CN103962006B - 一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 - Google Patents
一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103962006B CN103962006B CN201410210938.6A CN201410210938A CN103962006B CN 103962006 B CN103962006 B CN 103962006B CN 201410210938 A CN201410210938 A CN 201410210938A CN 103962006 B CN103962006 B CN 103962006B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ammonia
- target
- sides
- arm
- restricting orifice
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 112
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 34
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000010977 unit operation Methods 0.000 abstract 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 2
- WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-morpholin-4-ylpropanal Chemical compound O=CC(C)(C)N1CCOCC1 WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其包括如下步骤：（1）将喷氨格栅阀门开度调整至一致；（2）调节稀释空气通入量；（3）计算单根支管的目标稀释风量；（4）计算节流孔板两侧的目标压差（5）依次调整单根喷氨格栅支管开度，以使节流板两侧达到步骤（4）中的目标压差。本发明的调整方法准确度高、操作简单、结果可靠，可以有效提高脱硝出口NOx浓度均匀性，降低氨逃逸，提高机组运行安全性与稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及SCR烟气脱硝领域，具体涉及一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法。
背景技术
氮氧化合物（NOx）是火力发电厂的主要烟气污染物之一，其大量排放不仅会造成酸雨和光化学烟雾，而且对人体健康造成也会较大的伤害。根据《火电厂大气污染物排放》（GB13223-2011）中规定，燃煤电厂NOx浓度将执行100mg/Nm3的排放限值。按照此要求，绝大多数电厂都需要安装选择性催化还原（selectivecatalyticreduction，SCR）脱硝装置。
SCR技术的原理是，在催化剂和氧气存在的条件下，在较低的温度范围（280~420℃）内，将还原剂（一般为氨气）喷入烟气中，有选择性地将烟气中的NOx还原生成N2和水来减少NOx的排放。烟气中的NOx和喷入的氨几乎是以等摩尔比的量进行反应，如果喷入的氨过多，就会在脱硝出口产生氨逃逸，逃逸氨和SO3在温度较低时发生反应生成黏性较强的硫酸氢铵，其附着在空预器表面，易引起污染积灰，增加空预器换热元件腐蚀堵塞风险；喷入过少造成反应不充分，产生未反应NOx，如若排出将会对环境造成危害。
一般情况下，为了便于氨气流量的调整和保证氨气使用安全，SCR烟气脱硝系统的氨气进入反应器前首先与稀释空气在混合器内被稀释至8%以下，然后经喷氨格栅进行喷射，即在混合器出口母管上引出若干喷氨支管，每根喷氨支管对应脱硝入口烟道截面的不同区域。各个区域的氨气量可以通过调整支管上的阀门开度进行单独控制，喷氨支管上装配的节流孔板和压差测试装置可以反映喷氨流量大小。由于脱硝系统入口NOx浓度比较均匀，对于新建或大修后脱硝系统，均需要首先将喷氨格栅的各支管供氨流量大小调整至一致，以提高反应器入口氨氮摩尔比均匀性，降低氨逃逸。通常采用将阀门开度调整一致的做法来近似实现喷氨均匀性。但是，SCR反应器入口的喷氨格栅阀门数量为20~30个，由于各个喷氨支管与混合器出口母管的位置不同，导致稀释后的氨气经过各个喷氨支管的沿程阻力不同，即使各路喷氨格栅阀门开度大小一致，各管路的供氨流量也大不相同。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠有效的SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，以改善脱硝出口NOx浓度均匀性，降低氨逃逸。
本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其包括如下步骤：
（1）将喷氨格栅阀门开度调整至一致；
（2）调节稀释空气通入量：通入稀释风，调节稀释风量以将机组最大需氨量稀释至8%以下；
（3）计算单根支管的目标稀释风量：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅单根支管的目标稀释风量，计算公式如下：
式Ⅰ
其中：V——稀释风量，Nm3/h；
V n ——单根支管的目标稀释风量，Nm3/h；
n——喷氨支管数量；
