火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨裝置，其特征在于：包括SCR反應器、煙氣抽取分析系統和噴氨格柵分區系統，所述煙氣抽取分析系統設置在SCR反應器出口處，包括煙道內部取樣管系統和煙道外分析系統；所述煙道內部取樣管系統包括多個取樣器(1)，與取樣器(1)連接的取樣支管(2)，取樣支管(2)匯聚連接到取樣混合器(3),取樣混合器(3)另一端接入空預器入口煙道(22)；所述煙道外分析系統包括多個分析支管(5)，分析支管(5)匯聚連接到分析混合器(7)，分析混合器(7)另一端連接分析儀(9)；所述分析支管(5)入口設置在取樣支管(2)進入取樣混合器(3)前的管道上，每個分析支管(5)上設有氣動開關閥(6)；所述分析儀(9)的出口連入取樣混合管(4)或空預器入口煙道(22)；所述噴氨格柵分區系統設置在SCR反應器入口處，包括噴氨總管(10)、噴氨分區支管(11)、噴氨分區次母管(12)、噴氨支管(13)、總量控制閥(14)、分區調平閥(15)、旁路分區調平閥(16)和氨流量計(17)；所述旁路分區調平閥(16)與分區調平閥(15)并聯；所述氨流量計(17)設在分區調平閥(15)的上游支管處；還包括垂直連接于取樣器(1)的取樣器支管(18)，所述取樣器(1)和取樣器支管(18)整體為耙式結構，取樣器支管(18)的自由端為取樣口(19)；所述取樣器(1)與取樣支管(2)數量一致；取樣支管(2)的數量與噴氨格柵分區數量一致；所述分析支管(5)的數量與取樣支管(2)的數量一致。

2.根據權利要求1所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨裝置，其特征在于：所述取樣器支管(18)的長度為0.5m-3m，相鄰取樣器支管(18)的間距為1m-6m。

3.根據權利要求1所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨裝置，其特征在于：還包括反吹掃熱風管道(21)，所述反吹掃熱風管道(21)與分析儀(9)、分析支管(5)和取樣支管(2)連接。

4.根據權利要求1所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨裝置，其特征在于：取樣支管(2)、分析支管(5)和分析儀(9)管道外還設有電熱保溫裝置。

5.采用權利要求1-4任一項所述裝置的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.根據SCR出口煙道NOX濃度場分布情況，進行取樣分區和噴氨格柵分區劃分；

B.根據取樣分析所得各分區及整個煙道截面平均的NO_X濃度和NH₃濃度，對總量控制閥(14)和分區調平閥(15)進行串聯控制和調節；總量控制閥(14)實時自動控制噴氨總量，分區調平閥(15)根據SCR出口濃度場定時自動調節每個分區的噴氨量；

C.使用旁路分區調平閥(16)作為分區調平閥(15)冗余設計，旁路分區調平閥(16)可與總量控制閥(14)同時動作或總量控制閥(14)失效時啟動；

D.使用氨流量計(17)記錄噴氨量，校驗分區調平閥(15)調節效果。

6.根據權利要求5所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨方法，其特征在于：步驟A所述取樣分區和噴氨格柵分區劃分的具體步驟如下：

A-1.通過實測機組流場條件，對機組流程使用CFD流場模擬軟件模擬SCR反應器出口處煙氣溫度場、速度場和NO_X濃度場；

A-2.根據步驟A-1中得到的SCR出口煙道流程模擬結果劃分取樣分區；

A-3.與步驟A-2中確定的取樣分區對應，劃分噴氨格柵分區。

7.根據權利要求6所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨方法，其特征在于：所述步驟A-2中，根據NO_X濃度分布情況,沿SCR反應器煙道寬度方向劃分取樣分區。

8.根據權利要求6所述的火力發電廠脫硝SCR反應器精準噴氨方法，其特征在于：所述步驟A-3中，噴氨格柵分區與取樣分區一一對應，數量一致。