CN217068376U - 用于延长scr系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,包括设于脱硝烟道内的喷氨混合单元,脱硝烟道内烟气流向的终点处设有中间隔板,中间隔板将脱硝烟道分为并列设置的两条分烟道,两条分烟道内分别设有一催化剂模块,其中一条分烟道的入口处设有烟气挡板门,烟气挡板门由控制系统控制。烟气挡板门的开度可以根据烟气量的变化幅度呈线性调节。当低负荷运行或者启动阶段时,烟气量集中至分烟道进行反应,可以有效提高流场的均匀性,提高催化剂的脱硝效率,降低喷氨量和氨逃逸率,同时也提高了未参与脱硝反应的催化剂模块的寿命,节约了脱硝成本,减轻了对下游空气预热器和除尘器等设备的不利影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,属于燃煤电厂烟气处理技术领域。
背景技术
大型燃煤电厂普遍采用SCR脱硝系统来降低烟气中NOx排放浓度。SCR系统利用NH3对NOx的还原特性,在催化剂的作用下将NOx还原为对环境无害的N2和H2O。在实际运行过程中,喷氨量的控制以及烟气的分布均匀性尤为关键,由其是在机组启动阶段以及低负荷运行阶段,若增加喷氨量有利于降低NOx排放浓度,但催化剂寿命会下降,且氨逃逸率会随之增加,近而易造成催化剂以及下游空预器因硫酸氢铵沉积而堵塞和腐蚀,还可能造成电除尘极线积灰、除尘布袋黏灰等不利影响。
目前,煤炭价格高企,燃煤电厂为了降低发电成本,燃用了大量的劣质煤,严重偏离设计煤质,对SCR脱硝系统催化剂的寿命有很大影响。加之,国家提出了碳中和碳达峰的目标,新能源发电规模不断增大,燃煤机组面临着长周期的低负荷深度调峰的境地。在低负荷或者机组启动阶段,一方面,SCR系统入口烟温较低,经常在催化剂设计烟温下限,另一方面,锅炉整体的烟气量较少,流场分布不均匀,为了达到环保要求,不得不超量喷氨,这就导致了催化剂的寿命缩短以及氨逃逸的增加。
因此,通过何种方法,延长SCR系统催化剂寿命以及降低氨逃逸,是一项亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:如何在SCR系统低负荷运行时,延长SCR系统催化剂寿命以及降低氨逃逸。
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,包括设于脱硝烟道内的喷氨混合单元,脱硝烟道内烟气流向的终点处设有中间隔板,中间隔板将脱硝烟道分为并列设置的第一分烟道、第二分烟道,第一分烟道、第二分烟道内分别设有第一催化剂模块、第二催化剂模块,第二分烟道的入口处设有烟气挡板门,烟气挡板门由控制系统控制。烟气挡板门的开度可以根据烟气量的变化幅度呈线性调节。
优选地,所述烟气挡板门的形状与脱硝烟道内的中间隔板相同。
优选地,所述喷氨混合单元包括一根喷氨总管及多根喷氨支路,每根喷氨支路上设有多个喷头。
更优选地,每根所述喷氨支路与喷氨总管之间设有蝶阀。
锅炉炉膛内燃烧产生的烟气进入SCR系统烟道后,由控制系统对烟气的流量进行检测,当负荷降低至低负荷运行或者机组启动阶段时,烟气量较少,当烟气量降低至额定负荷工况下烟气量的50%以下时,控制系统控制烟气挡板门关闭至设定位置,控制烟气从第一分烟道内通流并与第一催化剂模块反应。此时,第二分烟道内基本无烟气流过,第二催化剂模块不参与反应。当负荷升高,产生的烟气量升高至额定负荷工况下烟气量的50%以上时,控制系统控制烟气挡板门开启至设定位置。此时,烟气可同时通过第一分烟道和第二分烟道。
与现有技术相比,本实用新型可实现延长SCR系统催化剂寿命以及降低氨逃逸的目的,具有以下有益效果:当低负荷运行或者启动阶段时,烟气量集中至分烟道进行反应,可以有效提高流场的均匀性,提高催化剂的脱硝效率,降低喷氨量和氨逃逸率,同时也提高了未参与脱硝反应的催化剂模块的寿命,节约了脱硝成本,减轻了对下游空气预热器和除尘器等设备的不利影响。此外,该实用新型操作简单,省事省力。
附图说明
图1为本实用新型提供的用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置烟气挡板门全关状态的示意图;
