CN207324466U - 一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统，包括，包括氨水加注单元、氨水存储单元、除盐水存储单元、氨水溶液计量稀释单元、氨水溶液分配单元、喷射单元、控制系统，基于选择性非催化还原法（SNCR）技术原理，根据锅炉的负荷、布置在系统出口处的连续检测装置所测得NO_X的浓度和NH₃/NO_X值，计算氨水的需用量后，经布置在锅炉四周的雾化喷嘴喷入炉膛900℃～1100℃的温度区域。本实用新型的有益效果是：系统设计安全，合理，自动化程度高；系统运行表面脱硝后NO_X排放浓度达到＜50mg/Nm³。

Description

一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统，属于环保技术领域。

背景技术

能源节约与环境保护是电力发展的两大主题,也是能源发展的两大主题,对于能源利用来说,就是清洁、高效地利用能源。煤作为中国主要能源，它在燃烧过程中释放出SO₂、NO_X等大气污染物，NO_X是破坏大气臭氧层和造成酸雨的主要危害气体。经济的快速发展同时伴随着对电量的需求增大，这使得燃煤电厂的烟气排放成为国家关注的对象。2015年12月11日国务院常委会议及《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工程工作方案》要求到2017年年底，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放。燃煤机组必须安装高效脱硝除尘设施，推动实施烟气脱硝全工况运行。因此，各个火电厂燃煤锅炉都增加脱硝装置，是电厂烟气排放量达到标准。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统，包括氨水加注单元、氨水存储单元、除盐水存储单元、氨水溶液计量稀释单元、氨水溶液分配单元、喷射单元、控制系统，所述的氨水加注单元用于将氨水从运输罐车上输送到氨水存储罐中，所述的氨水加注单包括氨水加注泵和仪表、阀门、管道；所述的氨水存储单元包括1套双层304不锈钢材质的氨水存储罐，氨水存储罐内设置有高液位以和低液位仪，当氨水加注到氨水储罐的高液位仪时，液位检测仪表自动发送报警信号，由PLC发出指令将加注泵停止，同时将加注泵入口的气动阀门关闭，当氨水存储罐的还原剂消耗到低液位仪时，则发出低液位报警信号，提示需加注氨水，所述的氨水存储罐还连接氨水溶液输送泵；所述的除盐水存储单元包括除盐水罐，所述的除盐水罐设有磁翻板液位计，进料口，排料出口，溢流口，排污口，所述的除盐水罐带有保温及辅助电伴热装置，所述的除盐水罐连接除盐水循环泵，所述的氨水溶液计量稀释单元将氨水和除盐水进行混合经氨水溶液分配单元并输送至喷枪，所述的氨水溶液计量稀释单元包括气动调节阀、电磁流量计、阀门组件、静态混合器以及热控仪表灯组成，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、NOx水平、脱硝效率等参数的变化，自动调节到锅炉每个喷射区的稀释氨水的流量，所述的喷射单元由雾化空气装置、 冷却风装置以及喷枪设备组成，完成向炉膛高温区域喷射混合液以及喷枪的冷却，混合液与烟气中的 NOx 发生化学反应脱除超标的氮氧化物而达标排放, 所述的喷枪设置多层喷嘴；所述的控制系统完成数据采集、顺序控制和调节控制功能。

所述的控制系统包括数据采集模块、控制模块、现场执行模块，所述的数据采集模块采集烟气中NO_X的含量，并实时存储到数据采集系统，所述的控制模块，根据NO_X的含量和NH₃/NO_X比值，控制现场执行模块泵与阀的开度将、氨水、与稀释水（除盐水）进行配比，喷入炉膛，进行脱硝反应。

本实用新型燃煤热电厂超低排放脱硝系统机理如下：

本实用新型基于选择性非催化还原法（SNCR）的原理，采用氨水作为还原剂对NO_X进行脱硝。氨水储存在氨水存储罐中，它通过加压泵和输送管道送到炉前与除盐水稀释后，运送到喷射系统，为了保证喷入的氨气有足够的穿透力需要喷枪，确保足够的氨水动量，经布置在锅炉四周的雾化喷嘴喷入炉膛900℃～1100℃的温度区域内，对烟气进行脱硝。

以氨水为还原剂的主要反应如下： 4NH₃+4NO+O2→4N₂+6H₂O

根据化学反应方程式,NH₃/NO_X比理论上应该为1就可以完全反应,但存在NH₃泄漏和NO_X的分布不均匀的问题,实际NH₃/NO_X比大于1才能使SNCR系统取得一个理想的NOX脱除率。根据运行经验,NH₃/NO_X比值常常控制在1.0～2.0之间，有利于NO_X脱除反应进行。利于控制系统控制泵与阀的开度自动将还原剂（氨水）与除盐水进行配比，氨水浓度低于20%。再基于选择性非催化还原法（SNCR）技术原理，根据锅炉的负荷、布置在系统出口处的连续检测装置所测得NO_X的浓度和NH₃/NO_X值，计算氨水的需用量后，经布置在锅炉四周的雾化喷嘴喷入炉膛900℃～1100℃的温度区域。喷嘴布置多层以满足不同温度区域的要求。氨水喷入炉膛，实现NO_X气的充分脱硝。

本实用新型的有益效果是：（1）系统设计安全，合理，自动化程度高；（2）控制系统实时采集烟气中NOX的含量数据，根据NOX的含量和NH3/NOX比值，控制现场执行模块泵与阀的开度将、氨水、与稀释水（除盐水）进行配比，喷入炉膛，进行脱硝反应，有利于脱硝反应的彻底进行，系统运行表面脱硝后NO_X排放浓度达到＜50 mg/Nm³。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中，1-氨水储存罐，2-氨水储存罐开关阀，3-氨水泵，4-流量调节阀，5-除盐水罐，6-电磁阀，7-压力控制阀，8-流量计量阀组，9-氨水喷射嘴,10-静态混合器。

