一种出口带混合及分区测量的SCR精准喷氨装置

技术领域

本发明涉及NOx脱除的技术领域，具体为一种出口带混合及分区测量的SCR精准喷氨装置。

背景技术

常规电厂的SCR脱硝装置进、出口位置的CEMS仪表多采用单点取样测量方式，由于进、出口烟道截面均较大且NOx浓度分布不均匀，CEMS测量值不具代表性，使得控制系统对总喷氨量的计算不准确，造成局部过喷或少喷，严重影响电厂NOx达标排放。为解决上述问题，分区测量精准喷氨系统逐渐得到推广。该系统将SCR装置入口喷氨手动门改为电动门，同时在SCR出口增设一套与入口分区数量相同的烟气取样管，再应用一套CEMS仪表对各分区出口烟气取样管中NOx浓度进行巡测。控制系统依据各分区内烟气NOx浓度与混合烟气NOx浓度的偏差情况实现调平。烟气取样管布置在第三层催化剂出口，取样管长度为1.5～2m，沿出口烟道宽度方向布置3-6只。该系统主要存在两个问题，一是烟气取样管长度较短，一般烟道深度方向尺寸大于10米，若NOx浓度在深度方向上偏差较大，则测点仍不具有代表性；二是在进行分区巡测时，巡测一轮时间较长(≥8min)，即使采用预抽取的方式，CEMS仪表在切换样气及分析时也存在反应时间，若SCR出口NOx浓度波动较大，仍会造成测量浓度与实际浓度不一致，影响了脱硝准确喷氨控制性能。。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种出口带混合及分区测量的SCR精准喷氨装置，其使喷氨系统反应更及时、提高了脱硝准确喷氨控制性能。

一种出口带混合及分区测量的SCR精准喷氨装置，其技术方案是这样的，其包括顺着烟气流向顺次布置的省煤器出口烟道、SCR入口斜烟道、SCR脱硝装置，所述SCR脱硝装置自沿着烟气流动方向顺次布置有SCR脱硝反应器及若干层SCR催化剂层，其特征在于：在SCR入口斜烟道的宽度区域内设置有喷氨格栅分区系统，在SCR脱硝装置的烟气出口最外层的SCR催化剂层的下部宽度区域设置有SCR出口烟气抽取分析系统；

所述喷氨格栅分区系统包括沿着SCR入口斜烟道的宽度区域分隔而成的若干喷氨分区，每个喷氨分区包括若干根喷氨支管，每根所述喷氨支管平行布置、且在喷氨支管的外环周沿着其长度方向排布有喷口，每个喷氨分区的每根所述喷氨支管的入口端分别连接对应的联箱的分支出口，所述联箱的入口端连接对应的喷氨分区支管的出口端，所有的喷氨分区支管的入口端连接喷氨母管的对应接口，所述喷氨母管的入口端位置设置有总量控制阀，每根所述喷氨分区支管上分别设置有电动门；

所述SCR出口烟气抽取分析系统包括沿着烟气出口的宽度区域分隔而成的若干个烟气抽取分区，每个烟气抽取分区内包括有若干只长度不一的烟气取样管，所述烟气取样管的输入端口位于烟气的流向区域布置，每个烟气抽取分区内的所述烟气取样管的输出端口连接至对应的混合罐的分支入口，每个烟气抽取分区的所述混合罐的分支出口分别通过独立管路连接至对应的CEMS原位分析测量仪表。

其进一步特征在于：

每根所述喷氨支管的未设喷口的靠近入口端设置有手动蝶阀，其通过手动蝶阀对喷氨流量进行精细化调平，使SCR脱硝装置出口的NOx浓度保持在最优状态；

每个喷氨分区的喷氨支管的长度不一，确保氨喷射的均匀可靠；

喷氨分区的数量和烟气抽取分区的数量相同，确保检测数据的可靠性；

优选地，所述喷氨分区沿着宽度方向排布有若干个，所述烟气抽取分区沿着宽度方向排布有若干个；

所述SCR脱硝装置具体包括SCR脱硝反应器及若干层SCR催化剂层，所述SCR脱硝装置垂直向布置，最下层的SCR催化剂层的下方为烟气出口区域，在烟气出口区域的非收口宽度区域内设置SCR出口烟气抽取分析系统；

