CN106090969A - 一种燃煤锅炉sncr+scr脱硝装置联合运行优化调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法，该方法步骤包括：第一步，SNCR优化调整，(1)测量并绘制省煤器烟道入口NO_X、NH₃、喷氨量数据分布曲线；(2)计算燃烧生成的实际烟气量；(3)计算出需要喷入炉膛内的尿素溶液和催化剂区域的氨水量，同时分配所有SNCR装置喷枪，并根据反馈值进行各喷枪的分支流量调整；第二步，SCR优化调整，(1)确定SCR脱硝反应需要的氨水量，并分配到SCR脱硝装置的所有喷枪；(2)根据反馈值调整喷氨总流量和各喷枪的分支流量。本发明达到真正超净排放的目标和减少部分催化剂的使用量，减少氨逃逸对环境的二次污染，达到超低排放的效果。

Description

一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法

技术领域

本发明属于燃煤电站锅炉使用SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)和SCR(Selective Catalytic Reduction)两种脱硝装置联合运行技术领域，特别是一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法。

背景技术

锅炉燃烧的产物中含有较高的氮氧化物，其浓度的高低直接影响着大气环境的质量，氮氧化物也是造成酸雨的罪魁祸首，因此近一年来国家大力提倡烟气的超低排放，为达到此目标，需要对现有的设备增加脱硝装置。对于燃烧煤粉的电站锅炉采用三级降氮措施，即低氮燃烧器+SNCR+SCR的模式，对于两套脱硝装置的联合运行既要控制好NOx的排放值，更要控制反应后的氨逃逸浓度，以防止对大气质量的二次污染就得不偿失了。SNCR脱硝装置采用直接向炉内烟气喷射50％尿素溶液的方法；SCR脱硝装置喷射的为氨水溶液，该溶液由尿素热解后制成50％浓度的氨水溶液，再喷入SCR反应区，因此该炉的两级脱硝装置不同于其它锅炉采用从SNCR喷入过量的氨水溶液，在炉内热解变成氨水溶液，经过炉内的一次吸收还原NOx后，剩余的氨气通过加装有催化剂的烟道时，再还原剩余部分的NOx。两套脱硝设备同时运行的关键问题就是要控制好还原剂的总量和分配好各层配枪的流量，利用烟气温度最大限度的实现还原反应。采用SNCR+SCR两级脱硝装置联合运行，相比于单级的SCR脱硝的调整控制过程要复杂的多，联合运行需要兼顾的因素会更多，除了要保证NOx达标排放外，还要兼顾氨逃逸的浓度范围，防止因过量喷入还原剂，而造成对大气环境质量的二次污染，本发明方法就是对SNCR+SCR脱硝装置的联合运行时出现还原剂供给过量，出现的氨逃逸超标问题再次污染大气环境，而提出的优化调整方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法，该SNCR+SCR脱硝装置包括炉膛、炉膛内的燃烧器，炉膛烟道与SNCR反应区连接，SNCR反应区的出气烟道与省煤器连接，省煤器与SCR反应器通过催化剂区域连接，SCR反应器与空气预热器连接，在省煤器与SCR反应器之间的催化剂区域上设置有通过混合器将氨水溶液和空气混合后的喷枪点，在炉膛燃烧区上部、炉膛出口处及SNCR反应区中间段分别设置尿素溶液喷枪点，该方法包括SNCR优化调整方法及SCR优化调整方法，方法步骤如下：

第一步，SNCR优化调整

(1)在省煤器烟道入口设置入口烟气参数测量点，测量并绘制多种组合工况的省煤器烟道入口NO_X、NH₃、喷氨量数据分布曲线；

(2)根据混配煤质的分析数据、锅炉蒸发量、运行氧量、燃煤量、供风量等运行参数计算燃烧生成的实际烟气量；

(3)根据燃烧器投入数量、配风方式、磨煤机煤量和风煤比的运行参数，利用NO_X、NH₃数据分布曲线，计算出生成的NO_X总量，通过氨氮摩尔比计算出需要喷入炉膛内的尿素溶液和催化剂区域的氨水量，同时分配喷枪的投入层数、位置、数量及流量的控制，结合省煤器出口的NO_X、逃逸氨的反馈值进行调整；

第二步，SCR优化调整

(1)根据炉内选择性非催化还原反应后，省煤器出口的NOx和NH₃的浓度值再确定SCR脱硝反应需要的氨水量，将所需要的氨水量分配到SCR脱硝装置的所有喷枪，各喷枪的氨水调节量根据反应器进口断面的NO_X、NH₃数据分布曲线进行；

(2)同时还要根据SCR出口NOx和逃逸氨的反馈值调整喷氨总流量和各喷枪的分支流量。

本发明的优点和积极效果是：

本发明专利提出了SNCR+SCR脱硝装置联合运行的优化调整方法，通过不同工况的浓度分布进行测试，得出分布规律进行针对性的运行调整，实现各区域比较完全的反应过程，避免了部分区域还原剂过量，部分区域还原剂不足的状态，达到真正超净排放的目标和减少部分催化剂的使用量，减少氨逃逸对环境的二次污染，即达到超低排放的效果，同时也节省氨水的购置费用。