图2为本实用新型提供的用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置烟气挡板门全开状态的示意图;
图3为控制系统的流程图;
图4为喷氨混合单元的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型更明显易懂,兹以优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1-3所示,为本实用新型提供的一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,包括设于脱硝烟道1内的喷氨混合单元2,脱硝烟道1内烟气流向的终点处设有中间隔板3,中间隔板3将脱硝烟道1分为并列设置的第一分烟道11、第二分烟道12,第一分烟道11、第二分烟道12内分别设有第一催化剂模块6、第二催化剂模块5,第二分烟道12的入口处设有烟气挡板门4,烟气挡板门4由控制系统控制。
如图4所示,所述喷氨混合单元2包括一根喷氨总管2-1及多根喷氨支路2-2,每根喷氨支路2-2上依次排列多个喷头2-4。每根所述喷氨支路2-2与喷氨总管2-1之间设有蝶阀2-3。每根喷氨支路2-2的喷洒范围为一个喷氨分区,每个喷氨分区设有一个蝶阀2-3,用于对喷氨量进行定量调节。喷入的氨气与烟气进行均匀混合。
所述烟气挡板门4的形状与脱硝烟道内的中间隔板相同,所述烟气挡板门的开度可以根据烟气量的变化幅度呈线性调节。
如图1所示,锅炉炉膛内燃烧产生的烟气进入SCR系统烟道后,由控制系统对烟气的流量进行检测,当负荷降低至低负荷运行或者机组启动阶段时,烟气量较少,当烟气量降低至额定负荷工况下烟气量的50%以下时,控制系统控制烟气挡板门关闭至设定位置,控制烟气从第一分烟道11内通流并与第一催化剂模块6反应。此时,第二分烟道内12基本无烟气流过,第二催化剂模块5不参与反应。
如图2所示,当负荷升高,产生的烟气量升高至额定负荷工况下烟气量的50%以上时,控制系统控制烟气挡板门开启至设定位置。此时,烟气可同时通过第一分烟道11和第二分烟道12。
通过尾部烟气的流量得到烟气挡板门4开度的具体过程为:
从理论计算角度,假定SCR脱硝系统脱硝效率为最佳设计保证值,经过相应工况下的热力计算得到催化剂最佳反应相对应的烟气量,然后得到烟气挡板门的开度,由控制系统进行调节,如图3所示。在实际操作过程中,由于现场实际工况繁杂,又需要进行及时迅速的反馈,因此现场操作可以根据SCR入口烟气量测点的数据,由电厂工作人员进行烟气挡板门4开度的调整,直至SCR系统脱硝效率稳定在SCR最佳效率区间为止。
Claims (4)
1.一种用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,包括设于脱硝烟道(1)内的喷氨混合单元(2),脱硝烟道(1)内烟气流向的终点处设有中间隔板(3),中间隔板(3)将脱硝烟道(1)分为并列设置的第一分烟道(11)、第二分烟道(12),第一分烟道(11)、第二分烟道(12)内分别设有第一催化剂模块(6)、第二催化剂模块(5),第二分烟道(12)的入口处设有烟气挡板门(4),烟气挡板门(4)由控制系统控制。
2.如权利要求1所述的用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,所述烟气挡板门(4)的形状与脱硝烟道内的中间隔板相同。
3.如权利要求1所述的用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,所述喷氨混合单元(2)包括一根喷氨总管(2-1)及多根喷氨支路(2-2),每根喷氨支路(2-2)上设有多个喷头(2-4)。
4.如权利要求2所述的用于延长SCR系统催化剂寿命及降低氨逃逸的装置,其特征在于,每根所述喷氨支路(2-2)与喷氨总管(2-1)之间设有蝶阀(2-3)。
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