[发明专利]一种烟气喷氨混合装置及SCR烟气脱硝系统

说明书

本发明公开了一种烟气喷氨混合装置及SCR烟气脱硝系统，烟气喷氨混合装置包括烟道分隔调节单元和喷氨单元，烟道分隔调节单元包括多块烟气隔板和多个挡板调节门，多块烟气隔板沿纵向布置在氨‑烟气混合烟道内将氨‑烟气混合烟道分隔为多个烟气通道，每一个烟气通道入口处设有一个挡板调节门，每一个烟气通道中设有烟气流量测量装置、NOx浓度测量装置以及至少一个喷嘴，喷嘴和喷氨单元相连；SCR烟气脱硝系统包括前述烟气喷氨混合装置。本发明能够实现各区域按需喷氨，保证低负荷时NH₃与NOx的充分混合，提高氨‑烟气混合均匀性，实现全负荷下SCR脱硝系统稳定运行与各区域按需喷氨，从而有效降低NH₃逃逸，解决目前因局部过度喷氨或氨‑烟气混合不均造成的空预器积灰堵塞问题。

技术领域

本发明涉及火电机组脱硝设备，具体涉及一种烟气喷氨混合装置及SCR烟气脱硝系统。

背景技术

氮氧化物(NOx) 是造成大气污染的主要污染源之一。对于燃煤电厂而言，国家出台了新的《火电厂大气污染物排放标准》，严格控制氮氧化物排放浓度。与此同时国家能源局印发了《煤电节能减排升级与改造行动计划》（发改能源【2014】2093号），行动目标要求东部地区（同时鼓励西部地区）大气污染物排放限值氮氧化物排放浓度分别不高于50mg/Nm³。对燃煤电厂进一步降低NOx排放提出了更高的要求。

选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术作为技术成熟、脱硝效率高、可靠性好以及二次污染小等优点，已经成为国内外燃煤锅炉主流应用的烟气脱硝技术。长期实践表明，氮氧化物排放量可较稳定控制在新的环保标准以内，但随着运行时间的延长，SCR烟气脱硝系统在运行中的氨逃逸，造成空预器本体普遍发生沾污积灰，甚至严重堵塞事故，不仅显著降低了空预器换热效率，更为严重的是，部分机组在堵塞严重时被迫降负荷，甚至停机，给锅炉安全、经济运行带来了不可忽视的风险。

而对于SCR烟气脱硝系统而言，NH₃与NOx的混合均匀度与当量比是影响其脱硝效率与氨逃逸大小的关键因素。当前脱硝系统喷氨量控制方式主要有固定摩尔比和系统出口NOx定值控制两种，两者均将系统所需喷氨量均匀分配喷氨格栅（AIG）中各喷氨支管。众所周知，炉膛出口无论是烟气流速、烟气温度或氮氧化物浓度都并非均匀分布，且随着负荷变化其流场分布明显变化，而目前电厂所采用的喷氨量均匀分配的方式，显然不能满足实际需求，导致某些区域还原剂（氨或尿素）富裕，而另外一些区域还原剂（氨或尿素）不足，最终不仅影响了整体脱硝效率，同时还会使得还原剂富裕区域的氨随烟气进入尾部烟道，逃逸氨与烟气中硫酸反应，生成硫酸氢氨（NH₄HSO₄），附着在空预器表面，造成堵塞。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种烟气喷氨混合装置及SCR烟气脱硝系统，能够实现分区域按需喷氨，同时为保证低负荷时NH₃与NOx的充分混合，关闭部分SCR喷氨烟气通道以提高氨-空气混合均匀性，从而实现全负荷下SCR脱硝系统稳定运行与各区域按需喷氨，进而有效降低NH₃逃逸，解决目前因局部过度喷氨或氨-烟气混合不均造成的空预器积灰堵塞问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种烟气喷氨混合装置，包括烟道分隔调节单元和喷氨单元，所述烟道分隔调节单元包括多块烟气隔板和多个挡板调节门，所述多块烟气隔板沿纵向布置在氨-烟气混合烟道内并将氨-烟气混合烟道分隔为多个烟气通道，每一个烟气通道入口处设有一个挡板调节门，每一个烟气通道中设有烟气流量测量装置、NOx浓度测量装置以及至少一个喷嘴，所述喷嘴和喷氨单元相连。

优选地，所述挡板调节门为电动调节门，所述挡板调节门的控制端和相同烟气通道中烟气流量测量装置的输出端相连，所述烟气流量测量装置向相同烟气通道中的挡板调节门给出开度控制指令。