一种脱硝喷氨系统及喷氨控制方法与流程

本发明涉及烟气脱硝，尤其是涉及一种脱硝喷氨系统及喷氨控制方法。

背景技术：

1、火力发电厂烟气中含有大量氮氧化物，如不处理，这些废气排入大气会产生污染形成酸雨、光化学烟雾，甚至破坏臭氧层，为了进一步降低氮氧化物的排放，必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。scr(选择性催化还原)脱硝技术是电厂氮氧化物排放控制的主要技术，向烟气中喷射氨气作为还原剂，在与烟气中的氮氧化物(nox)进行混合后，在催化剂的作用下将氮氧化物分解成水和氮气。

2、但是，现有的scr系统中氨气与烟气大都缺乏充分混合，而若是增加喷氨量，会造成大量氨逃逸，给机组的运行带来危害，因此，亟需一种脱硝喷氨系统及喷氨控制方法，实现氨和烟气的充分混合。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种脱硝喷氨系统，解决喷氨不均匀，无法实现氨与烟气的充分混合，影响烟气脱硝效率的问题。

2、本发明提供了一种脱硝喷氨系统，包括：

3、获取模块，所述获取模块用于获取锅炉的燃烧数据和脱硝反应器的烟气数据；

4、模型建立模块，所述模型建立模块用于建立预测模型，并基于所述预测模型，根据所述燃烧数据确定脱硝反应器的估算入口nox浓度，将所述估算入口nox浓度与实际入口nox浓度进行比较，并确定精准预测模型；

5、数据处理模块，所述数据处理模块用于根据所述精准预测模型确定脱硝反应器的入口nox浓度，根据所述入口nox浓度确定脱硝反应器中的第一喷氨量，并根据所述烟气数据确定脱硝反应器中的第二喷氨量，基于所述第一喷氨量和所述第二喷氨量确定最终喷氨量；

6、喷氨控制模块，所述喷氨控制模块用于根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态。

7、在本申请的一些实施例中，所述脱硝反应器内设置有喷氨装置和圆盘混合器，所述圆盘混合器设置于所述喷氨装置上方，所述喷氨装置包括喷氨格栅和喷氨调节阀，所述喷氨格栅为“工”字形，所述喷氨格栅上均匀开设有喷氨口，所述喷氨调节阀用于调节脱硝反应器内的喷氨量，所述喷氨格栅上均匀设置有若干nox检测仪，所述nox检测仪用于检测脱硝反应器的实际入口nox浓度。

8、在本申请的一些实施例中，所述燃烧数据包括：锅炉燃料数据、锅炉风量数据、锅炉温度数据和锅炉负荷数据；

9、所述烟气数据包括：出口nox浓度、出口烟气含氧量、烟气温度和烟气流速。

10、在本申请的一些实施例中，将所述估算入口nox浓度与实际入口nox浓度进行比较，并确定精准预测模型，包括：

11、获取实际入口nox浓度，确定所述估算入口nox浓度与实际入口nox浓度的偏差值；

12、若所述偏差值小于所述预测模型的偏差设定值，则将所述预测模型设定为精准预测模型；

13、若所述偏差值大于所述预测模型的偏差设定值，则对所述预测模型进行调整，并重新进行比较，直至所述偏差值小于所述预测模型的偏差设定值，并将调整后的预测模型设定为精准预测模型。