具体实施方式

为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统，包括氨水储存罐1，氨水储存罐开关阀2，氨水泵3，流量调节阀4，除盐水罐5，电磁阀6，压力控制阀7，流量计量阀组8，氨水喷射嘴9，所述的氨水储存罐1连接氨水加注单元，所述的氨水加注单元用于将氨水从运输罐车上输送到氨水存储罐中，所述的氨水加注单包括氨水加注泵和仪表、阀门、管道；氨水储存罐1为1套双层304不锈钢材质的氨水存储罐，属于氨水存储单元的主要部件，氨水存储罐1内设置有高液位以和低液位仪，当氨水加注到氨水储罐的高液位仪时，液位检测仪表自动发送报警信号，由PLC发出指令将加注泵停止，同时将加注泵入口的气动阀门关闭，当氨水存储罐1的还原剂（氨水）消耗到低液位仪时，则发出低液位报警信号，提示需加注氨水，所述的氨水存储罐1还连接氨水溶液输送泵图中为氨水泵3，所述的除盐水罐5为除盐水存储单元主要部件，所述的除盐水罐5设有磁翻板液位计，进料口，排料出口，溢流口，排污口，所述的除盐水罐5带有保温及辅助电伴热装置，所述的除盐水罐5连接除盐水循环泵，所述的氨水溶液计量稀释单元包括气动调节阀、电磁流量计、阀门组件、静态混合器以及热控仪表灯组成，图中电磁阀6、压力控制阀7、流量计量阀组8、静态混合器10属于水溶液计量稀释单元部件，所述的氨水溶液计量稀释单元将氨水和除盐水进行混合经氨水溶液分配单元并输送至喷枪，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、NOx水平、脱硝效率等参数的变化，自动调节到锅炉每个喷射区的稀释氨水的流量，所述的喷射单元由雾化空气装置、 冷却风装置以及喷枪设备组成，完成向炉膛高温区域喷射混合液以及喷枪的冷却，混合液与烟气中的 NOx 发生化学反应脱除超标的氮氧化物而达标排放, 所述的喷枪设置多层喷嘴，如图1所示的氨水喷射嘴9；所述的控制系统完成数据采集、顺序控制和调节控制功能。

所述的控制系统包括数据采集模块、控制模块、现场执行模块，所述的数据采集模块采集烟气中NO_X的含量，并实时存储到数据采集系统，所述的控制模块，根据NO_X的含量和NH₃/NO_X比值，控制现场执行模块泵与阀的开度将、氨水、与稀释水（除盐水）进行配比，喷入炉膛，进行脱硝反应。

本实用新型系统设计安全，合理，自动化程度高；控制系统实时采集烟气中NOX的含量数据，根据NOX的含量和NH3/NOX比值，控制现场执行模块泵与阀的开度将、氨水、与稀释水（除盐水）进行配比，喷入炉膛，进行脱硝反应，有利于脱硝反应的彻底进行，系统运行表面脱硝后NO_X排放浓度达到＜50 mg/Nm³。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种燃煤热电厂超低排放脱硝系统，其特征在于，包括氨水加注单元、氨水存储单元、除盐水存储单元、氨水溶液计量稀释单元、氨水溶液分配单元、喷射单元、控制系统，所述的氨水加注单元用于将氨水从运输罐车上输送到氨水存储罐中，所述的氨水加注单包括氨水加注泵和仪表、阀门、管道；所述的氨水存储单元包括1套双层304不锈钢材质的氨水存储罐，氨水存储罐内设置有高液位以和低液位仪，当氨水加注到氨水储罐的高液位仪时，液位检测仪表自动发送报警信号，由PLC发出指令将加注泵停止，同时将加注泵入口的气动阀门关闭，当氨水存储罐的还原剂消耗到低液位仪时，则发出低液位报警信号，提示需加注氨水，所述的氨水存储罐还连接氨水溶液输送泵；所述的除盐水存储单元包括除盐水罐，所述的除盐水罐设有磁翻板液位计，进料口，排料出口，溢流口，排污口，所述的除盐水罐带有保温及辅助电伴热装置，所述的除盐水罐连接除盐水循环泵，所述的氨水溶液计量稀释单元将氨水和除盐水进行混合经氨水溶液分配单元并输送至喷枪，所述的氨水溶液计量稀释单元包括气动调节阀、电磁流量计、阀门组件、静态混合器以及热控仪表灯组成，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、NOx水平、脱硝效率等参数的变化，自动调节到锅炉每个喷射区的稀释氨水的流量，所述的喷射单元由雾化空气装置、 冷却风装置以及喷枪设备组成，完成向炉膛高温区域喷射混合液以及喷枪的冷却，混合液与烟气中的 NOx 发生化学反应脱除超标的氮氧化物而达标排放，所述的喷枪设置多层喷嘴；所述的控制系统完成数据采集、顺序控制和调节控制功能。

2.根据权利要求1所述的燃煤热电厂超低排放脱硝系统，其特征在于，所述的控制系统包括数据采集模块、控制模块、现场执行模块，所述的数据采集模块采集烟气中NO_X的含量，并实时存储到数据采集系统，所述的控制模块，根据NO_X的含量和NH₃/NO_X比值，控制现场执行模块泵与阀的开度将、氨水、与稀释水进行配比，喷入炉膛，进行脱硝反应。