CN106310910A - 一种用于电站锅炉sncr脱硝系统的混合分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于锅炉脱硝装置技术领域，尤其涉及一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置。本发明主要解决现有的SNCR脱硝系统存在脱硝率低，氨逃逸量大和锅炉热效率低的问题。本发明用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置，包括电站锅炉和与电站锅炉相连接的SNCR脱硝系统，其中还包括多个喷枪组还原剂控制单元和多个压缩空气控制单元，每个喷枪组还原剂控制单元与一个压缩空气控制单元匹配构成一组，所述每个喷枪组还原剂控制单元都是由还原剂溶液、软化水、多个电磁阀、多个调节阀、多个流量计、一个缓冲混合器和多个喷枪组成。

Description

一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置

技术领域

本发明属于锅炉脱硝装置技术领域，尤其涉及一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置。

背景技术

针对电站锅炉超低排放要求日趋严格，NOx要求浓度低于50mg/Nm3。对于燃用无烟煤的W火焰锅炉，因其煤质及特殊燃烧方式，致使NOx生成浓度高于一般煤粉炉，最高达1300mg/Nm³。若采用常规SCR脱硝技术的效率可达80～90％，则NOx排放浓度可以最低降至130mg/Nm3，显然离指标值差距甚远。另外，高脱硝率SCR装置设计有多层催化剂层，势必引起烟气阻力增加，引风机出力增加，空预器漏风率增加；同时高脱硝率SCR装置需要喷入大量还原剂，会使氨逃逸量增加，造成空预器换热元件堵塞；最终致使锅炉热效率降低。

SNCR技术在炉膛900-1250℃温度范围内不使用催化剂，利用还原剂进行脱硝，故将SNCR与SCR进行联合，可以有效降低SCR入口的NOx浓度，减少SCR脱硝压力，减少SCR催化剂层和催化剂的使用量，在炉膛内SNCR部分未反应的还原剂，经过长距离到达SCR催化剂时，与烟气充分混合，可使SCR部分的NOx还原反应高效进行，有效降低氨逃逸和生成硫酸氢铵造成的空预器堵塞。但此联合脱硝方式并未提高脱硝效率。其原因是传统的SNCR效率较低，现场运行表明通常为20％-30％。SNCR效率低的主要原因包括：SNCR反应往往无法保证在最佳的温度区间进行，或者是还原物与烟气混合不均匀。面对如此现状，必须增加高效的SNCR脱硝系统，以便减小SCR的脱硝压力，达到NOx排放浓度低于50mg/Nm3的要求，有效减少SCR催化剂层及用量，有效减少氨逃逸，同时保证锅炉热效率，保证空预器设备安全。

发明内容

本发明主要针对现有的SNCR脱硝系统存在脱硝率低，氨逃逸量大和锅炉热效率低的问题，提供一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置。

本发明为解决上述问题而采取的技术方案为：

一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置，包括电站锅炉和与电站锅炉相连接的SNCR脱硝系统，其中还包括多个喷枪组还原剂控制单元和多个压缩空气控制单元，每个喷枪组还原剂控制单元与一个压缩空气控制单元匹配构成一组，所述每个喷枪组还原剂控制单元都是由还原剂溶液、软化水、多个电磁阀、多个调节阀、多个流量计、一个缓冲混合器和多个喷枪组成，还原剂溶液通过还原剂管道与缓冲混合器的入口相连接，在还原剂管道上依次设有电磁阀、调节阀和流量计，软化水通过软化水管道也与缓冲混合器的入口相连接，在软化水管道上也依次设有电磁阀、调节阀和流量计，缓冲混合器的出口分别通过多个喷枪管道与多个喷枪相连接，每个喷枪管道对应一个喷枪，在每个喷枪管道上都依次设有流量计和电磁阀，多个喷枪分别安装在电站锅炉的前墙和后墙；

所述的每个压缩空气控制系统都是由压缩空气、多个电磁阀、调节阀和压力计组成，压缩空气通过空气主管道连接多个空气副管道，每个空气副管道连接一个喷枪，在空气主管道上依次设有电磁阀、调节阀和压力计，在每个空气副管道上都设有一个电磁阀；

所述SNCR脱硝系统中的脱硝控制中心根据机组负荷、电站锅炉炉内流场实时信息、炉内温度场实时信息、NOx浓度实时信息和氨逃逸实时信息，经过SNCR脱硝系统控制中心优化计算后分配给每个喷枪组一个实时控制命令，喷枪组接收到实时控制命令后，喷枪组控制系统经过计算后向该喷枪组还原剂控制单元和压缩空气控制单元中的调节阀发出指令以控制每个喷枪组还原剂的流量、浓度及喷射压力。

本发明采用上述技术方案，脱硝控制中心负责完成根据机组负荷变化、炉内流场信息的变化、炉内温度场信息、NOx浓度指标、氨逃逸指标等计算实时还原剂喷入量，并将其合理分配到适当位置安装的喷枪组，完成喷入任务；每个喷枪组均配置一套喷枪组控制系统，负责根据此喷枪组喷射所覆盖区域内的流场变化及温度变化，灵活调整还原剂溶液浓度大小和喷枪出口压力数值。

