一種燃煤鍋爐sncr+scr脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法，該方法步驟包括：第一步，SNCR優(yōu)化調(diào)整，(1)測量并繪制省煤器煙道入口NOX、NH3、噴氨量數(shù)據(jù)分布曲線；(2)計算燃燒生成的實際煙氣量；(3)計算出需要噴入爐膛內(nèi)的尿素溶液和催化劑區(qū)域的氨水量，同時分配所有SNCR裝置噴槍，并根據(jù)反饋值進行各噴槍的分支流量調(diào)整；第二步，SCR優(yōu)化調(diào)整，(1)確定SCR脫硝反應(yīng)需要的氨水量，并分配到SCR脫硝裝置的所有噴槍；(2)根據(jù)反饋值調(diào)整噴氨總流量和各噴槍的分支流量。本發(fā)明達到真正超凈排放的目標(biāo)和減少部分催化劑的使用量，減少氨逃逸對環(huán)境的二次污染，達到超低排放的效果。
【專利說明】
一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于燃煤電站鍋爐使用SNCR(Selective Non-Catalytic Reduct1n)和SCR(Selective Catalytic Reduct1n)兩種脫硝裝置聯(lián)合運行技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002 ]鍋爐燃燒的產(chǎn)物中含有較高的氮氧化物，其濃度的高低直接影響著大氣環(huán)境的質(zhì)量，氮氧化物也是造成酸雨的罪魁禍?zhǔn)祝虼私荒陙韲掖罅μ岢珶煔獾某团欧?，為達到此目標(biāo)，需要對現(xiàn)有的設(shè)備增加脫硝裝置。對于燃燒煤粉的電站鍋爐采用三級降氮措施，即低氮燃燒器+SNCR+SCR的模式，對于兩套脫硝裝置的聯(lián)合運行既要控制好NOx的排放值，更要控制反應(yīng)后的氨逃逸濃度，以防止對大氣質(zhì)量的二次污染就得不償失了。SNCR脫硝裝置采用直接向爐內(nèi)煙氣噴射50 %尿素溶液的方法;SCR脫硝裝置噴射的為氨水溶液，該溶液由尿素?zé)峤夂笾瞥?0%濃度的氨水溶液，再噴入SCR反應(yīng)區(qū)，因此該爐的兩級脫硝裝置不同于其它鍋爐采用從SNCR噴入過量的氨水溶液，在爐內(nèi)熱解變成氨水溶液，經(jīng)過爐內(nèi)的一次吸收還原NOx后，剩余的氨氣通過加裝有催化劑的煙道時，再還原剩余部分的NOx。兩套脫硝設(shè)備同時運行的關(guān)鍵問題就是要控制好還原劑的總量和分配好各層配槍的流量，利用煙氣溫度最大限度的實現(xiàn)還原反應(yīng)。采用SNCR+SCR兩級脫硝裝置聯(lián)合運行，相比于單級的SCR脫硝的調(diào)整控制過程要復(fù)雜的多，聯(lián)合運行需要兼顧的因素會更多，除了要保證NOx達標(biāo)排放夕卜，還要兼顧氨逃逸的濃度范圍，防止因過量噴入還原劑，而造成對大氣環(huán)境質(zhì)量的二次污染，本發(fā)明方法就是對SNCR+SCR脫硝裝置的聯(lián)合運行時出現(xiàn)還原劑供給過量，出現(xiàn)的氨逃逸超標(biāo)問題再次污染大氣環(huán)境，而提出的優(yōu)化調(diào)整方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法，該SNCR+SCR脫硝裝置包括爐膛、爐膛內(nèi)的燃燒器，爐膛煙道與SNCR反應(yīng)區(qū)連接，SNCR反應(yīng)區(qū)的出氣煙道與省煤器連接，省煤器與SCR反應(yīng)器通過催化劑區(qū)域連接，SCR反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器連接，在省煤器與SCR反應(yīng)器之間的催化劑區(qū)域上設(shè)置有通過混合器將氨水溶液和空氣混合后的噴槍點，在爐膛燃燒區(qū)上部、爐膛出口處及SNCR反應(yīng)區(qū)中間段分別設(shè)置尿素溶液噴槍點，該方法包括SNCR優(yōu)化調(diào)整方法及SCR優(yōu)化調(diào)整方法，方法步驟如下:
[0006]第一步，SNCR優(yōu)化調(diào)整
[0007](I)在省煤器煙道入口設(shè)置入口煙氣參數(shù)測量點，測量并繪制多種組合工況的省煤器煙道入口 Ν0χ、ΝΗ3、噴氨量數(shù)據(jù)分布曲線；
