CN104689753A - 标定scr烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法 - Google Patents

标定scr烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其包括如下步骤：（1）通过测量空气、供氨管道、稀释后供氨管道中氧量计算稀释比；（2）测量供氨管道中某标准气体初始浓度；（3）以恒定已知速度向供氨管道中注入已知浓度的标准气体；（4）测量注入后供氨管道中某标准气体浓度，通过浓度计算获得氨气流量以及稀释空气流量。本发明的调整方法准确度高、操作简单、结果可靠，可有效标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，为脱硝系统的运行调整、故障诊断提供依据。

Description

标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法
技术领域
本发明涉及领域，具体涉及一种标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法。
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，绝大多数电厂都已经安装了选择性催化还原（selective catalytic reduction，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。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，然后经喷氨格栅喷射至脱硝入口烟道。
对于SCR烟气脱硝系统，氨气流量、稀释空气流量及稀释比是影响脱硝系统稳定运行的关键参数。其中，氨气流量和稀释空气流量一般均通过测量节流孔板前后差压然后公式计算的手段获得，稀释比通过二者流量计算得出。但是，在实际运行中，由于节流孔板堵塞磨损、管道压力及温度变化、孔板系数不准确等因素的影响，氨气流量和稀释空气流量与理论计算值偏差较大，严重影响了脱硝系统的安全稳定运行。
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标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，以为脱硝系统的运行调整、故障诊断提供依据。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术手段是：
一种标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其关键技术在于：其包括如下步骤：
1）测量空气中氧量为                                                ,供氨管道中氧量，氨和空气混合器后供氨管道中氧量，则氨与空气的稀释比为
；
2）测量供氨管道中某标准气体初始浓度mg/Nm3；
3）以m3/h的速度向供氨管道中注入浓度为mg/Nm3的某标准气体；
4）注入标准气体后，在氨和空气混合器前测量供氨管道中某标准气体浓度mg/Nm3，则供氨管道中氨气流量为：
稀释空气流量为：
上述标准气体是NO、SO2、CO等可以被准确测量的气体。
上述标准气体的浓度已知。上述标准气体的注入速度应在1m3/h以上。
上述标准气体注入位置与氨和空气混合器测试位置距离应在3倍供氨管道当量直径以上。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本方法通过测试不同位置的气体成分浓度数据并进行计算，实现了对氨气流量、稀释空气流量的快速标定。本发明操作简单、结果准确可靠，不仅可以验证脱硝系统在线测试仪表的准确性，而且能够检验脱硝系统运行效果，为脱硝系统的运行调整、故障诊断提供依据。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图；
其中，1.稀释空气管道手动阀门；2.稀释空气流量计；3.稀释空气管道；4.氨与空气混合器；5.稀释后供氨管道；6.排放阀门；7.供氨管道自动调节阀门；8.氨气流量计；9.供氨管道；10.热工测点一次门；11.氨分配集箱；12.喷氨格栅手动阀门；13.差压测点一次门，14、脱硝入口烟道。
具体实施方式
下面结合附图和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：
河北建投任丘热电＃2机组脱硝系统包括A、B两个SCR反应器，每个反应器均配有氨气管道、稀释空气管道，氨气与稀释空气在混合器中混合后，进入氨分配集箱，通过集箱上的各个喷氨格栅支管喷入烟道。以一侧为例，对本发明的技术方案进行说明。
300MW工况下，上位机显示SCR A侧脱硝入口NOx浓度450mg/Nm3，脱硝效率85%，喷氨量为189m3/h，稀释风流量为2200m3/h，稀释比为7.91%；其中稀释比已经接近8%的报警值。根据理论计算，在氨逃逸不超过3ppm的条件下，喷氨量仅为114m3/h，与上位机显示值偏差达66%，严重影响了脱硝系统的运行调整以及催化剂活性判断。
测量空气中氧量为20.98%,在排放阀门6处测量供氨管道9中氧量0.53%，在差压测点一次门13处测量稀释后供氨管道5中氧量20.04%，则氨与空气的稀释比为4.60%。
在热工测点一次门10处测量供氨管道9中NO初始浓度0mg/Nm3；
在排放阀门6处以2m3/h的速度注入浓度为1600mg/Nm3的标准NO气体；
在氨和空气混合器前，热工测点一次门10处再次测量供氨管道9中NO浓度28mg/Nm3，则供氨管道中氨气流量为：
稀释空气流量为：
通过测试比对可以看出，上位机显示氨气流量与供氨管道中实际氨气流量偏差较大，需要对氨气流量计进行检修处理；而实际氨气流量与理论值相差不大，即不存在过喷以及催化剂活性下降情况。此种工况下，不需要对氨气以及稀释空气流量进行调整。
从上述过程可知，本发明操作简单、结果准确可靠，可有效的为脱硝系统的运行调整、故障诊断提供依据。
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 (5)

1.一种标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1）测量空气中氧量为                                               ,供氨管道中氧量，氨和空气混合器后供氨管道中氧量，则氨与空气的稀释比为
；
2）测量供氨管道中某标准气体初始浓度mg/Nm3；
3）以m3/h的速度向供氨管道中注入浓度为mg/Nm3的某标准气体；
4）注入标准气体后，在氨和空气混合器前测量供氨管道中某标准气体浓度mg/Nm3，则供氨管道中氨气流量为：
稀释空气流量为：
。
2.根据权利要求1所述的标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其特征在于：所述标准气体可以是NO、SO2或CO等能够被准确测量的气体。
3.根据权利要求1所述的标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其特征在于：所述标准气体的浓度已知。
4.根据权利要求1所述的标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其特征在于：所述标准气体的注入速度在1m3/h以上。
5.根据权利要求1所述的标定SCR烟气脱硝系统氨气流量、稀释空气流量及稀释比的方法，其特征在于：所述标准气体注入位置与氨和空气混合器测试位置距离在3倍供氨管道当量直径以上。
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