一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能scr超低排放控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，包括SCR入口煙道、若干入口煙道隔板、若干出口煙道隔板、SCR出口煙道、DCS控制系統(tǒng)、氨氣輸入管道及SCR反應(yīng)器，各入口煙道隔板位于SCR入口煙道的出口內(nèi)，且各入口煙道隔板將SCR入口煙道的出口分為若干入口煙氣通道，各出口煙道隔板位于SCR出口煙道的入口內(nèi)，且各出口煙道隔板將SCR出口煙道的入口分為若干出口煙氣通道，其中，各入口煙氣通道內(nèi)均設(shè)有噴氨格柵，氨氣輸入管道分別與各噴氨格柵的入口相連通，其中各噴氨格柵的入口處均設(shè)有調(diào)節(jié)閥，其中，一個(gè)入口煙氣通道對(duì)應(yīng)一個(gè)出口煙氣通道。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)SCR催化劑入口各分區(qū)煙道出口的氨氣與氮氧化物的均勻混合。
【專利說明】
一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有常規(guī)SCR系統(tǒng)的噴氨及混合技術(shù)，采用在整個(gè)煙道截面內(nèi)安裝可手動(dòng)調(diào)節(jié)各分區(qū)噴氨量的噴氨格柵，再采用常規(guī)靜態(tài)混合器促進(jìn)氨與煙氣進(jìn)行混合。這種方式要求SCR 入口 NOx分布較為均勻且穩(wěn)定，根據(jù)SCR入口 NOx分布調(diào)節(jié)各手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度，控制各分區(qū)噴入還原劑的量。這種方式的不足在于:
[0003] 1)噴氨格柵各手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度在某工況下進(jìn)行噴氨優(yōu)化調(diào)整后，斷面氨氮比分布暫時(shí)變得均勻。但是，歸于燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行變化，SCR入口 NOx分布會(huì)有一定程度的改變， 還原劑分配無法動(dòng)態(tài)跟隨NOx分布的變化，斷面氨氮比均勻程度降低，這是常規(guī)SCR技術(shù)的固有問題。對(duì)于比較常見的± 30mg/m3的變化，當(dāng)出口 NOx控制在100mg/m3時(shí)這種問題不太顯著。在超低排放情況下，出口 NOx通?？刂圃?5mg/m3左右，這種問題變得比較突出。
[0004] 2) SCR入口煙道混合距離通常只有十幾米，但斷面尺寸通常達(dá)到10mX3m，這種情況下無法采用靜態(tài)混合器大范圍內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行混合，依靠流場(chǎng)措施無法難以上述問題；
[0005]氨氣與NOx混合不均勻，將導(dǎo)致SCR脫硝效率不達(dá)標(biāo)或者氨逃逸超標(biāo)的情況，進(jìn)而導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵塞等問題。在已進(jìn)行了超低排放改造的鍋爐中，這種問題比較普遍。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)SCR入口煙道中氨氣與氮氧化物的均勻混合。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)包括SCR入口煙道、若干入口煙道隔板、若干出口煙道隔板、SCR出口煙道、DCS控制系統(tǒng)、 氨氣輸入管道及SCR反應(yīng)器；
[0008] SCR入口煙道的出口與SCR反應(yīng)器的入口相連通，SCR反應(yīng)器的出口與SCR出口煙道的入口相連通，其中，各入口煙道隔板位于SCR入口煙道的出口內(nèi)，且各入口煙道隔板將SCR 入口煙道的出口分為若干入口煙氣通道，各出口煙道隔板位于SCR出口煙道的入口內(nèi)，且各出口煙道隔板將SCR出口煙道的入口分為若干出口煙氣通道，其中，各入口煙氣通道內(nèi)均設(shè)有噴氨格柵，氨氣輸入管道分別與各噴氨格柵的入口相連通，其中各噴氨格柵的入口處均設(shè)有調(diào)節(jié)閥，各出口煙氣通道內(nèi)均設(shè)有用于檢測(cè)其內(nèi)的氮氧化物濃度的檢測(cè)器，檢測(cè)器的輸出端與DCS控制系統(tǒng)的輸入端相連接，DCS控制系統(tǒng)的輸出端與調(diào)節(jié)閥的控制端相連接， 其中，一個(gè)入口煙氣通道對(duì)應(yīng)一個(gè)出口煙氣通道。
