CN114177773A - 火电厂scr脱硝系统混合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了火电厂SCR脱硝系统混合器，包括SCR脱硝入口烟道，SCR脱硝入口烟道内设有喷氨格栅，位于喷氨格栅烟气流动方向的下游设有混合器和混合器转轴，混合器和混合器转轴通过混合器偏转联动机构相连，混合器偏转联动机构一端穿出所述SCR脱硝入口烟道，混合器偏转联动机构穿出SCR脱硝入口烟道外的一端连接有驱动电机，驱动电机通过导线连接有控制器；本发明火电厂SCR脱硝系统混合器通过调节混合器与水平位置夹角α，使得烟道内流场、组分浓度场得到明显的加速和扰动，在低电负荷下获得了理想的混合效率；实时监测燃煤锅炉运行中的主蒸汽流量用作预示SCR脱硝入口烟道NOx浓度分布均匀性变化的超前信号，将其作为前馈信号输入控制器，实现超前调节。
Description
技术领域
本发明属于烟气净化装置技术领域，具体涉及一种火电厂SCR脱硝系统混合器。
背景技术
随着国家超低排放政策的执行，在环境保护和机组安全稳定运行的双重压力之下，SCR脱硝系统催化剂磨损、氨逃逸高及其导致的空预器堵塞等问题，已经引起科研人员和火力发电企业运行人员的广泛关注，成为火电行业烟气脱硝技术领域亟待解决的关键技术问题。
国内外在空预器防堵灰、降低氨逃逸及流场优化方面做了一些研究工作，其研究结果证实SCR复杂的烟道结构、烟气烟尘流场不均、氨氮掺混不足及机组调峰导致脱硝入口流场变化等因素是造成催化剂磨损、氨逃逸高、还原剂过量消耗及空预器堵塞等问题的重要原因。
目前，火力发电厂SCR烟气脱硝混合器都是固定安装的结构，当火力发电厂电负荷变动时，锅炉组织燃烧的空气量、煤量相应变化，火力发电厂电负荷降低时，同时引起SCR脱硝入口NOx浓度分布均匀性发生恶化，按额定工况设计的混合器不能适应此种变化，从而导致氨利用率明显降低，SCR脱硝系统在火力发电机组低负荷时效能降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种火电厂SCR脱硝系统混合器，通过改变混合器的偏转角度，解决了氨利用率低的问题。
本发明所采用的技术方案是，火电厂SCR脱硝系统混合器，包括SCR脱硝入口烟道，SCR脱硝入口烟道内设有喷氨格栅，位于喷氨格栅烟气流动方向的下游设有混合器和混合器转轴，混合器和混合器转轴固接，混合器和混合器转轴通过混合器偏转联动机构相连，混合器偏转联动机构一端穿出SCR脱硝入口烟道，混合器偏转联动机构穿出SCR脱硝入口烟道外的一端连接有驱动电机，驱动电机通过导线连接有控制器。
本发明的特点还在于，
混合器轮廓为圆形、三角形、矩形、梯形或椭圆形的一种。
混合器在空间上呈矩形阵列布置。
混合器偏转角度α范围为30°～75°。
本发明的有益效果是：
1、角度可调式混合器在火力发电厂低电负荷下，通过减小混合器与水平位置夹角α，即混合器偏转角度α，使得烟道内流场、组分浓度场得到明显的加速和扰动，在低电负荷下获得了理想的混合效率；
2、角度可调式混合器偏转角度的调整，由控制器通过控制驱动电机的转速和启停等动作来实现，实时监测SCR脱硝出口烟道NOx浓度相对标准偏差Cv送入PID控制器与给定值15％比较，由PID控制器经运算后发出调节信号控制混合器转动，实现自动控制；
3、在控制回路中加入大负荷变化的预调节混合器角度的措施，实时监测燃煤锅炉运行中的主蒸汽流量用作预示SCR脱硝入口烟道NOx浓度分布均匀性变化的超前信号，将其作为前馈信号输入控制器，实现超前调节。
