[发明专利]一种带前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制方法

说明书

本发明的一种带前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制方法，涉及能源环保技术领域，尤其涉及火力发电厂选择性催化还原法脱硝技术领域。采用“前置静态混合器”关键技术，由具备巡测功能带有矩阵取样装置的高量程CMES分析系统①、喷氨格栅②、前置静态混合器③、SCR反应器④、具备巡测功能带有矩阵取样装置的低量程CMES分析系统⑤、具备人工智能软件的控制模块⑥、远程控制调节模块⑦组成。结构简单巧妙、提高脱硝效率，降低氨耗量效果明显。

技术领域

本发明的一种带前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制方法，涉及能源环保技术技术领域，尤其涉及一种带前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制技术领域。

背景技术

在大型机组SCR脱硝系统中，还原剂氨由喷氨装置喷入烟道与烟气混合，喷氨控制主要采用总量控制调节的模式，通过入口的N0x浓度、烟气流量、氨氮摩尔比以及催化剂转换效率等数据计算出总体喷氨量，对进入整个喷氨格栅的氨气流量进行设定，并通过出口的N0x进行反馈调节氨气流量，由于锅炉负荷和燃烧方式的变化，不同工况下喷氨装置上游烟道内烟气流场分布不均匀，烟气中氮氧化物的分布也很不均匀，使得喷氨装置在实际运行中的调节难度相当大。喷氨量控制不当，将直接影响到脱硝的效率，影响NOx排放以及逃逸氨量，并会影响到催化剂的使用寿命和下游换热元件的腐蚀，从而影响整体的脱硝运行成本和锅炉效率。本发明人建立在长期从事烟气脱硝研究和数据采样分析的基础上，采用一种前置混合器，实现了SCR烟气流场的优化，该装置的结构简单，制造安装方便，能使无规则不均匀的流场实现局部区域均匀，配合采用分区喷氨优化控制方法，实现精准控制。

本发明的研制成功，有效解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊，降低了喷氨调节难度，提高了SCR脱硝系统的脱硝效率，减少氨逃逸。

发明内容

本发明采取“前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制”关键技术，基于对脱硝系统喷氨格栅、烟道几何结构的分析以及原始数据测量，应用CFD流场模拟，对流场进行计算分析，通过加装前置静态混合装置，将狭长烟道（截面）划分为3-4个区域，使得区域内NOX和NH3充分混合均匀，在每个区域内装设具备巡测功能带有矩阵取样装置的CMES分析系统和相应调节装置，拟出相应的控制策略，通过远程控制调节模块自动实时调节对应喷氨区域的喷氨量，实现分区精准喷氨。

通过本发明达到的目的是：①、本发明采取“前置静态混合装置”关键设备，解决了机组负荷及燃烧工况发生变化时，脱硝烟道出现无规则不均匀的流场造成喷氨调节困难的问题。②、本发明装置结构简单、系统易控制，解决常规喷氨优化装置投资成本高的问题。③、本发明采取“SCR分区喷氨优化控制”关键技术，采用矩阵取样方式，实现分区精准测量，差别化喷氨，解决常规单点测量不具备代表性，造成不同工况下喷氨调节困难的问题。④、本发明采取“SCR分区喷氨优化控制”关键技术，利用人工智能控制软件技术，将喷氨量与SCR入口NOx浓度进行关联，同时用SCR出口NOx、氨逃逸浓度进行修正，解决测量和控制精度不高造成SCR氨逃逸率大的问题，提高脱硝效率。⑤、本发明的结构科学合理且简单巧妙、方便使用且效果稳定可靠、易于制作与使用且制作成本与运营成本均低，具有科学性、先进性、准确性、代表性、实用性。⑥、本发明解决了已有公知技术与现状存在的不足、缺陷与弊端。 、本发明的研制成功，有效提高到了本行业的技术水平，可广泛推广应用。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述带前置静态混合器的SCR分区喷氨优化控制系统，包括具备巡测功能带有矩阵取样装置的高量程CMES分析系统①、喷氨格栅②、前置静态混合器③、SCR反应器④、具备巡测功能带有矩阵取样装置的低量程CMES分析系统⑤、具备人工智能软件的控制模块⑥、远程控制调节模块⑦（见附图1）。