一种燃气轮机组烟气脱硝装置及方法与流程

本发明属于烟气脱硝领域，尤其涉及一种燃气轮机组烟气脱硝装置及方法。

背景技术：

1、随着国家双碳计划的深入实施，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系成为推动我国能源高质量发展的重中之重。天然气发电作为一种重要的发电形式，与传统的燃煤发电相比，具有能效高、污染小、灵活性强等优势，是替代煤电的重要选项。目前，国内燃气机组普遍开展了超低排放改造，由于燃机电厂大多位于城镇人口密集区域，作为调峰机组启停频繁，启停阶段会排放出高浓度氮氧化物，而氮氧化物的排放问题也随燃气机组的装机容量增加而愈发凸出，因此针对燃气机组中氮氧化物展开深度减排的研究具有重要的现实意义。

2、现阶段常用的燃气机组脱硝技术主要有选择性催化还原技术(scr)、低氮燃烧技术以及湿法脱硝技术等。scr技术投资成本较高，且存在催化剂反应温度窗口较高，部分在役机组余热锅炉空间不足，炉后升温能耗较大的问题；低氮燃烧技术由于低氮燃烧器的局限性，易产生燃烧不稳定、负荷适应性差等问题；湿法脱硝技术则需要大量的吸收液，增加了投入成本。

3、目前燃气机组氮氧化物超标仅在启机阶段和部分特殊工况下发生，单独针对这些特殊工况使用单纯的scr或湿法脱硝能耗和运行成本较高，因而需要采用更加高效经济、灵活的脱硝技术实现燃气机组氮氧化物脱除。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种燃气轮机组烟气脱硝装置及方法。

2、这种燃气轮机组烟气脱硝装置，包括：烟道、吸附层、再生池，烟道内设有烟道壁导轨、氧化层、净烟气分析仪和原烟气分析仪；原烟气分析仪和净烟气分析仪分别设于烟道前后两端，原烟气分析仪和净烟气分析仪之间依次设有氧化层和烟道壁导轨；

3、烟道壁导轨设于烟道两侧壁面上，烟道底部连接有再生池，再生池连接有进液管和出液管，再生池内还设有池内导轨，池内导轨和烟道壁导轨的底部端连通，吸附层在池内导轨和烟道壁导轨形成的轨道上移动；

4、吸附层包括吸附网片，吸附网片两侧均设有连接环，相邻两片吸附网片之间通过绳索相互连接，绳索两端分别连接两片吸附网片的连接环；当吸附网片通过烟道壁导轨移动至烟道内时，相邻两片吸附网片之间通过绳索上下连接，当吸附网片通过池内导轨移动至再生池内时，相邻两片吸附网片之间的绳索松弛。

5、作为优选：再生池通过膨胀节连接烟道底部，进液管设有进液三通阀和进口流量计，进液管通过进液三通阀连接有工业水管和吸收液箱；出液管设有出液三通阀和出口流量计，出液管通过出液三通阀连接有废水箱和吸收液箱。

6、作为优选：再生池底部设有搅拌器。

7、作为优选：吸附网片包括吸附层网片压板框和吸附材料，吸附材料包括填充材料和纱布，每块吸附材料由填充材料夹于两块纱布之间组成，所述填充材料是吸收液的吸附材料。

8、作为优选：烟道壁导轨与烟道长度方向呈一定角度，当吸附层移动至烟道壁导轨上时，吸附层与烟道长度方向呈一定角度。

9、这种燃气轮机组烟气脱硝装置的使用方法，包括以下步骤：

10、步骤一、通过原烟气分析仪监测原烟气组分参数，当原烟气nox≤αmg/m3，装置不启动，继续监测原烟气组分参数；当原烟气nox>amg/m3，实施步骤二；

11、步骤二、启动氧化层，吸附层通过烟道壁导轨移动至烟道内，吸附层上的吸收液吸附nox并反应生成硝酸盐；

12、步骤三、通过净烟气分析仪监测净烟气参数，当净烟气nox>βmg/m3，操作台警示，视情况调整燃气机组工况并回到步骤一；当净烟气nox≤βmg/m3，持续脱硝直至原烟气nox≤αmg/m3，实施步骤四；

13、步骤四、吸附层沿烟道壁导轨和池内导轨回收至再生池，进液管上进液三通阀开至工业水管侧，工业水通过进液管进入再生池中，启动搅拌器，清洗步骤二中生成的硝酸盐；

14、步骤五、清洗结束后，关闭搅拌器，出液三通阀切至废水箱，通过出液管将再生池排空，然后进液三通阀开至吸收液管侧，吸收液通过进液管进入再生池，将吸附层浸泡在吸收液中，再生完成后出液三通阀切至吸收液箱，通过出液管回收再生池内的吸收液。