[0008](2)根據(jù)混配煤質(zhì)的分析數(shù)據(jù)、鍋爐蒸發(fā)量、運行氧量、燃煤量、供風(fēng)量等運行參數(shù)計算燃燒生成的實際煙氣量；
[0009](3)根據(jù)燃燒器投入數(shù)量、配風(fēng)方式、磨煤機煤量和風(fēng)煤比的運行參數(shù)，利用NOx、NH3數(shù)據(jù)分布曲線，計算出生成的NOx總量，通過氨氮摩爾比計算出需要噴入爐膛內(nèi)的尿素溶液和催化劑區(qū)域的氨水量，同時分配噴槍的投入層數(shù)、位置、數(shù)量及流量的控制，結(jié)合省煤器出口的NOx、逃逸氨的反饋值進行調(diào)整；
[0010]第二步，SCR優(yōu)化調(diào)整
[0011 ] (I)根據(jù)爐內(nèi)選擇性非催化還原反應(yīng)后，省煤器出口的NOx和NH3的濃度值再確定SCR脫硝反應(yīng)需要的氨水量，將所需要的氨水量分配到SCR脫硝裝置的所有噴槍，各噴槍的氨水調(diào)節(jié)量根據(jù)反應(yīng)器進口斷面的Ν0χ、ΝΗ3數(shù)據(jù)分布曲線進行；
[0012](2)同時還要根據(jù)SCR出口NOx和逃逸氨的反饋值調(diào)整噴氨總流量和各噴槍的分支流量。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0014]本發(fā)明專利提出了SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行的優(yōu)化調(diào)整方法，通過不同工況的濃度分布進行測試，得出分布規(guī)律進行針對性的運行調(diào)整，實現(xiàn)各區(qū)域比較完全的反應(yīng)過程，避免了部分區(qū)域還原劑過量，部分區(qū)域還原劑不足的狀態(tài)，達到真正超凈排放的目標(biāo)和減少部分催化劑的使用量，減少氨逃逸對環(huán)境的二次污染，即達到超低排放的效果，同時也節(jié)省氨水的購置費用。
【附圖說明】
[0015]圖1是SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明SNCR和SCR脫硝過程聯(lián)合運行協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)整方法框圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳述:需要強調(diào)的是，本發(fā)明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其它實施方式，同樣屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0018]一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法，如圖1所示，該SNCR+SCR脫硝裝置包括爐膛、爐膛內(nèi)的燃燒器，爐膛煙道與SNCR反應(yīng)區(qū)連接，SNCR反應(yīng)區(qū)的出氣煙道與省煤器連接，省煤器的出氣煙道與SCR反應(yīng)器連接，SCR反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器連接，在省煤器與SCR反應(yīng)器之間的催化劑區(qū)域上設(shè)置有通過混合器將氨水溶液和空氣混合后的噴槍點，在爐膛燃燒區(qū)上部、爐膛出口處、及SNCR反應(yīng)區(qū)中間段分別設(shè)置有三個尿素溶液噴槍點，該燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法包括SNCR優(yōu)化調(diào)整方法及SCR優(yōu)化調(diào)整方法，方法步驟如下:
[0019]第一步，SNCR優(yōu)化調(diào)整
[0020](I)在省煤器煙道入口設(shè)置入口煙氣參數(shù)測量點，測量并繪制多種組合工況的省煤器煙道入口 Ν0χ、ΝΗ3、噴氨量數(shù)據(jù)分布曲線；
[0021](2)根據(jù)混配煤質(zhì)的分析數(shù)據(jù)、鍋爐蒸發(fā)量、運行氧量、燃煤量、供風(fēng)量等運行參數(shù)計算燃燒生成的實際煙氣量；