本发明根据电站锅炉结构和有效容积，随负荷及锅炉内温度及流场的变化情况，烟气NOx含量的最大值等参数，合理配置喷枪的数量、喷枪组的布置区域、布置层数及相对位置，一个喷枪组根据需要可以由3-4支还原剂喷枪构成，根据喷枪组的数量合理配备，对于W火焰炉来说，喷枪组的布置位置通常在前墙和后墙上，且位于上炉膛的合理区域。

使用时还原剂浓度是根据每个喷枪组控制系统要求的浓度和流量将还原剂与软化水混合，混合后的还原剂浓度和流量大小通过调节阀进行控制，通过缓冲混合器实现均匀混合，然后合理分配给需要投入工作的喷枪入口，管道上安装的流量计分别用来监测软化水、还原剂和混合后的还原剂流量数值，每个喷枪管道的流量计分别用来监测分配到相应还原剂喷枪入口管道内的流量大小。

气压分配部分实现还原剂雾化用压缩空气的压力控制，并将其分配送至还原剂喷枪入口，以便对还原剂进行雾化。管道上安装的压力计用来监测压缩空气的压力，通过调节阀实现对压缩空气压力大小的调整。当选择某个喷枪组工作时，相应管道上的电磁阀将全部打开。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置，包括电站锅炉1和与电站锅炉相连接的SNCR脱硝系统，其中：还包括多个喷枪组还原剂控制系统和多个压缩空气控制系统，每个喷枪组还原剂控制系统与一个压缩空气控制系统匹配构成一组，每组编号为1#，2#······n#，以1#为例，1#喷枪组还原剂控制系统由还原剂溶液2、软化水3、多个电磁阀4、多个调节阀5、多个流量计6、一个缓冲混合器7和多个喷枪8组成，还原剂溶液2通过还原剂管道9与缓冲混合器7的入口相连接，在还原剂管道9上依次设有电磁阀4、调节阀5和流量计6，软化水3通过软化水管道10也与缓冲混合器7的入口相连接，在软化水管道10上也依次设有电磁阀4、调节阀5和流量计6，缓冲混合器7的出口分别通过多个喷枪管道11与多个喷枪8相连接，每个喷枪管道11对应一个喷枪，在每个喷枪管道11上都依次设有流量计6和电磁阀4，多个喷枪8分别安装在电站锅炉1的前墙和后墙；

1#压缩空气控制系统由压缩空气12、多个电磁阀4、调节阀5和压力计13组成，压缩空气12通过空气主管道14连接多个空气副管道15，每个空气副管道15连接一个喷枪8，在空气主管道14上依次设有电磁阀4、调节阀5和压力计13，在每个空气副管道15上都设有一个电磁阀4；

所述SNCR脱硝系统中的脱硝控制中心16根据机组负荷、电站锅炉炉内流场实时信息、炉内温度场实时信息、NOx浓度实时信息和氨逃逸实时信息，经过SNCR脱硝系统计算后向1#喷枪组还原剂控制系统和1#压缩空气控制系统中的调节阀5发出指令以控制每个喷枪组控制系统和每个压缩空气控制系统的喷射。

Claims (1)

1.一种用于电站锅炉SNCR脱硝系统的混合分配装置，包括电站锅炉(1)和与电站锅炉相连接的SNCR脱硝系统，其特征是还包括多个喷枪组还原剂控制单元和多个压缩空气控制单元，每个喷枪组还原剂控制单元与一个压缩空气控制单元匹配构成一组，所述每个喷枪组还原剂控制单元都是由还原剂溶液(2)、软化水(3)、多个电磁阀(4)、多个调节阀(5)、多个流量计(6)、一个缓冲混合器(7)和多个喷枪(8)组成，还原剂溶液(2)通过还原剂管道(9)与缓冲混合器(7)的入口相连接，在还原剂管道(9)上依次设有电磁阀(4)、调节阀(5)和流量计(6)，软化水(3)通过软化水管道(10)也与缓冲混合器(7)的入口相连接，在软化水管道(10)上也依次设有电磁阀(4)、调节阀(5)和流量计(6)，缓冲混合器(7)的出口分别通过多个喷枪管道(11)与多个喷枪(8)相连接，每个喷枪管道(11)对应一个喷枪，在每个喷枪管道(11)上都依次设有流量计(6)和电磁阀(4)，多个喷枪(8)分别安装在电站锅炉(1)的前墙和后墙；

所述的每个压缩空气控制系统都是由压缩空气(12)、多个电磁阀(4)、调节阀(5)和压力计(13)组成，压缩空气(12)通过空气主管道(14)连接多个空气副管道(15)，每个空气副管道(15)连接一个喷枪(8)，在空气主管道(14)上依次设有电磁阀(4)、调节阀(5)和压力计(13)，在每个空气副管道(15)上都设有一个电磁阀(4)；

所述SNCR脱硝系统中的脱硝控制中心(16)根据机组负荷、电站锅炉炉内流场实时信息、炉内温度场实时信息、NOx浓度实时信息和氨逃逸实时信息，经过SNCR脱硝系统控制中心优化计算后分配给每个喷枪组一个实时控制命令，喷枪组接收到实时控制命令后，喷枪组控制系统经过计算后向该喷枪组还原剂控制单元和压缩空气控制单元中的调节阀(5)发出指令以控制每个喷枪组还原剂的流量、浓度及喷射压力。