[发明专利]一种非对称梯度分区及喷氨控制方法

说明书

本发明公开了一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，包括以下步骤：首先，依据入口烟道的烟气流速分布对烟道进行分区，使各分区的烟气流量基本相同，再结合入口NOx浓度计算各分区的喷氨量，实现对各分区喷氨量的快速调节。本发明提供的非对称梯度分区及喷氨控制方法，依据烟气流速分布的梯度非均等分分区，使每个分区的烟气流量基本一致，在非对称分区的基础上，通过分区测量SCR反应器入口NOx浓度，实现对分区喷氨量的快速调节，相比于传统的分区方法，大大提高了喷氨格栅的调节性，同时也为快速分区喷氨控制提供了有利的条件，相比于传统的分区反馈调节，响应速度和调节效果得到极大提高，具有重要的实用价值。

技术领域

本发明属于喷氨控制技术领域，具体涉及一种非对称梯度分区及喷氨控制方法。

背景技术

国内燃煤机组SCR脱硝装置多采用AIG型喷氨格栅，喷氨格栅安装于SCR反应器入口烟道，通常沿锅炉宽度方向分成n组喷氨支管，沿深度方向分成2～4根喷氨支管，以此实现对整个烟道截面的覆盖。脱硝还原剂通过喷氨格栅的喷氨支管喷入烟道内与烟气中的NOx充分混合，在催化剂的作用下实现NOx的脱除。由于喷氨格栅是在烟道截面等距离布置的，因此喷氨的分区也是均匀等距分割的。但由于锅炉燃烧和烟道结构的情况不同，SCR反应器入口烟道截面的烟气流速分布和NOx浓度分布也是不均匀的，截面上有的区域流速很高，有的区域流速很低，有的区域NOx浓度很高，有的区域NOx浓度很低，虽然可通过调节喷氨支管上的阀门开度调节对应区域脱硝还原剂的流量，但很多时候，仅仅通过调节阀门开度仍然无法满足对应区域还原剂的需求，即便将阀门调到最大开度也无法达到所需的还原剂流量。当不同区域的还原剂流量的分配跟需求不匹配时，便会导致SCR反应器出口NOx浓度分布不均匀、CEMS测量代表性偏差、局部氨逃逸浓度偏高等问题，进而还会导致下游的空预器等设备发生堵塞。特别是在当前燃煤机组面临进一步的超低排放和灵活性调峰的情况下，该问题进一步凸显。

目前，主要通过分区喷氨控制实现对SCR反应器入口不同区域还原剂(通常为氨气)流量的控制，控制主要依赖对反应器出口对应区域NOx浓度值的测量，根据测量值进行反馈调节。当区域NOx浓度高于平均值时，相应的增加对应阀门的开度，当区域NOx浓度低于平均值时，相应的减小对应阀门的开度。但是这种控制方法未考虑流速分布和浓度分布的影响，也较难满足当前机组负荷快速变化的情况。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种非对称梯度分区及喷氨控制方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，包括以下步骤：

首先，依据入口烟道的烟气流速分布对烟道进行分区，使各分区的烟气流量基本相同，再结合入口NOx浓度计算各分区的喷氨量，实现对各分区喷氨量的快速调节。

本发明公开的一种非对称梯度分区及喷氨控制方法，具体包括以下步骤：

1)获取入口烟道截面的烟气流速分布；

2)根据烟气流速分布，分别进行宽度方向和深度方向的分区，确保各分区的烟气流量基本相同；

3)根据划定的分区，在每个分区设置喷氨支管，每根喷氨支管的流量可调，测量各分区入口NOx浓度，计算得到各分区的喷氨量，进而调整各分区的喷氨支管的流量，实现对各分区喷氨量的快速调节。

进一步的，步骤1)中，通过测量或者数值模拟方法得到SCR反应器入口烟道截面的烟气流速分布。

进一步的，步骤2)中，根据烟气流速分布，首先进行宽度方向的分区，分区的原则是保证每个区域的烟气流量基本相同，在烟气流速高的区域增加分区，在烟气流速低的区域减少分区，完成宽度方向的分区后再进行深度方向的分区。