附图说明

图1是SNCR+SCR脱硝装置联合运行结构示意图；

图2是本发明SNCR和SCR脱硝过程联合运行协调优化调整方法框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其它实施方式，同样属于本发明保护的范围。

一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法，如图1所示，该SNCR+SCR脱硝装置包括炉膛、炉膛内的燃烧器，炉膛烟道与SNCR反应区连接，SNCR反应区的出气烟道与省煤器连接，省煤器的出气烟道与SCR反应器连接，SCR反应器与空气预热器连接，在省煤器与SCR反应器之间的催化剂区域上设置有通过混合器将氨水溶液和空气混合后的喷枪点，在炉膛燃烧区上部、炉膛出口处、及SNCR反应区中间段分别设置有三个尿素溶液喷枪点，该燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法包括SNCR优化调整方法及SCR优化调整方法，方法步骤如下：

第一步，SNCR优化调整

(1)在省煤器烟道入口设置入口烟气参数测量点，测量并绘制多种组合工况的省煤器烟道入口NO_X、NH₃、喷氨量数据分布曲线；

(2)根据混配煤质的分析数据、锅炉蒸发量、运行氧量、燃煤量、供风量等运行参数计算燃烧生成的实际烟气量；

(3)根据燃烧器投入数量、配风方式、磨煤机煤量和风煤比的运行参数，利用NO_X、NH₃数据分布曲线，计算出生成的NO_X总量，通过氨氮摩尔比计算出需要喷入炉膛内的尿素溶液和催化剂区域的氨水量，同时分配喷枪的投入层数、位置、数量及流量的控制，结合省煤器出口的NO_X、逃逸氨的反馈值进行调整；

第二步，SCR优化调整

SCR反应器的脱硝装置为选择性催化还原反应，需要靠烟道内布置的催化剂和适宜的烟气温度才能保证有较高的还原反应的效率，因此应根据SNCR脱硝后的NOx和剩余氨的数据，确定SCR脱硝氨水的喷入量，防止局部过量喷入，造成氨逃逸对大气环境的二次污染和过大的氨水消耗量。

(1)根据炉内选择性非催化还原反应后，省煤器出口的NOx和NH₃的浓度值再确定SCR脱硝反应(选择性催化还原反应)需要的氨水量，将所需要的氨水量分配到SCR脱硝装置的所有喷枪，各喷枪的氨水调节量根据反应器进口断面的NO_X、NH₃数据分布曲线进行；

(2)同时还要根据SCR出口NOx和逃逸氨的反馈值修正喷氨总流量和各喷枪的分支流量，达到SNCR和SCR脱硝装置的协调优化运行，既提高了大气环境的质量，防止了二次污染，也节省了部分的尿素和热解尿素需要的热量。

Claims (1)

1.一种燃煤锅炉SNCR+SCR脱硝装置联合运行优化调整方法，该SNCR+SCR脱硝装置包括炉膛、炉膛内的燃烧器，炉膛烟道与SNCR反应区连接，SNCR反应区的出气烟道与省煤器连接，省煤器与SCR反应器通过催化剂区域连接，SCR反应器与空气预热器连接，在省煤器与SCR反应器之间的催化剂区域上设置有通过混合器将氨水溶液和空气混合后的喷枪点，在炉膛燃烧区上部、炉膛出口处及SNCR反应区中间段分别设置尿素溶液喷枪点，其特征在于：该方法包括SNCR优化调整方法及SCR优化调整方法，方法步骤如下：

第一步，SNCR优化调整

(1)在省煤器烟道入口设置入口烟气参数测量点，测量并绘制多种组合工况的省煤器烟道入口NO_X、NH₃、喷氨量数据分布曲线；

(2)根据混配煤质的分析数据、锅炉蒸发量、运行氧量、燃煤量、供风量等运行参数计算燃烧生成的实际烟气量；

(3)根据燃烧器投入数量、配风方式、磨煤机煤量和风煤比的运行参数，利用NO_X、NH₃数据分布曲线，计算出生成的NO_X总量，通过氨氮摩尔比计算出需要喷入炉膛内的尿素溶液和催化剂区域的氨水量，同时分配喷枪的投入层数、位置、数量及流量的控制，结合省煤器出口的NO_X、逃逸氨的反馈值进行调整；

第二步，SCR优化调整

(1)根据炉内选择性非催化还原反应后，省煤器出口的NOx和NH₃的浓度值再确定SCR脱硝反应需要的氨水量，将所需要的氨水量分配到SCR脱硝装置的所有喷枪，各喷枪的氨水调节量根据反应器进口断面的NO_X、NH₃数据分布曲线进行；

(2)同时还要根据SCR出口NOx和逃逸氨的反馈值调整喷氨总流量和各喷枪的分支流量。