[發明專利]基于尿素直噴熱解的煙氣脫硝分區噴氨系統及方法

在審

• 申請號: 202110921270.6
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113559706A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 袁壯;蘇建軍;楊林川;李紅民;吳謀新;許華周;劉海兵;劉富強;馬耀輝;李志剛;肖榮華;楊華斌;楊仁俊;毛華;胡錫濤;王兵;尚桐;曹帥峰;景云輝
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;貴州黔東電力有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明涉及煙氣脫硝系統技術領域，具體為基于尿素直噴熱解的煙氣脫硝分區噴氨系統及方法。本發明系統包括尿素直噴模塊A、入口脫硝測量裝置B和出口脫硝測量裝置C；尿素直噴模塊A包括若干個噴槍和用于分別控制噴槍的計量分配單元；噴槍均勻布置在省煤器出口煙道的煙道分區中；入口脫硝測量裝置B和出口脫硝測量裝置C均包括控制測量部件和若干個取樣探頭；入口脫硝測量裝置B的各個取樣探頭按照網格法布置在脫硝入口煙道截面內；出口脫硝測量裝置C的各個取樣探頭按照網格法布置在脫硝出口煙道截面內；控制測量部件的數據輸入端分別連接各個取樣探頭，數據輸出端連接計量分配單元。本發明設計合理，測量值有代表性，且能有效檢測及減少氨逃逸。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝系統技術領域，具體為基于尿素直噴熱解的煙氣脫硝分區噴氨系統及方法。

背景技術

目前燃煤機組煙氣脫硝SCR還原劑基本都集中在液氨，其工藝簡單、初期投資和運行成本低且系統穩定，但由于液氨是一種有毒危險化學品，燃煤電廠液氨儲存量大，已形成重大危險源，安全風險高。介于液氨安全風險性，以尿素制備還原劑的SCR脫硝技術獲得廣泛的應用，其還原劑制備技術主要有尿素熱解、尿素直噴及尿素水解。尿素熱解常采用熱一次風加電加熱器或者氣氣換熱器對尿素溶液進行加熱，運行成本高，系統復雜易造成結晶；尿素水解系統利用低品質的蒸汽(0.8～1.0、160～200度)使反應器內的尿素溶液發生水解反應產生含氨氣的混合氣體，系統復雜，附屬管道對保溫及伴熱要求高，易產生管道結晶堵塞及閥門腐蝕。上述兩種制氨技術都需要大量的熱源，系統運行和維護成本高，在一定程度上制約了其技術的工程應用。尿素直噴熱解技術是將尿素溶液霧化噴入煙道中，利用煙道中高溫煙氣(300～600度)將尿素溶液熱解生成含氨氣的混合氣體供下游SCR反應器使用，系統簡單，操作方便。

傳統噴氨系統根據反應器出口單測點氮氧化物和氨逃逸的大小，通過調氨閥調節各反應器母管氨量，進而調節連接在母管的各支管手動閥門調節各支管氨量，從而達到煙道橫截面煙氣和氨量均勻混合。但負荷的變化、燃燒方式的不同(煤種、磨組合方式、燃盡風比率等)均會導致反應器入口氮氧化物濃度方式變化，通常只能定期調節各支管的手動閥門調節氨量(噴氨調平實驗)，使反應器出口煙道截面氮氧化物和氨逃逸均勻。傳統的反應器出口單點及多點取樣測量，測量值不能代表整個煙道截面的平均濃度以及濃度分布，通過其值反饋調氨閥就會導致反應器內氮氧化物濃度和氨量不匹配，局部脫硝效率差異性較大，從而致使局部氨逃逸較大，不利于下游設備的正常運行。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于尿素直噴熱解的煙氣脫硝分區噴氨系統及方法，結構簡單，設計合理，測量值具有代表性，且能有效檢測及減少氨逃逸，實現燃煤機組穩定脫硝。

本發明是通過以下技術方案來實現：

基于尿素直噴熱解的煙氣脫硝分區噴氨系統，包括尿素直噴模塊A、入口脫硝測量裝置B和出口脫硝測量裝置C；

所述的尿素直噴模塊A包括若干個噴槍和用于分別控制噴槍的計量分配單元；所述的噴槍均勻布置在省煤器出口煙道的煙道分區中；

所述的入口脫硝測量裝置B和出口脫硝測量裝置C均包括控制測量部件和若干個取樣探頭；

所述的入口脫硝測量裝置B的各個取樣探頭按照網格法布置在脫硝入口煙道截面內；所述的出口脫硝測量裝置C的各個取樣探頭按照網格法布置在脫硝出口煙道截面內；

所述的控制測量部件的數據輸入端分別連接各個取樣探頭，數據輸出端連接計量分配單元。

進一步的，所述的計量分配單元包括尿素溶液計量模塊和尿素溶液分配模塊、除鹽水計量模塊和除鹽水分配模塊、壓縮空氣計量模塊和壓縮空氣分配模塊；

所述的尿素溶液計量模塊的輸入端通過尿素溶液母管連接尿素溶液供給裝置，輸出端連接尿素溶液分配模塊的輸入端；尿素溶液分配模塊的輸出端分別連接各個噴槍；