[实用新型]一种脱硝喷氨自适应优化控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝装置技术领域，具体涉及一种用于烟气脱硝的喷氨量优化控制装置。

背景技术

随着我国工业进程的推进，环境污染问题越来越引起人们的关注，我国政府在环境保护方面不断推出新的政策和标准。近期，我国提出了燃煤机组超净排放标准。目前，降低排放烟气中NO_x的含量，主要通过燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝三类技术手段实现。燃烧前脱硝通过选择含氮元素低的煤种燃烧降低排放烟气中NO_x的含量；燃烧中脱硝通过改进燃烧方式或燃烧工艺降低排放烟气中NO_x的含量，通常采取低氮燃烧器改造的方式实现；燃烧后脱硝通过化学反应将烟气中的NO_x转换成N₂降低排放烟气中NO_x的含量，通常采取在锅炉尾部烟道设置脱硝装置来实现。为了符合燃煤机组的超净排放标准，三种技术手段一般同时被采用，而燃烧后脱硝是目前我国电力工业中应用最为广泛的技术手段。

选择性催化还原法SCR是燃烧后脱硝的一种主流技术，通过在锅炉省煤器出口和空气预热器之间安装一套脱硝系统，将锅炉省煤器出口烟气引入装有催化剂脱硝烟道内，采用还原剂NH₃在催化剂的作用下将NO_x有选择性的还原为N₂和H₂O，通常的反应温度为300～450℃，具有脱硝效率高、工作温度低、性能稳定、投资和运行成本低以及布置方式多样等优点，广泛应用在国内外电力工业中。尽管如此，由于烟气中NO分布的不均匀性和NH₃喷射的不均匀性，导致NO与NH₃不能完全混合均匀，目前，主要通过过量喷入NH₃保证出口NO_x的排放量。但NH₃过量喷入会产生氨逃逸现象，致使部分NH₃与烟气中的SO₃在一定的条件下反应生成硫酸氢氨。硫酸氢氨具有极强的粘附性和腐蚀性，极易腐蚀设备的波形板，还易使灰尘粘附在波形板上，进而导致空预器堵塞，锅炉尾部烟道阻力增大，引风机出力受限，最终致使机组无法在额定负荷下正常运行。

为了降低SCR脱硝系统的氨逃逸量，必须使喷入的NH₃量与烟气中NO浓度场相匹配，以保证烟道内不同空间位置NH₃和NO的摩尔比为1：1。目前，主要通过试验的方法进行喷氨系统的优化和调整。具体方法是选择几个负荷工况，通过试验的手段现场测量脱硝出口NO的分布情况，然后进行喷氨系统的调整，多次重复测量和调整的过程，直到寻找到最佳喷氨工况。但这种方法工作量大，优化调整难度大，且最佳喷氨工况会随着机组一些运行参数的变化而发生变化，而通过试验寻找的最佳喷氨工况并不适用于参数变化后的运行工况，局限性较大，通用性很差。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种脱硝喷氨自适应优化控制装置，以克服选择性催化还原法SCR脱硝氨逃逸导致的空预器波形板腐蚀、脏污，机组无法在额定负荷下正常运行的问题以及通过试验进行喷氨优化调整工作量大、难度大、局限性大和通用性差的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种脱硝喷氨自适应优化控制装置，包括喷氨管道，所述喷氨管道矩阵状均布布置，竖直设于脱硝烟道的顶部，位于催化剂层的上部；每个喷氨管道顶端均设一个喷氨流量自动控制器；同一行喷氨管道安装于一个喷氨联箱上，所述喷氨管道顶部与喷氨联箱固定连接并连通，各喷氨联箱与喷氨母管连通；

脱硝烟道侧壁布设激光吸收光谱式测量装置，所述激光吸收光谱式测量装置的安装位置处于各喷氨管道与催化剂层之间；

所述激光吸收光谱式测量装置以无线传输的形式与计算机数据连通，所述喷氨流量自动控制器通过光缆与计算机数据连通。

进一步的，所述激光吸收光谱式测量装置包括多组激光发生器和激光接收器，所述激光发生器和激光接收器数量相等，并一一对应设置，各激光发生器均布设于脱硝烟道进口的前侧壁和左侧壁，各激光接收器均布设于脱硝烟道进口的后侧壁和右侧壁，各激光发生器发生的激光由对应的激光接收器接收并生成测量数据。