15、作为优选，步骤五中，吸收液暂存再生池，吸收层再次脱硝工作，完成后回收至再生池，燃气机组停机后，视情况出液三通阀切至废水箱，放空再生池。

16、作为优选，进液管和出液管内的液体分别流经进口流量计和出口流量计。

17、本发明的有益效果是：

18、1)本发明在烟道下方设有再生池，并设置连通的池内导轨和烟道壁导轨，使吸附层可以在烟道和再生池之间移动，实现脱硝作业和吸附层再生。

19、2)本发明通过在烟道前后两端分别设置原烟气分析仪和净烟气分析仪，使吸附层根据烟气内氮氧化物的浓度升起进行脱硝或是再生，针对性地对仅在启机阶段和部分特殊工况下发生的氮氧化物超标问题进行处理，便于控制，且节约成本。

20、3)本发明通过再生池浸泡吸附层使其内部附着吸收液，是一种半干法的脱硝手段，相比传统的湿法脱硝方法，避免了吸收液的大量喷淋，且再生池进液三通阀和出液三通阀连接到同一个吸收液箱，可以实现吸收液箱内吸收液的反复利用，单次再生使用的吸收液大大减少，进一步提升吸收液利用率，节约成本。

技术特征：

1.一种燃气轮机组烟气脱硝装置，其特征在于，包括：烟道(1)、吸附层(2)、再生池(3)，烟道(1)内设有烟道壁导轨(4)、氧化层(5)、净烟气分析仪(6)和原烟气分析仪(7)；原烟气分析仪(7)和净烟气分析仪(6)分别设于烟道(1)前后两端，原烟气分析仪(7)和净烟气分析仪(6)之间依次设有氧化层(5)和烟道壁导轨(4)；

2.根据权利要求1所述的燃气轮机组烟气脱硝装置，其特征在于：再生池(3)通过膨胀节连接烟道(1)底部，进液管(31)设有进液三通阀(311)和进口流量计(312)，进液管(31)通过进液三通阀(311)连接有工业水管和吸收液箱；出液管(32)设有出液三通阀(321)和出口流量计(322)，出液管(32)通过出液三通阀(321)连接有废水箱和吸收液箱。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机组烟气脱硝装置，其特征在于：再生池(3)底部设有搅拌器(33)。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机组烟气脱硝装置，其特征在于：吸附网片(21)包括吸附层网片压板框(211)和吸附材料(212)，吸附材料(212)包括填充材料和纱布，每块吸附材料(212)由填充材料夹于两块纱布之间组成，所述填充材料是吸收液的吸附材料。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机组烟气脱硝装置，其特征在于：烟道壁导轨(4)与烟道(1)长度方向呈一定角度，当吸附层(2)移动至烟道壁导轨(4)上时，吸附层(2)与烟道(1)长度方向呈一定角度。

6.如权利要求1至5中任一所述的燃气轮机组烟气脱硝装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的燃气轮机组烟气脱硝装置的使用方法，其特征在于，步骤五中，吸收液暂存再生池(3)，吸收层(2)再次脱硝工作，完成后回收至再生池(3)，燃气机组停机后，视情况出液三通阀(321)切至废水箱，放空再生池(3)。

8.根据权利要求6所述的燃气轮机组烟气脱硝装置的使用方法，其特征在于，进液管(31)和出液管(32)内的液体分别流经进口流量计(312)和出口流量计(322)。

技术总结
本发明涉及一种燃气轮机组烟气脱硝装置及方法，包括步骤：通过原烟气分析仪监测原烟气组分参数，启动氧化层，吸附层通过烟道壁导轨移动至烟道内，吸附层沿烟道壁导轨和池内导轨回收至再生池，通过出液管将再生池排空，将吸附层浸泡在吸收液中。本发明的有益效果是：在烟道下方设有再生池，并设置连通的池内导轨和烟道壁导轨，使吸附层可以在烟道和再生池之间移动，实现脱硝作业和吸附层再生，使吸附层根据烟气内氮氧化物的浓度升起进行脱硝或是再生，针对性地对仅在启机阶段和部分特殊工况下发生的氮氧化物超标问题进行处理，便于控制，且节约成本；通过再生池浸泡吸附层使其内部附着吸收液，避免了吸收液的大量喷淋。

技术研发人员：吴梦可,童思睿,贺轼,吴贤豪,沈炳华,杨敏,吴建林,张驰,梁成思,傅其浩
受保护的技术使用者：浙江浙能技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13