[发明专利]基于氨的浓度进行定量耦合的SNCR计量分配装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于氨的浓度进行定量耦合的SNCR计量分配装置及方法。

背景技术

现有SNCR脱硝中，常采用20％氨水或50％尿素作为脱硝剂存储于储罐中，但实际使用中，一般需要将脱硝剂浓度稀释到10％以下，然后通过喷枪喷入烟道进行脱硝，对于浓度20％氨水作为脱硝剂来说，氨水和稀释水分别通过泵输送，混合后通过管路输送至喷枪喷射，这种设计方式氨水浓度始终保持在10％，并通过流量调节阀控制喷入氨水的量以适应锅炉负荷的变化。

可见，现有SNCR脱硝按锅炉最大出力进行设计，通过控制10％浓度氨水的量适应锅炉负荷的变化，当锅炉负荷降低时，喷入氨水的量随之降低。但在实际使用过程中，喷枪的额定工况是一定的，而锅炉在低负荷情况下工作时，氨水使用量小，喷枪不能在额定工况范围内工作，喷枪的喷射范围及雾化能力难以得到保证，导致脱硝效果差、氨逃逸高等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提出一种基于氨的浓度进行定量耦合的SNCR计量分配装置及方法，通过调节氨水浓度，使喷枪始终在额定工况范围内工作，保证脱硝装置在低负荷情况下正常、高效运行。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

基于氨的浓度进行定量耦合的SNCR计量分配装置，包括控制模块、氨水输送模块和稀释水输送模块，所述氨水输送模块和稀释水输送模块的输出端还连接有与控制模块相连的计量分配模块，所述计量分配模块通过一喷射模块与喷枪相连；所述氨水输送模块包括氨水输送管路、氨水输送泵和氨水反馈回路，所述氨水反馈回路上设置有压力调节阀Ⅰ；所稀释水输送模块包括稀释水输送管路、稀释水输送泵和稀释水反馈回路，所述稀释水反馈回路上设置有压力调节阀Ⅱ，且氨水输送泵和稀释水输送泵与控制模块相连；通过在输送模块设置反馈回路，保证输送管路出口的输送压力恒定，输送压力的确定也是计量分配模块上流量调节阀精确调节的前提保障；

所述计量分配模块包括与氨水输送模块相连的氨水流量计和氨水流量调节阀，以及与稀释水输送模块相连的稀释水流量计和稀释水流量调节阀，通过在计量分配模块设置流量计及流量调节阀，保证控制模块通过流量计的反馈调节流量调节阀，进而控制氨水和稀释水的流量大小，并保持氨水和稀释水的总流量恒定，另外，所述装置还包括用以监测脱硝后氮氧化物浓度的检测模块，所述检测模块与控制模块相连。

进一步的，所述氨水输送泵包括两个并联的氨水输送泵A和氨水输送泵B，一备一用，确保装置运行稳定性，且氨水输送泵A和氨水输送泵B的额定流量为脱硝所需氨水流量的5倍以上。

进一步的，所述稀释水输送泵包括两个并联的稀释水输送泵A和稀释水输送泵B，且稀释水输送泵A和稀释水输送泵B的额定流量为脱硝所需氨水流量的 5倍以上。

进一步的，所述氨水流量调节阀和稀释水流量调节阀均采用线性流量调节阀，保证阀门的开度与流量成正比，精确地调整流量，流量调节阀可通过控制模块远程控制。

进一步的，所述氨水流量调节阀的选取标准为：脱硝所需氨水流量在氨水流量调节阀调节范围的30％-70％内，以提高测调节精度，对于稀释水调节阀来说，选型标准是一样。

进一步的，还包括与喷射模块输入端相连的雾化空气输入管路以及冷却空气输入管路，所述喷射模块还包括还包括设置在每条支路上的流量计，所述雾化空气输入管路以及冷却空气输入管路上分别设置有压力调节阀Ⅲ和压力调节阀Ⅳ，氨水和稀释水混合后与混合空气共同输入喷射模块，然后由喷枪喷射出去。

本发明另外还提出一种基于氨的浓度进行定量耦合的SNCR计量分配方法，包括以下步骤：

步骤1、通过检测模块监测当前脱硝后的氮氧化物浓度，并传输至控制模块；控制模块判断当前氮氧化物浓度值是否在脱硝要求范围内，若在脱硝要求范围内，则按照当前状态继续运行；若高于脱硝要求范围最大值，则执行步骤S2；若低于脱硝要求范围最小值，则执行步骤S3；；

步骤S2、通过控制模块控制，逐渐增大氨水流量调节阀开度，以增大氨水流量，并通过氨水流量计实时反馈氨水流量；同时，通过控制模块控制，逐渐降低稀释水流量调节阀开度，通过稀释水流量计实时反馈稀释水流量，并进行修正；

通过控制模块控制氨水流量和稀释水流量总量保持恒定，当氨水流量增大时，稀释水流量减少，保证喷射总量不变，只改变氨水浓度，直至脱硝后得到的氮氧化物的浓度达到脱硝要求值，停止调节氨水流量调节阀；