[发明专利]一种燃气内燃机氮氧化物高效控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种燃气内燃机氮氧化物高效控制系统及控制方法。本发明中内燃机的出口与第一级喷氨装置通过一号管道连通，第一级喷氨装置与二号管道的一端连通，二号管道的另一端穿过高压发生器，且二号管道的另一端与SCR反应器的进口连通，SCR反应器的出口与三号管道的一端连通，三号管道的另一端穿过低压发生器，还原剂存储槽与稀释风机通过四号管道连通，五号管道的一端与稀释风机连通，六号管道的一端和七号管道的一端均与五号管道的另一端连通，六号管道的另一端与第一级喷氨装置连通，七号管道的另一端与第二级喷氨装置连通。提高氨氮比分布的均匀程度，提高脱硝效率，降低氨逃逸率，不影响溴化锂机组的制冷效果。

技术领域

本发明涉及一种燃气内燃机氮氧化物高效控制系统及控制方法，属于内燃机能源站烟气脱硝领域，尤其涉及到适用于燃气内燃机高排烟温度的SCR烟气脱硝技术。

背景技术

内燃机以天然气或燃油为燃料，通过燃烧带动发电机发电，产生高品位电能，稳定运行后的排烟尾气温度一般在400℃以上（正常运行温度在450℃左右），且内燃机缸套水的温度在90℃以上，为充分利用内燃机排放的烟气和缸套水的温度，一般在内燃机后设置烟气热水型溴化锂机组，利用高温烟气和缸套水的热量作为溴化锂机组的热源，实现夏季制冷和冬季采暖。

由于内燃机燃烧采用活塞压燃方式，机组本身不能实现低氮燃烧，导致排烟尾气中NOx排放质量浓度较高，一般在200mg/m³以上，远超大气污染物排放要求。在大气污染日益严重的形式下，降低大气污染物排放质量浓度已破在眉睫，而NOx排放是大气污染物排放中一项重要的指标，所以，降低内燃机NOx排放质量浓度也将是以内燃机为主的三联供系统的一项重要内容。

选择性催化还原法（SCR）是目前国内脱硝主流技术，其原理是在催化剂的作用下，以NH₃为还原剂，在高温下有选择性地与烟气中的NOx反应，生成无毒、无污染的氮气和水。一般SCR催化剂（常温催化剂）的温度窗口为300℃～400℃，燃气内燃机排烟温度超出常规催化剂的适应温度范围。因此内燃机烟气需要采用高温SCR催化剂（350℃～450℃）进行脱硝，然而高温SCR催化剂价格高昂，运行维护成本高，且技术不够成熟。

因此，如何将技术成熟、投资运行成本低的常温催化剂应用到高烟温的内燃机排气中，是目前研究的重要课题。

有鉴于此，在申请号为2015104237097的专利文献中公开了一种机械设计技术领域的氮氧化物排放控制系统，包括控制体、离心轴、离心腔、离心体、离心弹簧、圆弧板、松紧带，拉伸杆的一端穿过调节体上壁面后与移动体上壁面固结在一起，离心腔、离心体、离心弹簧、圆弧板、松紧带均布置在控制体内，离心体的一端布置在离心腔内并通过离心弹簧与离心轴相连接，离心体的另一端为圆弧结构，离心体的另一端与圆弧板密封接触，松紧带布置在圆弧板的外表面。上述对比文件存在高氨氮比分布的不均匀，降低了脱硝效率，提高了氨逃逸率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的燃气内燃机氮氧化物高效控制系统及控制方法。