（4）计算节流孔板两侧的目标压差：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅上每个节流孔板的两侧目标压差，计算公式如下：
式Ⅱ
式Ⅲ
其中：ΔP——节流孔板两侧目标压差，Pa；
ρ——稀释空气密度，kg/m3；
d——节流孔板直径，mm；
k——节流孔板系数；
ρ——稀释空气密度，kg/m3；
P——稀释空气压力，KPa；
T——稀释空气温度，K；
（5）依次调整单根喷氨格栅支管开度，以使节流板两侧达到步骤（4）中的目标压差：当节流孔板两侧配备压力表时，调整各个支管阀门开度直至压力表读数与目标压差一致；当节流孔板两侧配备装有水的U型管时，调整各个支管阀门开度直至U型管两侧液位差达到目标液位差，目标液位差计算公式如下：
式Ⅳ
其中：ΔH——U型管目标液位差，mm。
优选的，步骤（1）中所述喷氨格栅阀门开度为50％至75％。
优选的，所述步骤（2）中调节稀释空气通入量选用调节稀释风机入口或调节出口挡板门开度的方式。
本发明的积极效果在于：本发明涉及的公式参数均为常规参数，方便测得；调整阀门以达到目标压差，调整终点直观清楚，调整方法简单可控。本发明调整准确度高、操作简单、结果可靠，可有效改善脱硝入口氨氮摩尔比均匀性，降低氨逃逸，一方面提高了氨的使用效果，降低了运行成本；另一方面减小了空预器积灰堵塞风险，提高了锅炉安全性和稳定性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案做进一步说明。
将本发明的技术方案应用于具体的发电厂中：
河北某电厂＃2机组脱硝系统包括A、B两个SCR反应器，每个反应器入口的喷氨格栅含有24根喷氨支管，每根喷氨支管的喷氨量均可以通过阀门开度进行调节。
喷氨均匀性调整前，SCR脱硝反应系统A、B两侧出口NOx浓度分别如表1和表2所示，平均偏差分别为34.60％、22.55％；逃逸氨分别为2.7ppm、2.9ppm。平均偏差计算公式为：
式Ⅴ
其中：——脱硝出口NOx浓度的平均偏差，%；
——脱硝出口的NOx浓度平均值，mg/Nm3；
——第i个测点的NOx浓度，mg/Nm3；
m——测点总数，15。
表1调整前，SCRA侧出口截面NOx浓度分布（mg/Nm3）
| 位置 | 测孔1 | 测孔2 | 测孔3 | 测孔4 | 测孔5 |
| 深度1 | 88 | 79 | 54 | 36 | 56 |
| 深度2 | 88 | 92 | 49 | 43 | 58 |
| 深度3 | 92 | 100 | 38 | 35 | 32 |
表2调整前，SCRB侧出口截面NOx浓度分布（mg/Nm3）
| 位置 | 测孔1 | 测孔2 | 测孔3 | 测孔4 | 测孔5 |
| 深度1 | 71 | 55 | 67 | 63 | 94 |
| 深度2 | 87 | 56 | 50 | 55 | 96 |
| 深度3 | 96 | 59 | 43 | 52 | 82 |
通过本发明的技术方案将各喷氨支管的喷氨量调整一致，过程如下：
（1）将喷氨格栅所有阀门均调整至75％开度；
（2）调节稀释风机入口挡板门开度，直至稀释风量达到2600Nm3／h，此风量可以将机组最大需氨量稀释至5％；
（3）根据稀释风量和喷氨支管数，计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅单根支管的目标稀释风量为108Nm3／h。目标稀释风量计算公式如下：
式Ⅰ
其中：V——稀释风量，2600Nm3/h；
V n ——单根支管的目标稀释风量，108Nm3/h；
n——喷氨支管数量，24；
（4）根据喷氨格栅上节流孔板的特性参数和目标稀释风量，计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅上每个节流孔板两侧目标压差为508Pa。目标压差计算公式如下：
式Ⅱ
式Ⅲ
其中：ΔP——节流孔板两侧目标压差，Pa；
ρ——稀释空气密度，kg/m3；
d——节流孔板直径，46mm；
k——节流孔板系数，0.00257；
ρ——稀释空气密度，，1.29kg/m3；
P——稀释空气压力，108KPa；
T——稀释空气温度，293.15K；
（5）节流孔板两侧配备装有水的U型管，调整各个支管阀门开度直至U型管两侧液位差达到目标液位差52mm。目标液位差计算公式如下：
式Ⅳ
其中：ΔH——U型管目标液位差，52mm。
调整后，SCRA、B两侧出口截面的NOx浓度分布情况分别如表3、表4所示。
表3调整后，SCRA侧出口截面NOx浓度分布（mg/Nm3）
| 位置 | 测孔1 | 测孔2 | 测孔3 | 测孔4 | 测孔5 |
| 深度1 | 54 | 61 | 68 | 66 | 47 |
| 深度2 | 49 | 55 | 65 | 70 | 63 |
| 深度3 | 53 | 53 | 61 | 52 | 51 |
表4调整后，SCRA侧出口截面NOx浓度分布（mg/Nm3）
| 位置 | 测孔1 | 测孔2 | 测孔3 | 测孔4 | 测孔5 |
| 深度1 | 52 | 69 | 51 | 74 | 73 |
| 深度2 | 59 | 61 | 69 | 68 | 71 |
| 深度3 | 61 | 63 | 74 | 72 | 74 |
通过平均偏差计算公式（式Ⅴ）计算，采用本发明的技术方案分别将SCR脱硝反应系统A、B两侧脱硝出口的NOx浓度偏差调整至11.19％、10.45％；逃逸氨浓度调整至1.6ppm、1.7ppm；与调整前相比，优化了脱硝出口NOx浓度分布，保证了在满足脱硝效率的同时，提高了喷氨均匀性，降低了氨逃逸率，实现了机组的节能、安全稳定运行。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其特征在于：其包括如下步骤：