[0022](3)根據(jù)燃燒器投入數(shù)量、配風(fēng)方式、磨煤機煤量和風(fēng)煤比的運行參數(shù)，利用NOx、NH3數(shù)據(jù)分布曲線，計算出生成的NOx總量，通過氨氮摩爾比計算出需要噴入爐膛內(nèi)的尿素溶液和催化劑區(qū)域的氨水量，同時分配噴槍的投入層數(shù)、位置、數(shù)量及流量的控制，結(jié)合省煤器出口的NOx、逃逸氨的反饋值進行調(diào)整；
[0023]第二步，SCR優(yōu)化調(diào)整
[0024]SCR反應(yīng)器的脫硝裝置為選擇性催化還原反應(yīng)，需要靠煙道內(nèi)布置的催化劑和適宜的煙氣溫度才能保證有較高的還原反應(yīng)的效率，因此應(yīng)根據(jù)SNCR脫硝后的NOx和剩余氨的數(shù)據(jù)，確定SCR脫硝氨水的噴入量，防止局部過量噴入，造成氨逃逸對大氣環(huán)境的二次污染和過大的氨水消耗量。
[0025](I)根據(jù)爐內(nèi)選擇性非催化還原反應(yīng)后，省煤器出口的NOx和NH3的濃度值再確定SCR脫硝反應(yīng)(選擇性催化還原反應(yīng))需要的氨水量，將所需要的氨水量分配到SCR脫硝裝置的所有噴槍，各噴槍的氨水調(diào)節(jié)量根據(jù)反應(yīng)器進口斷面的Ν0χ、ΝΗ3數(shù)據(jù)分布曲線進行；
[0026](2)同時還要根據(jù)SCR出口NOx和逃逸氨的反饋值修正噴氨總流量和各噴槍的分支流量，達到SNCR和SCR脫硝裝置的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，既提高了大氣環(huán)境的質(zhì)量，防止了二次污染，也節(jié)省了部分的尿素和熱解尿素需要的熱量。
【主權(quán)項】
1.一種燃煤鍋爐SNCR+SCR脫硝裝置聯(lián)合運行優(yōu)化調(diào)整方法，該SNCR+SCR脫硝裝置包括爐膛、爐膛內(nèi)的燃燒器，爐膛煙道與SNCR反應(yīng)區(qū)連接，SNCR反應(yīng)區(qū)的出氣煙道與省煤器連接，省煤器與SCR反應(yīng)器通過催化劑區(qū)域連接，SCR反應(yīng)器與空氣預(yù)熱器連接，在省煤器與SCR反應(yīng)器之間的催化劑區(qū)域上設(shè)置有通過混合器將氨水溶液和空氣混合后的噴槍點，在爐膛燃燒區(qū)上部、爐膛出口處及SNCR反應(yīng)區(qū)中間段分別設(shè)置尿素溶液噴槍點，其特征在于:該方法包括SNCR優(yōu)化調(diào)整方法及SCR優(yōu)化調(diào)整方法，方法步驟如下: 第一步，SNCR優(yōu)化調(diào)整 (1)在省煤器煙道入口設(shè)置入口煙氣參數(shù)測量點，測量并繪制多種組合工況的省煤器煙道入口 NOx、NH3、噴氨量數(shù)據(jù)分布曲線； (2)根據(jù)混配煤質(zhì)的分析數(shù)據(jù)、鍋爐蒸發(fā)量、運行氧量、燃煤量、供風(fēng)量等運行參數(shù)計算燃燒生成的實際煙氣量； (3)根據(jù)燃燒器投入數(shù)量、配風(fēng)方式、磨煤機煤量和風(fēng)煤比的運行參數(shù)，利用NOx、NH3數(shù)據(jù)分布曲線，計算出生成的NOx總量，通過氨氮摩爾比計算出需要噴入爐膛內(nèi)的尿素溶液和催化劑區(qū)域的氨水量，同時分配噴槍的投入層數(shù)、位置、數(shù)量及流量的控制，結(jié)合省煤器出口的NOx、逃逸氨的反饋值進行調(diào)整； 第二步，SCR優(yōu)化調(diào)整 (1)根據(jù)爐內(nèi)選擇性非催化還原反應(yīng)后，省煤器出口的NOx和NH3的濃度值再確定SCR脫硝反應(yīng)需要的氨水量，將所需要的氨水量分配到SCR脫硝裝置的所有噴槍，各噴槍的氨水調(diào)節(jié)量根據(jù)反應(yīng)器進口斷面的Ν0χ、ΝΗ3數(shù)據(jù)分布曲線進行； (2)同時還要根據(jù)SCR出口NOx和逃逸氨的反饋值調(diào)整噴氨總流量和各噴槍的分支流量。
【文檔編號】B01D53/56GK106090969SQ201610444474
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】周義剛, 薛澤海, 王桂林, 王森, 劉新利, 沙威, 邊疆, 孫國通, 趙越
【申請人】國網(wǎng)天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司