14、在本申请的一些实施例中，根据所述入口nox浓度确定脱硝反应器中的第一喷氨量，包括：

15、分析烟气中含有的nox种类，根据所述nox种类确定nox与氨的化学反应式；

16、根据所述化学反应式确定nox与氨的比例；

17、获取平均氨逃逸率，根据所述平均氨逃逸率和比例确定脱硝反应器中的第一喷氨量。

18、在本申请的一些实施例中，根据所述烟气数据确定脱硝反应器中的第二喷氨量，包括：

19、确定脱硝反应器的催化剂类型，并根据所述催化剂类型确定最佳反应温度；

20、根据出口nox浓度、烟气流速、出口烟气含氧量确定初始第二喷氨量；

21、确定烟气温度与最佳反应温度的温度差值，根据所述温度差值对所述初始第二喷氨量进行调整，得到脱硝反应器中的第二喷氨量。

22、在本申请的一些实施例中，基于所述第一喷氨量和所述第二喷氨量确定最终喷氨量，包括：

23、所述最终喷氨量的计算为：

24、p＝γ1p1+γ2p2

25、其中，p为最终喷氨量，γ1为入口nox浓度对喷氨量的影响系数，p1为第一喷氨量，p2为第二喷氨量，γ2为烟气数据对喷氨量的影响系数。

26、在本申请的一些实施例中，根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态，包括：

27、根据所述最终喷氨量控制喷氨装置中喷氨调节阀的阀门开度，以实现脱硝反应器内的喷氨脱硝。

28、在本申请的一些实施例中，所述数据处理模块还用于根据所述最终喷氨量和烟气流速确定圆盘混合器的安装角度。

29、本发明还公开了一种脱硝喷氨系统的喷氨控制方法，包括：

30、获取锅炉的燃烧数据和脱硝反应器的烟气数据；

31、建立预测模型，基于所述预测模型，根据所述燃烧数据确定脱硝反应器的估算入口nox浓度；

32、将所述估算入口nox浓度与实际入口nox浓度进行比较，并确定精准预测模型；

33、根据所述精准预测模型确定脱硝反应器的入口nox浓度，并根据所述入口nox浓度确定脱硝反应器中的第一喷氨量；

34、根据所述烟气数据确定脱硝反应器中的第二喷氨量，基于所述第一喷氨量和所述第二喷氨量确定最终喷氨量；

35、根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态。

36、本发明提供了一种脱硝喷氨系统，包括：获取模块，用于获取锅炉的燃烧数据和脱硝反应器的烟气数据；模型建立模块，用于建立预测模型，并基于所述预测模型，根据所述燃烧数据确定脱硝反应器的估算入口nox浓度，将所述估算入口nox浓度与实际入口nox浓度进行比较，并确定精准预测模型；数据处理模块，用于根据所述精准预测模型确定脱硝反应器的入口nox浓度，根据所述入口nox浓度确定脱硝反应器中的第一喷氨量，并根据所述烟气数据确定脱硝反应器中的第二喷氨量，基于所述第一喷氨量和所述第二喷氨量确定最终喷氨量；喷氨控制模块，用于根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态。

37、本发明通过根据锅炉燃烧数据预测脱硝反应器入口nox浓度，减少对入口nox浓度的实时检测，简化了程序；根据入口nox浓度和烟气数据确定最终喷氨量，保证喷氨量的精准，使氨与烟气充分混合，且使喷氨量达到最佳；采用“工”字形的喷氨格栅，可增加喷氨的均匀性，是喷氨口上方的氨分布均匀，提高了烟气脱硝的效率，有效降低了脱硝反应器的出口nox浓度。

38、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种脱硝喷氨系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，所述脱硝反应器内设置有喷氨装置和圆盘混合器，所述圆盘混合器设置于所述喷氨装置上方，所述喷氨装置包括喷氨格栅和喷氨调节阀，所述喷氨格栅为“工”字形，所述喷氨格栅上均匀开设有喷氨口，所述喷氨调节阀用于调节脱硝反应器内的喷氨量，所述喷氨格栅上均匀设置有若干nox检测仪，所述nox检测仪用于检测脱硝反应器的实际入口nox浓度。

3.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态，包括：

9.根据权利要求1所述的一种脱硝喷氨系统，其特征在于，

10.一种脱硝喷氨系统的喷氨控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种脱硝喷氨系统，包括：获取模块，用于获取锅炉的燃烧数据和脱硝反应器的烟气数据；模型建立模块，用于建立预测模型，并基于所述预测模型，根据所述燃烧数据确定脱硝反应器的估算入口NOx浓度，将所述估算入口NOx浓度与实际入口NOx浓度进行比较，并确定精准预测模型；数据处理模块，用于根据所述精准预测模型确定脱硝反应器的入口NOx浓度，根据所述入口NOx浓度确定脱硝反应器中的第一喷氨量，并根据所述烟气数据确定脱硝反应器中的第二喷氨量，基于所述第一喷氨量和所述第二喷氨量确定最终喷氨量；喷氨控制模块，用于根据所述最终喷氨量控制喷氨装置的工作状态。本发明提高了喷氨量的准确性与均匀性，使氨与烟气充分混合。

技术研发人员：夏勇,李东方,张淼,司旭东,成晨,齐伟,王磊,金绍山,胡建华
受保护的技术使用者：华能南京金陵发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15