所述喷氨支管的带有喷口的区域位于SCR入口斜烟道内，烟气取样管的输入端口位于最底层的SCR催化剂层的下部宽度区域内，其余接口和管路均位于外部布置。

采用上述技术方案后，先通过网格法测量SCR脱硝装置出口NOx浓度分布情况，之后对喷氨支管的手动蝶阀进行精细化调平，使SCR脱硝装置出口NOx浓度保持在最优状态，有利于后续SCR精准喷氨装置投运后的准确控制；由于SCR出口每个烟气抽取分区沿烟道深度方向布置多只长度不一的烟气取样管，混合后再进行测量，代表性更强，且每个烟气抽取分区均配备一台CEMS原位分析测量仪表，没有了巡测切换及仪表本身的反应时间，且为原位测量，响应速度更快，更有利于实现精准快速喷氨控制。

附图说明

图1是本发明的总布置结构示意图；

图2是本发明的喷氨格栅分区系统的结构示意简图；

图3是本发明的SCR出口烟气抽取分析系统的结构示意简图；

图中序号所对应的名称如下：

喷氨分区100、烟气抽取分区200、SCR脱硝装置300

省煤器出口烟道1、SCR入口斜烟道2、SCR脱硝反应器4、SCR催化剂层5、喷氨格栅分区系统3、SCR出口烟气抽取分析系统6、喷氨支管7、联箱8、电动门9、喷氨分区支管10、总量控制阀11、喷氨母管12、烟气取样管13、混合罐14、原位分析测量仪表15、手动蝶阀16。

具体实施方式

一种出口带混合及分区测量的SCR精准喷氨装置，见图1-图3：其包括顺着烟气流向顺次布置的省煤器出口烟道1、SCR入口斜烟道2、SCR脱硝装置300，SCR脱硝装置300自沿着烟气流动方向顺次布置有SCR脱硝反应器4、若干层SCR催化剂层5，在SCR入口斜烟道2的宽度区域内设置有喷氨格栅分区系统3，在SCR脱硝装置300的烟气出口最外层的SCR催化剂层5的下部宽度区域设置有SCR出口烟气抽取分析系统6；

喷氨格栅分区系统3包括沿着SCR入口斜烟道2的宽度区域分隔而成的若干喷氨分区100，每个喷氨分区100包括若干根喷氨支管7，每根喷氨支管7平行布置、且在喷氨支管7的外环周沿着其长度方向排布有喷口，每个喷氨分区100的每根喷氨支管7的入口端分别连接对应的联箱8的分支出口，联箱8的入口端连接对应的喷氨分区支管10的出口端，所有的喷氨分区支管10的入口端连接喷氨母管12的对应接口，喷氨母管12的入口端位置设置有总量控制阀11，每根喷氨分区支管10上分别设置有电动门9；

SCR出口烟气抽取分析系统6包括沿着烟气出口的宽度区域分隔而成的若干个烟气抽取分区200，每个烟气抽取分区200内包括有若干只长度不一的烟气取样管13，烟气取样管13的输入端口位于烟气的流向区域布置，每个烟气抽取分区200内的烟气取样管13的输出端口连接至对应的混合罐14的分支入口，每个烟气抽取分区200的混合罐14的分支出口分别通过独立管路连接至对应的CEMS原位分析测量仪表15。

每根喷氨支管7的未设喷口的靠近入口端设置有手动蝶阀16，其通过手动蝶阀16对喷氨流量进行精细化调平，使SCR脱硝装置出口的NOx浓度保持在最优状态；

每个喷氨分区100的喷氨支管7的长度不一，确保氨喷射的均匀可靠；

喷氨分区100的数量和烟气抽取分区200的数量相同，确保检测数据的可靠性。

具体实施例、见图1-图3，喷氨分区100沿着宽度方向排布有五个，烟气抽取分区200沿着宽度方向排布有五个；SCR脱硝装置300具体包括三层SCR脱硝反应器4、SCR催化剂层5，SCR脱硝装置300垂直向布置，最下层的SCR催化剂层5的下方为烟气出口区域，在烟气出口区域的非收口宽度区域内设置SCR出口烟气抽取分析系统6。

具体实施时，喷氨支管7的带有喷口的区域位于SCR入口斜烟道2内，烟气取样管13的输入端口位于最底层的SCR催化剂层5的下部宽度区域内，其余接口和管路均位于外部布置。

其工作原理如下：先通过网格法测量SCR脱硝装置出口NOx浓度分布情况，之后对喷氨支管的手动蝶阀进行精细化调平，使SCR脱硝装置出口NOx浓度保持在最优状态，有利于后续SCR精准喷氨装置投运后的准确控制；由于SCR出口每个烟气抽取分区沿烟道深度方向布置多只长度不一的烟气取样管，混合后再进行测量，代表性更强，且每个烟气抽取分区均配备一台CEMS原位分析测量仪表，没有了巡测切换及仪表本身的反应时间，且为原位测量，响应速度更快，更有利于实现精准快速喷氨控制。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。