一種能適應全負荷工況的SCR脫硝噴氨系統的製作方法

2024-04-02 13:39:05

本實用新型涉及一種SCR煙氣脫硝噴氨系統，特別是一種能適應全負荷工況的SCR脫硝噴氨系統。

背景技術：

受能源結構影響，我國一次能源消費以煤炭為主，而在電力生產比例上，燃煤火力發電長期佔主導地位。

隨著環保要求不斷提升，燃煤電廠均需採用煙氣脫硝技術以控制氮氧化物 (NOX)的排放，其中選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR) 應用較多。SCR煙氣脫硝技術是指將反應器布置在鍋爐尾部煙道的適當位置，在催化劑的參與下，還原劑(一般是液氨、氨水或含氨基的化合物)與煙氣中的NOX有選擇性的發生反應，並生成無汙染的N2和H2O。SCR煙氣脫硝技術具有脫硝效率高(80％～90％及以上)、二次汙染小、運行可靠等優點，是目前國內外公認的應用最廣泛、最成熟、效果最好的煙氣脫硝技術。SCR煙氣脫硝技術的關鍵是實現煙氣中NOX和還原劑的均勻混合。目前SCR煙氣脫硝技術採用不同的噴氨方式，如格柵型、混合型和擾流型等，以實現煙氣NOX與還原劑的均勻混合。

我國燃煤電站鍋爐SCR脫硝系統大多採用格柵噴氨方法，其特點是還原劑從格柵各個支管分區噴入煙氣，可根據煙氣中NOX分布特點進行分區對應供應。然而噴氨格柵各支管閥門在某個工況調節完畢後，在實際運行操作中未根據鍋爐負荷變化後煙氣產生的變化而進行噴氨格柵支管閥門差異化調整，而只是調節總的噴氨流量。因此，在鍋爐負荷變化時，傳統格柵噴氨方法易導致催化劑入口氨氮摩爾比不一致，進而導致脫硝效率下降，氨逃逸增多等一系列問題，其對鍋爐全負荷工況的適應性較差。

因此，有必要公開一種能適應鍋爐全負荷工況，提高脫硝效率，並能降低氨逃逸的SCR脫硝噴氨方法。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的是傳統格柵噴氨SCR系統易導致催化劑入口氨氮摩爾比不一致，進而導致脫硝效率下降，氨逃逸增多以及對鍋爐全負荷工況的適應性較差的技術問題，提供一種能適應全負荷工況，並進一步提高脫硝效率、降低氨逃逸，並能適應機組全負荷工況的的SCR脫硝噴氨系統。

本實用新型一種能適應全負荷工況的SCR脫硝噴氨系統，包括煙氣管道以及沿煙氣前進方向依次設置的煙氣預混裝置、噴氨裝置，其特徵在於，所述的煙氣預混裝置設置於噴氨裝置前方，對噴氨前煙氣進行擾動預混合。

與傳統的SCR系統不同，本實用新型在噴氨裝置前設置煙氣預混裝置，對噴氨裝置前煙氣進行擾動混合，使得噴氨前煙氣NOX濃度和煙氣速度分布較為均勻，降低各種運行工況下煙氣NOX濃度分布相對標準偏差和煙氣速度分布相對標準偏差，使噴氨格柵各個支管噴入的還原劑相對均勻，進而大幅改善噴氨格柵各支管分區噴入還原劑流量的匹配性，從而提升SCR脫硝系統噴氨裝置的全負荷工況適應性。

進一步的，所述煙氣預混裝置為圓形盤或星形盤靜態混合器。

進一步的，所述的圓形盤或星形盤靜態混合器由1-3排，每排8-12個圓形盤或星形盤組合而成，均勻布置於噴氨裝置前的煙道同一截面上。

進一步的，所述圓盤形靜態混合器由耐磨鋼材構成，每個圓盤直徑為 1m～1.5m，厚度為10mm～20mm。

進一步的，所述的圓形盤或星形盤以水平線為軸心，且與煙氣流向成30-60°夾角。

進一步的，能適應全負荷工況的SCR脫硝噴氨系統設置一級或一級以上所述煙氣預混合裝置。

進一步的，所述煙氣預混裝置設置在噴氨裝置煙氣來流方向前方的水平煙道內並距離所述噴氨裝置10-15m的位置上。

進一步的，所述的預混裝置後煙氣NOX濃度分布相對標準偏差≤5％，煙氣速度分布相對標準偏差≤5％。

本實用新型同現有技術相比具有以下優點及效果：

1、結構合理，安裝和實施方便。

2、大大提升SCR脫硝系統噴氨裝置的全負荷工況適應性。

3、進一步提高脫硝效率，並降低氨逃逸。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一種能適應全負荷工況的SCR脫硝噴氨系統示意圖。

標註說明：

1-煙氣預混裝置 2-噴氨裝置 3-催化劑層 4-煙氣管道 5-導流裝置

具體實施方式

下面結合具體實施例詳細說明本專利：

實施例1，請參照圖1，本實施例包括煙氣管道4、以及沿煙氣前進方向依次設置的煙氣預混裝置1、噴氨裝置2，與傳統SCR脫硝系統不同，本實用新型在SCR脫硝系統噴氨裝置前設置煙氣預混裝置1，對噴氨裝置2前煙氣進行擾動混合，使得噴氨前煙氣NOX濃度和煙氣速度分布較為均勻，降低煙氣NOX濃度分布相對標準偏差和煙氣速度分布相對標準偏差，從而提升SCR脫硝系統噴氨裝置的全負荷工況適應性。

實施例2：本實施例中，煙氣預混裝置1為圓形盤靜態混合器，也可以採用其他的比如星形盤混合器或三角翼混合器。

實施例3：本實施例中，圓形盤靜態混合器由1-3排，每排8-12個圓形盤組合而成，均勻布置於噴氨裝置前的煙道4同一截面上。

實施例4：本實施例中，圓形盤以水平線為軸心，且與煙氣流向成30-60°夾角。

實施例5：本實施例中，設置一級所述煙氣預混裝置1，也可以根據具體情況設置2級以上的多級煙氣預混裝置1。

實施例6：本實施例中，煙氣預混裝置1設置在噴氨裝置煙氣來流方向前方的水平煙道內並距離所述噴氨裝置10-15m的位置上。

實施例7：本實施例中，預混裝置後煙氣NOX濃度分布相對標準偏差≤5％，煙氣速度分布相對標準偏差≤5％。

實施例8：本實施例中，所述圓形盤靜態混合器由耐磨鋼材構成，每個圓盤直徑為1m～1.5m，厚度為10mm～20mm。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本實用新型專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本實用新型專利的保護範圍內。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。