（1）将喷氨格栅阀门开度调整至一致；
（2）调节稀释空气通入量：通入稀释风，调节稀释风量以将机组最大需氨量稀释至8%以下；
（3）计算单根支管的目标稀释风量：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅单根支管的目标稀释风量，计算公式如下：
式Ⅰ
其中：V——稀释风量，Nm3/h；
V n ——单根支管的目标稀释风量，Nm3/h；
n——喷氨支管数量；
（4）计算节流孔板两侧的目标压差：计算喷氨均匀情况下，喷氨格栅上每个节流孔板的两侧目标压差，计算公式如下：
式Ⅱ
式Ⅲ
其中：ΔP——节流孔板两侧目标压差，Pa；
ρ——稀释空气密度，kg/m3；
d——节流孔板直径，mm；
k——节流孔板系数；
ρ——稀释空气密度，kg/m3；
P——稀释空气压力，KPa；
T——稀释空气温度，K；
（5）依次调整单根喷氨格栅支管开度，以使节流板两侧达到步骤（4）中的目标压差：当节流孔板两侧配备压力表时，调整各个支管阀门开度直至压力表读数与目标压差一致；当节流孔板两侧配备装有水的U型管时，调整各个支管阀门开度直至U型管两侧液位差达到目标液位差，目标液位差计算公式如下：
式Ⅳ
其中：ΔH——U型管目标液位差，mm。
2.根据权利要求1所述的一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其特征在于：步骤（1）中所述喷氨格栅阀门开度为50％至75％。
3.根据权利要求1或2所述的一种SCR烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法，其特征在于：所述步骤（2）中调节稀释空气通入量选用调节稀释风机入口或调节出口挡板门开度的方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410210938.6A CN103962006B (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410210938.6A CN103962006B (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103962006A CN103962006A (zh) | 2014-08-06 |
| CN103962006B true CN103962006B (zh) | 2016-07-13 |
Family
ID=51232295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410210938.6A Active CN103962006B (zh) | 2014-05-19 | 2014-05-19 | 一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103962006B (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107088363B (zh) * | 2016-02-24 | 2020-10-09 | 国网河北能源技术服务有限公司 | 一种基于多维参数的脱硝单元分配控制及调整方法 |
| CN107261827B (zh) * | 2017-07-31 | 2021-06-08 | 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华东分公司 | 一种基于小分区nox生成量的喷氨优化调整方法 |
| CN111359432B (zh) * | 2020-04-15 | 2023-09-08 | 浙江浙能温州发电有限公司 | 一种基于NOx质量流量差分布的可实现灵活分区的脱硝喷氨系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09173786A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-08 | Babcock Hitachi Kk | アンモニア注入装置 |
| CN101637700A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-02-03 | 中电投远达环保工程有限公司 | 采用非等直径喷孔喷氨格栅的scr脱硝工艺及脱硝装置 |
| CN102029103A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-27 | 中国神华能源股份有限公司 | 管道的流量调节装置 |
| CN102350216A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-15 | 浙江蓝天求是环保集团有限公司 | 火力发电厂喷氨脱硝系统的三叉形喷嘴装置 |
| CN102527233A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-04 | 北京龙电宏泰环保科技有限公司 | 一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅 |
