[發明專利]一種防止硫酸氫銨沉積的煙溫控制系統

在審

• 申請號: 202010345159.2
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111408269A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 高沛榮;徐楠楠;何未雨;楊君;馬驍驊;尹琢然;王曉乾;文懷周
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/76;B01D53/50;G05D23/30;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明一種防止硫酸氫銨沉積的煙溫控制系統，包括監測控制系統和調節控制系統，前者包括NH₃濃度監測模塊、SO₃濃度監測模塊、煙塵濃度監測模塊、PLC模塊、壓差監測模塊、煙溫監測模塊、水溫監測模塊和流量監測模塊；后者包括增壓泵、入口電動調節閥、低溫來水電動調節閥、高溫來水電動調節閥、再循環電動調節閥和回水電動調節閥。PLC模塊根據輸入的NH₃濃度、SO₃濃度和煙塵濃度輸出低溫省煤器后煙溫目標控制值，通過調整低溫省煤器水側入口流量或溫度實現低溫省煤器后煙溫的閉環控制。本發明能夠實現低溫省煤器后煙氣溫度的實時自動控制，有效降低硫酸氫銨在低溫省煤器表面和靜電除塵器內部的沉積，確保低溫省煤器與靜電除塵器的高效、穩定運行。

技術領域

本發明屬于燃煤發電領域，具體涉及一種防止硫酸氫銨沉積的煙溫控制系統。

背景技術

隨著低溫省煤器在燃煤發電領域的普遍應用，硫酸氫銨(NH₄HSO₄)在低溫省煤器表面和靜電除塵器內部的沉積也普遍存在，由此導致低溫省煤器和靜電除塵器的堵塞、積垢及腐蝕問題，故而應防止NH₄HSO₄的沉積。

煙氣流經SCR脫硝裝置后，煙氣中部分SO₂會被催化劑氧化成SO₃，而生成的SO₃容易和逃逸的NH₃反應生成NH₄HSO₄，而且NH₄HSO₄的形成隨NH₃濃度的增加而增加，高SO₃/NH₃摩爾比也會促進NH₄HSO₄的形成。當煙氣流經低溫省煤器時煙溫被降到酸露點以下，這有利于SO₃冷凝成硫酸霧并被飛灰吸附，但低溫環境下也更容易促使NH₄HSO₄的沉積，而且是煙氣灰硫比值越低、NH₃濃度越高，NH₄HSO₄在低溫省煤器表面和靜電除塵器內部的沉積將會越嚴重。

而硫酸氫銨的沉積將產生以下問題：

(1)低溫省煤器堵塞、腐蝕泄漏。當機組燃煤硫分高且SCR脫硝裝置NH₃逃逸量大時，容易生成具有粘性和腐蝕性的NH₄HSO₄并在低溫省煤器上附著，由此產生不良影響：一是低溫省煤器堵塞，嚴重時可達3kPa左右，導致引風機出力增大甚至達到上限，機組帶負荷能力受限甚至被迫停機；二是低溫省煤器腐蝕泄漏而未被及時發現，漏水順靜電除塵器灰斗流下，由此引起灰斗板結，電場無法正常排灰而退出運行，除塵效率整體下降；三是低溫省煤器腐蝕泄漏并及時隔離，此時低溫省煤器與靜電除塵器的協同除塵效果消失，除塵效率整體下降，如隔離的低溫省煤器模塊較多，將有煙塵超標排放的風險。

(2)靜電除塵器積垢、腐蝕。低溫省煤器將靜電除塵器入口煙溫降至酸露點以下，使煙氣中的SO₃冷凝，也促進了NH₄HSO₄的沉積，由此給靜電除塵器帶來不良影響：一是陰極線肥大或陽極板積垢，當陰極線肥大時，其曲率半徑增大，電荷密度下降，電場強度降低，電離效果變差，當陽極板積垢嚴重時則容易發生反電暈現象，特別在煙塵比電阻較高時，這兩種情況的出現均會致使除塵效率下降；二是除塵器內部件發生腐蝕現象，如陰極吊梁或框架腐蝕斷裂，導致振打無法傳遞。

發明內容

基于以上需求和問題，本發明的目的是提供一種防止硫酸氫銨沉積的煙溫控制系統，根據煙氣灰硫比值和NH₃濃度實時自動控制低溫省煤器后煙氣溫度，以此防止NH₄HSO₄在低溫省煤器表面和靜電除塵器內部的沉積。

本發明采用如下技術方案來實現的：