[0009]所述各入口煙氣通道沿寬度方向依次分布，各出口煙氣通道沿寬度方向依次分布，且沿寬度方向各入口煙氣通道的高度比等于各出口煙氣通道的高度比。
[0010]入口煙道隔板的數(shù)量與出口煙道隔板的數(shù)量相等。
[0011]所述檢測(cè)器為CEMSo
[0012]入口煙氣通道內(nèi)設(shè)有靜態(tài)混合器，其中靜態(tài)混合器位于噴氨格柵與SCR反應(yīng)器的入口之間或位于各噴氨格柵之前。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)包括SCR入口煙道、SCR出口煙道、DCS控制系統(tǒng)及SCR反應(yīng)器，通過若干入口煙道隔板將SCR入口煙道分為若干入口煙氣通道，各入口煙氣通道內(nèi)設(shè)有噴氨格柵，通過出口煙道隔板將SCR出口煙道分為若干出口煙氣通道，其中，一個(gè)入口煙氣通道對(duì)應(yīng)一個(gè)出口煙氣通道，通過檢測(cè)器檢測(cè)出口煙氣通道內(nèi)氮氧化物的濃度，DCS控制系統(tǒng)根據(jù)出口煙氣通道內(nèi)氮氧化物的濃度控制進(jìn)入到對(duì)應(yīng)入口煙氣通道中噴氨格柵的噴氨量，從而實(shí)現(xiàn)SCR入口煙道中各入口煙氣通道內(nèi)氨氣與NOx的均勻混合，有效穩(wěn)定的保證氨氮摩爾比分布均勻性，提高SCR性能，降低整體氨逃逸水平，保障后續(xù)設(shè)備的安全?！靖綀D說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]其中，1為SCR入口煙道、2為調(diào)節(jié)閥、3為入口煙氣通道、4為噴氨格柵、5為新型靜態(tài)混合器、6為入口煙道隔板、7為出口煙道隔板、8為DCS控制系統(tǒng)、9為SCR反應(yīng)器、10為檢測(cè)器、11為SCR出口煙道?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0018]參考圖1，本發(fā)明所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)包括 SCR入口煙道1、若干入口煙道隔板6、若干出口煙道隔板7、SCR出口煙道11、DCS控制系統(tǒng)8、 氨氣輸入管道及SCR反應(yīng)器9; SCR入口煙道1的出口與SCR反應(yīng)器9的入口相連通，SCR反應(yīng)器 9的出口與SCR出口煙道11的入口相連通，其中，各入口煙道隔板6位于SCR入口煙道1的出口內(nèi)，且各入口煙道隔板6將SCR入口煙道1的出口分為若干入口煙氣通道3，各出口煙道隔板7 位于SCR出口煙道11的入口內(nèi)，且各出口煙道隔板7將SCR出口煙道11的入口分為若干出口煙氣通道，其中，各入口煙氣通道3內(nèi)均設(shè)有噴氨格柵4，氨氣輸入管道分別與各噴氨格柵4 的入口相連通，其中各噴氨格柵4的入口處均設(shè)有調(diào)節(jié)閥2,各出口煙氣通道內(nèi)均設(shè)有用于檢測(cè)其內(nèi)的氮氧化物濃度的檢測(cè)器10,檢測(cè)器10的輸出端與DCS控制系統(tǒng)8的輸入端相連接，DCS控制系統(tǒng)8的輸出端與調(diào)節(jié)閥2的控制端相連接，其中，一個(gè)入□煙氣通道3對(duì)應(yīng)一個(gè)出口煙氣通道。
[0019]需要說明的是，所述各入口煙氣通道3沿寬度方向依次分布，各出口煙氣通道也沿寬度方向依次分布，且沿寬度方向各入口煙氣通道3的高度比等于各出口煙氣通道的高度比；入口煙道隔板6的數(shù)量與出口煙道隔板7的數(shù)量相等;檢測(cè)器10為CEMS;入口煙氣通道3 內(nèi)設(shè)有新型靜態(tài)混合器5,其中靜態(tài)混合器5位于噴氨格柵4與SCR反應(yīng)器9的入口之間或位于噴氨格柵之前。
[0020]本發(fā)明的具體工作過程為:
[0021]本發(fā)明中一個(gè)入口煙氣通道3對(duì)應(yīng)一個(gè)調(diào)節(jié)閥2及一個(gè)出口煙氣通道，檢測(cè)器10檢測(cè)出口煙氣通道內(nèi)的氮氧化物的濃度信息，并將所述氮氧化物的濃度信息傳送至DCS控制系統(tǒng)8中，當(dāng)所述氮氧化物的濃度大于或小于預(yù)設(shè)值時(shí)，則控制對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)閥2增大或減少進(jìn)入到對(duì)應(yīng)入口煙氣通道3內(nèi)噴氨格柵4中的噴氨量，氨將在靜態(tài)混合器5的作用下，在分區(qū)煙道內(nèi)與煙氣中的氮氧化物充分混合，這樣，雖然各分區(qū)間氮氧化物及氨濃度有較大差異，但各分區(qū)內(nèi)的氨氮摩爾比分布均勻，且氨量均按照各分區(qū)內(nèi)實(shí)際所需量噴入，待各分區(qū)煙氣進(jìn)入反應(yīng)器9后，因混合距離較短，各分區(qū)內(nèi)來流煙氣相互混合較少便進(jìn)入到了催化劑孔道內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)器出口煙氣各分區(qū)內(nèi)煙氣應(yīng)呈現(xiàn)較均勻的，在預(yù)設(shè)值附近的氮氧化物濃度分布。經(jīng)計(jì)算，本發(fā)明中每個(gè)入口煙氣通道3內(nèi)氨氮摩爾比可混合到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差< 3 %以內(nèi)，因此在SCR入口煙道1入口處的NOx分布頻繁變動(dòng)或大范圍濃度分布不均的情況下，均能穩(wěn)定的保證氨氮摩爾比分布均勻性，提高SCR性能，降低整體氨逃逸水平，保障后續(xù)設(shè)備的安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在于，包括SCR入口 煙道(1)、若干入口煙道隔板(6)、若干出口煙道隔板(7)、SCR出口煙道(11)、DCS控制系統(tǒng) (8)、氨氣輸入管道及SCR反應(yīng)器(9);SCR入口煙道(1)的出口與SCR反應(yīng)器(9)的入口相連通，SCR反應(yīng)器(9)的出口與SCR出 口煙道(11)的入口相連通，其中，各入口煙道隔板(6)位于SCR入口煙道(1)的出口內(nèi)，且各 入口煙道隔板(6)將SCR入口煙道(1)的出口分為若干入口煙氣通道(3)，各出口煙道隔板 (7)位于SCR出口煙道(11)的入口內(nèi)，且各出口煙道隔板(7)將SCR出口煙道(11)的入口分為 若干出口煙氣通道，其中，各入口煙氣通道(3)內(nèi)均設(shè)有噴氨格柵(4)，氨氣輸入管道分別與 各噴氨格柵(4)的入口相連通，其中各噴氨格柵(4)的入口處均設(shè)有調(diào)節(jié)閥(2)，各出口煙氣 通道內(nèi)均設(shè)有用于檢測(cè)其內(nèi)的氮氧化物濃度的檢測(cè)器(10)，檢測(cè)器(10)的輸出端與DCS控 制系統(tǒng)(8)的輸入端相連接，DCS控制系統(tǒng)(8)的輸出端與調(diào)節(jié)閥(2)的控制端相連接，其中， 一個(gè)入口煙氣通道(3)對(duì)應(yīng)一個(gè)出口煙氣通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述各入口煙氣通道(3)沿寬度方向依次分布，各出口煙氣通道沿寬度方向依次分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在 于，沿同一方向各入口煙氣通道(3)的高度比等于各出口煙氣通道的高度比。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在 于，入口煙道隔板(6)的數(shù)量與出口煙道隔板(7)的數(shù)量相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述檢測(cè)器(10)為CEMS。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分區(qū)混合調(diào)節(jié)的高性能SCR超低排放控制系統(tǒng)，其特征在 于，入口煙氣通道(3)內(nèi)設(shè)有靜態(tài)混合器(5)，其中靜態(tài)混合器(5)位于噴氨格柵(4)與SCR反 應(yīng)器(9)的入口之間或位于各噴氨格柵(4)之前。
【文檔編號(hào)】B01D53/86GK106000087SQ201610317006
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】羅志, 牛國(guó)平, 王曉冰, 常磊, 武寶會(huì), 尚桐, 薛大禹, 潘棟, 譚增強(qiáng), 董陳, 李文杰, 賈林權(quán)
【申請(qǐng)人】西安西熱鍋爐環(huán)保工程有限公司