[发明专利]一种电厂用的水解供氨脱硝系统及其控制方法

说明书

一种电厂用的水解供氨脱硝系统，包括依次串联在锅炉的出气口管道上的SCR反应器和除尘器，所述的SCR反应器内的喷氨格栅与水解器连接，水解器入口通过第一高流量泵与尿素溶液存储罐连接，尿素溶液存储罐通过第二高流量泵与尿素溶解罐连接，尿素溶解罐通过第三高流量泵与储水罐连接，尿素溶解罐内设置有第一温度传感器，储水罐内设置有第二温度传感器，控制器根据第一温度传感器和第二温度传感器测量的温度来控制尿素溶解罐内温度恒定为20℃，本发明中通过第一传感器和第二传感器的相互配合保证了尿素溶解温度稳定，从而保证了尿素能够随时快速溶解保证了溶液浓度，便于实现自动控制和动态调整，同时也避免了尿素溶解吸热造成的溶解效率低影响溶液溶度导致后期氨气控制不准确的问题出现。

技术领域

本发明涉及一种电厂脱硝技术，尤其是涉及一种电厂用的水解供氨脱硝系统及其控制方法。

背景技术

脱硝系统由热解反应改造为水解和热解反应共用后，系统运行工况发生很大变化造成喷氨自动调节波动大，本发明通过修改控制逻辑和完善优化，可以提高喷氨自动化投入率，减小喷氨系统波动。由于国家环保部门对烟气NOX排放提出了更加高规格的要求 。在SCR烟气脱硝过程中，喷氨自动优化关系着运行成本、设备安全、二次污染甚至是环保超排风险。过量的氨注入到整个管道或是管道的部分区域都会导致NH3的逃逸。逃逸的NH3将与反应器后部烟道内工艺流程中产生的硫酸盐发生反应，形成盐类沉淀在锅炉尾部更远的区域。这些沉淀物能够腐蚀和堵塞空气预热器，从而带来昂贵的维护费用等问题。所以SCR水解系统喷氨自动优化对机组正常运行起着至关重要的作用。

而问题主要在于保证稳定足够的氨气供其，而氨气在供给过程中，由于采用的是水解尿素的方法制取氨气，因此尿素溶液的制备，以及其动态溶液的浓度是制备其中浓度的关键中的关键。保证单位时间内供水量和提供的尿素量能够保证其溶液浓度，但是由于尿素溶于水的时候要吸收热量导致水温降低，而是尿素溶解速度变慢，从而使得溶液浓度出现偏差，最终导致后期提供的氨气无法满足要求。

随着国家环保部门加大对大气污染物排放的监控力度，国家电网对燃煤机组的环保监管也越来越高，为了克服传统计算中脱硝只能手动控制，需要运行人员24小时进行监控排口NOx的浓度的问题，在专利号：2017103928646的专利申请中公开了一种脱硝SCR喷氨控制系统及控制方法的专利。该专利主要是为了实现喷氨自动优化，而这样操作的目的是控制脱硝效率紧密跟随运行设定值而达到控制出口Nox。依据自动调节原理，我们工作人员直接将脱硝效率作为被调量，通过PID调节，使脱硝效率的变化来自动改变调门开度，达到增大喷入尿素溶液量或者减少喷入尿素溶液量的目的，保证脱硝效率紧密跟随运行设定值，并将机组负荷和入口NOx作前馈信号，达到当机组负荷变动或入口Nox变动时，提前增大调门开度，来控制脱硝效率紧密跟随运行设定值。但在运行中发现出口NOX的大幅度变化，脱硝效率不一定跟随一起变化，而机组负荷变化时，必将造成出口Nox变化，而随着入口Nox的变化，调门动作后，喷氨量直接改变，但是由于脱硝入口Nox到出口Nox之间烟道比较长、尿素溶液与Nox反应需要时间、尿素溶液在烟道中分布不均等因素的影响，造成调门动作后，需要一定时间出口Nox才有变动，所以将机组负荷和入口Nox作为前馈信号加入到逻辑组态中，希望在机组负荷变大或入口Nox增大时，调门提前开大一些，来达到稳定出口Nox到运行设定值，不会发生超排事件的发生。

初期脱硝改造施工单位的设计方案是PID调节器自动跟踪调节入口Nox数据、出口NOX数据，将机组负荷作为前馈信号，通过入口Nox数据的变化来调节供氨调门开度，达到控制出口Nox的目的。但在实际运行过程中，发现调门指令不停的剧烈变化，使得调门不断开关到极限值，且出口Nox剧烈波动，无法满足现场使用需要，自动调节失效，运行人员被迫切换为手动调节。

发明内容

本发明的目的是为解决现有脱硝技术中由于控制方法不当造成的在水解制备氨气过程中出现波动导致后期供给氨气出现波动不稳定的问题，提供一种电厂用的水解供氨脱硝系统及其控制方法。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：