[发明专利]SCR脱硝装置喷氨格栅智能优化调整系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤锅炉排放的大气污染物控制技术领域，涉及一种SCR脱硝装置喷氨格栅智能优化调整系统。具体是基于集中采样装置，实现对SCR进出口烟道的分布式烟气采样与分析，得到进出口烟道内各组分气体的分布情况和流速分布情况数据，然后基于无线通信技术，将数据实时传输至上位机智能控制系统，经过对数据的整理与计算确定出喷氨格栅各支管的喷氨流量，以此为基础实现喷氨优化过程的精确调整。

背景技术

电力工业是国民经济发展中的第一基础能源产业，是关系国计民生的重要产业。作为电力的来源，我国的发电行业目前仍以燃煤发电为主，燃煤电厂对促进国民经济的发展和社会的进步起到了非常重要的作用。然而，燃煤电厂在运行过程中会不断排放出大量的SO₂、NO_x、灰尘等污染物，给生态环境带来了巨大的压力。出于社会责任担当和可持续发展的理念，燃煤电厂针对不同污染物分别设置了排放治理设备，其中脱硝设备中应用最为广泛的就是SCR脱硝技术。

虽然SCR脱硝设备与技术都较为成熟，但在实际运行过程中还存在较多的缺陷和技术性问题，例如SCR系统在实际运行过程中，会由于喷氨不均而引起后续空预器等设备堵塞，严重威胁到了发电机组的正常稳定运行，甚至会造成非计划停机等严重后果，亟待开展相关技术研究进行解决。

为了解决SCR系统在运行过程中喷氨不足、喷氨过量等问题，燃煤电厂在实际运行过程中已装备了在线自动控制系统，根据监测的SCR进出口NO_x浓度以及流量情况来自动调节喷氨母管的实时流量。然而，燃煤电厂在进行NO_x浓度监测时通常都只在烟道内设置两个固定的监测取样点，取样代表性较差，在烟道内NO_x浓度分布不均时，监测结果无法准确反映烟道内NO_x浓度的实际情况，因此依旧会出现喷氨不足、喷氨过量以及喷氨不均等现象。

当喷氨格栅在运行过程中发生喷氨不足现象时，会引起SCR系统出口NO_x浓度的升高，甚至超过排放标准要求，给电厂带来经济效益和环境效益的损失。当喷氨格栅发生喷氨过量时，又会因多余的NH₃与烟气内SO₃结合生成NH₄HSO₄，导致烟道下游空预器等设备的堵塞，威胁运行安全。当喷氨格栅发生喷氨不均时，则可能同时引起NO_x排放浓度的升高和NH₄HSO₄生成量的增加，给电厂生产运行带来双重压力。因此，对SCR脱硝系统进行喷氨优化和喷氨分布调整对保证燃煤电厂的正常运行有着十分重要的意义。

目前电厂在进行喷氨优化调整时，所采用的方法都是通过人工方法，将烟气采样枪依次插入SCR出口烟道外壁各采样孔内，对烟道内NO_x的浓度分布情况进行采样分析，然后根据各采样孔NO_x浓度值与平均值的偏离情况，依据经验来对喷氨格栅各喷氨支管处的阀门进行开度调整。调整之后需要重新对SCR出口烟道的NO_x浓度分布情况进行人工采样分析，观察浓度分布的均布情况，并视结果而定，重新对喷氨格栅各喷氨阀门进行开度调整，直至确定NO_x浓度分布情况的再次采样分析结果达到了均布要求，在该机组负荷条件下的整个喷氨优化调整过程才算完成。

由此可见，采用人工采样分析的方法不仅工作量大，而且耗时费力，需要多名工作人员彼此配合，在进行多次采样、调整之后才能满足喷氨均布的要求，并且必须保证在喷氨优化调整的数个小时之内机组负荷和运行情况保持不变。因此，开发出一套智能化程度高、简单易操作的喷氨优化调整系统，对于燃煤电厂的安全稳定运行就尤为重要。