| CN103007743A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 成都东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司 | 一种玻璃窑炉烟气的scr脱硝装置 |
-
2014
- 2014-05-19 CN CN201410210938.6A patent/CN103962006B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09173786A (ja) * | 1995-12-26 | 1997-07-08 | Babcock Hitachi Kk | アンモニア注入装置 |
| CN101637700A (zh) * | 2009-08-14 | 2010-02-03 | 中电投远达环保工程有限公司 | 采用非等直径喷孔喷氨格栅的scr脱硝工艺及脱硝装置 |
| CN102029103A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-27 | 中国神华能源股份有限公司 | 管道的流量调节装置 |
| CN102350216A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-02-15 | 浙江蓝天求是环保集团有限公司 | 火力发电厂喷氨脱硝系统的三叉形喷嘴装置 |
| CN102527233A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-04 | 北京龙电宏泰环保科技有限公司 | 一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置中具有分区调节功能的双层喷氨格栅 |
| CN103007743A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 成都东方凯特瑞环保催化剂有限责任公司 | 一种玻璃窑炉烟气的scr脱硝装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 喷氨格栅处烟气速度场对高效 SCR均流与还原剂混合性能的影响;雷达等;《热能动力工程》;20090131;第24卷(第1期);113-119+147 * |
| 燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统喷氨优化调整试验;曹志勇等;《中国电力》;20111130;第44卷(第11期);第55页右栏第1段至第56页左栏第2段，图1-2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103962006A (zh) | 2014-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105126616B (zh) | 一种基于权重阀调控的scr脱硝系统喷氨优化方法 | |
| CN106621804B (zh) | 一种烟气喷氨混合装置及scr烟气脱硝系统 | |
| CN102179171B (zh) | 具有前置流场均匀装置的多级热解耦合脱硝方法及其装置 | |
| CN112705046B (zh) | 一种脱硝喷氨精细化调整方法及装置 | |
| CN103962006B (zh) | 一种scr烟气脱硝系统的喷氨均匀性调整方法 | |
| CN207713416U (zh) | 燃煤锅炉烟气scr脱硝装置尿素深度水解制氨系统 | |
| CN104226109B (zh) | 一种锅炉内置尿素热解管的scr脱硝方法及其装置 | |
| CN110841476A (zh) | 一种大循环自适应scr脱硝系统及方法 | |
| CN106823800A (zh) | 一种尿素热解scr脱硝装置 | |
| CN208097812U (zh) | 一种烟气脱硝装置 | |
| CN109647193A (zh) | 一种氨气分段供给的scr脱硝方法及装置 | |
| CN105498530A (zh) | 在scr系统模拟中引入示踪气体指导喷氨调整的方法 | |
| CN110624412A (zh) | 一种scr脱硝系统及其喷氨控制方法 | |
| CN108940126B (zh) | 一种多喷嘴气体喷管喷速调整方法 | |
| CN106955592A (zh) | 可降低scr脱硝系统二氧化硫/三氧化硫转化率的尿素热解制氨结构和方法 | |
| CN214635422U (zh) | 一种基于脱硝氨逃逸控制的空预器防堵治理装置 | |
| CN108310973A (zh) | 自动喷氨装置及燃煤电站烟气系统 | |
| CN211302681U (zh) | 一种scr系统中喷氨量精确可控的喷氨装置 | |
| CN206881512U (zh) | 一种尿素热解scr脱硝装置 | |
| CN209985210U (zh) | 一种锚对燃煤电厂脱硝催化剂模块的喷氨装置 | |
| CN106731827A (zh) | 一种aig上游烟气大范围自混合装置 | |
| CN112426859A (zh) | 一种sncr脱硝的氨水调节系统 | |
| CN107088363B (zh) | 一种基于多维参数的脱硝单元分配控制及调整方法 | |
| CN215916984U (zh) | 一种供氨调节装置 | |
| CN111467958B (zh) | 一种确定脱硝装置喷氨格栅各支管喷氨流量的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |