[发明专利]一种可准确控制喷氨量的SCR脱硝系统

说明书

本发明公开了一种可准确控制喷氨量的SCR脱硝系统，包括脱硝喷氨烟道和脱硝反应器，待处理的烟气进入脱硝喷氨烟道，并经脱硝反应器后输送至下级处理单元，脱硝喷氨烟道内设有喷氨格栅，喷氨格栅被均匀分成若干个区块，各区块分别经喷氨支管与上游供氨管路相连通，喷氨格栅各区块独立调节控制；喷氨格栅下游脱硝喷氨烟道内设置有分区测试单元，分区测试单元包括若干测试模块，各测试模块分别与喷氨格栅中各区块对应；测试模块包括烟气污染物在线监测装置和烟气流量计。通过测试各烟道分区的烟气流量和原始NO_X浓度，计算需氨量，通过各分区的喷氨量和需氨量的关系，反馈调节信号到各调节阀进行调节，同时基于氨逃逸和NO_X浓度的实时检测，修正调阀开度。

技术领域

本发明属于环保技术烟气脱硝领域，尤其涉及一种可准确控制喷氨量的SCR脱硝系统。

背景技术

燃料中的氮和空气中的氮，在高温燃烧过程中，会产生对人类有害的气体氮氧化物(NOX)，为了将烟气中的大量NOX脱除实现烟气达标排放，通常采用SNCR或SCR脱硝系统。严格的环保指标要求SCR系统具有更高的脱硝效率，SCR脱硝系统需要更多的喷氨量和氨氮比，脱硝系统中生成硫酸氢铵(ABS)的几率也越来越大。为了减少硫酸氢铵对脱硝下游设备运行的影响，需尽量精确控制SCR系统的喷氨量。

工程项目中，常采用“精准喷氨”系统来控制喷氨量、减少氨逃逸。普遍采用的“精准喷氨”系统是将脱硝喷氨格栅和脱硝反应器同样分为“目”字或“田”字型的若干个区，脱硝喷氨格栅和脱硝反应器的分区一一对应，在脱硝反应器出口设置分区NOX分析仪或NH3逃逸分析仪，通过脱硝反应器出口分区测量的数据作为信号反馈给脱硝喷氨分区的调节阀进行调节。但由于喷氨格栅处烟气在到达脱硝反应器出口测点位置时还会经过两次90°转角和催化剂的均流，因此脱硝喷氨格栅各分区中的烟气和脱硝反应器出口分区中的烟气并不是完全对应。

数值模拟结果显示，将单侧脱硝系统分成6个区的情况下，反应器出口单个分区的烟气只有约60-80％和喷氨格栅处分区一致，因此，目前的“精准喷氨”系统，在实际运行调节中仍有不少调节误差，这对于日益严格NOX排放要求和氨逃逸要求来说，很容易影响“精准喷氨”系统的“精准性”甚至是排放指标不达标；或是现场调试时需要花费大量的调试时间和结合大数据工作才能调平“精准喷氨”，需要消耗大量的人力财力，增大了投资成本。此外，目前的“精准喷氨”系统，喷氨分区调阀大多设置在气氨稀释之后的氨空气混合气分区母管上，分区母管管径较大，设置喷氨分区调阀投资成本高。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种可准确控制喷氨量的SCR脱硝系统，通过本SCR脱硝系统的结构设置，将脱硝喷氨烟道分成若干个区，分区原则和方式与喷氨格栅分区方式一致，通过在线测试每个烟道分区的烟气流量和原始NO_X浓度，自动计算需氨量，通过实时检测的各分区的喷氨量和计算需氨量的关系，反馈调节信号到各分区的调阀进行调节，同时通过脱硝出口对氨逃逸和NO_X浓度的实时检测，修正调阀开度。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种可准确控制喷氨量的SCR脱硝系统，所述SCR脱硝系统包括脱硝喷氨烟道和脱硝反应器，待处理的烟气进入脱硝喷氨烟道，并经脱硝反应器后输送至下级处理单元，所述脱硝喷氨烟道内设有喷氨格栅，所述喷氨格栅被均匀分成若干个区块，各区块分别经喷氨支管与上游供氨管路相连通，且喷氨格栅各区块独立调节控制；所述喷氨格栅下游脱硝喷氨烟道内设置有分区测试单元，所述分区测试单元包括若干测试模块，各测试模块分别与所述喷氨格栅中各区块一一对应；所述测试模块包括烟气污染物在线监测装置和烟气流量计。

根据一个优选的实施方式，所述供氨管路包括气氨总管、气氨分区支管、稀释空气总管和稀释空气分区母管，所述气氨总管下游分别连接有若干气氨分区支管；所述稀释空气总管下游分别连接有若干稀释空气分区母管；各稀释空气分区母管上分别设有气体混合器，各气氨分区支管分别与气体混合器的另一入口端连接，各气体混合器的出口端分别与各区块对应的喷氨支管连通。