附图说明
图1是本发明火电厂SCR脱硝系统混合器的结构示意图；
图2是本发明火电厂SCR脱硝系统混合器的使用状态图。
图中，1.喷氨格栅，2.SCR脱硝入口烟道，3.控制器，4.驱动电机，5.混合器，6.混合器转轴，7.混合器偏转联动机构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明火电厂SCR脱硝系统混合器，包括SCR脱硝入口烟道2，SCR脱硝入口烟道2内设有喷氨格栅1，喷氨格栅1位于烟气流动方向的下游设有混合器5和混合器转轴6，混合器5和混合器转轴6固接，混合器5和混合器转轴6通过混合器偏转联动机构7相连，混合器偏转联动机构7位于SCR脱硝入口烟道2外的一端连接有驱动电机4，驱动电机4通过导线连接有控制器3，由控制器3控制驱动电机4通过其混合器偏转联动机构7动作使混合器转轴6带动混合器5转动到确定的角度，通过改变混合器5与水平位置夹角α，即混合器偏转角度α，α范围为30°～75°。
如图2所示，本发明火电厂SCR脱硝系统混合器中混合器5轮廓为圆形，混合器5在空间上呈矩形阵列布置方式，并安装于SCR脱硝系统入口烟道内喷氨格栅的下游。
本发明具体操作过程如下：
步骤1：数据采集，提取燃煤锅炉运行中的主蒸汽流量、SCR脱硝出口烟道NOx浓度分布，并根据公式(1)、(2)、(3)，计算出NOx浓度相对标准偏差Cv。
其中，xi为SCR脱硝出口烟道某一点的NOx浓度，σ为脱硝出口烟道断面NOx浓度的标准偏差，
为脱硝出口烟道断面NOx浓度的平均值；
步骤2：实时监测SCR脱硝出口烟道NOx浓度相对标准偏差Cv，将得到的标准偏差Cv,值送入PID控制器3；
步骤3：将得到的Cv,值与给定值的15％相比较，由控制器3经运算后发出调节信号送入驱动电机4；
步骤4：驱动电机4控制混合器转轴带动混合器5转动相对的角度，喷氨格栅1喷出的氨气与混合器5的接触面积改变，以调节氨气与烟气的混合效果。
本发明火电厂SCR脱硝系统混合器通过调节混合器与水平位置夹角α，使得烟道内流场、组分浓度场得到明显的加速和扰动，在低电负荷下获得了理想的混合效率；实时监测燃煤锅炉运行中的主蒸汽流量用作预示SCR脱硝入口烟道NOx浓度分布均匀性变化的超前信号，将其作为前馈信号输入控制器3，实现超前调节。
Claims (4)
1.火电厂SCR脱硝系统混合器，其特征在于，包括SCR脱硝入口烟道(2)，所述SCR脱硝入口烟道(2)内设有喷氨格栅(1)，位于所述喷氨格栅(1)烟气流动方向的下游设有混合器(5)和混合器转轴(6)，所述混合器(5)和所述混合器转轴(6)固接，所述混合器(5)和所述混合器转轴(6)通过混合器偏转联动机构(7)相连，所述混合器偏转联动机构(7)一端穿出所述SCR脱硝入口烟道(2)，所述混合器偏转联动机构(7)穿出SCR脱硝入口烟道(2)外的一端连接有驱动电机(4)，所述驱动电机(4)通过导线连接有控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的火电厂SCR脱硝系统混合器，其特征在于，所述混合器(5)轮廓为圆形、三角形、矩形、梯形或椭圆形的一种。
3.根据权利要求2所述的火电厂SCR脱硝系统混合器，其特征在于，所述混合器(5)在空间上呈矩形阵列布置。
4.根据权利要求3所述的火电厂SCR脱硝系统混合器，其特征在于，所述混合器(5)偏转角度α范围为30°～75°。
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