[发明专利]一种火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨装置及方法

权利要求书

1.一种火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨装置，其特征在于：包括SCR反应器、烟气抽取分析系统和喷氨格栅分区系统，所述烟气抽取分析系统设置在SCR反应器出口处，包括烟道内部取样管系统和烟道外分析系统；所述烟道内部取样管系统包括多个取样器(1)，与取样器(1)连接的取样支管(2)，取样支管(2)汇聚连接到取样混合器(3),取样混合器(3)另一端接入空预器入口烟道(22)；所述烟道外分析系统包括多个分析支管(5)，分析支管(5)汇聚连接到分析混合器(7)，分析混合器(7)另一端连接分析仪(9)；所述分析支管(5)入口设置在取样支管(2)进入取样混合器(3)前的管道上，每个分析支管(5)上设有气动开关阀(6)；所述分析仪(9)的出口连入取样混合管(4)或空预器入口烟道(22)；所述喷氨格栅分区系统设置在SCR反应器入口处，包括喷氨总管(10)、喷氨分区支管(11)、喷氨分区次母管(12)、喷氨支管(13)、总量控制阀(14)、分区调平阀(15)、旁路分区调平阀(16)和氨流量计(17)；所述旁路分区调平阀(16)与分区调平阀(15)并联；所述氨流量计(17)设在分区调平阀(15)的上游支管处；还包括垂直连接于取样器(1)的取样器支管(18)，所述取样器(1)和取样器支管(18)整体为耙式结构，取样器支管(18)的自由端为取样口(19)；所述取样器(1)与取样支管(2)数量一致；取样支管(2)的数量与喷氨格栅分区数量一致；所述分析支管(5)的数量与取样支管(2)的数量一致。

2.根据权利要求1所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨装置，其特征在于：所述取样器支管(18)的长度为0.5m-3m，相邻取样器支管(18)的间距为1m-6m。

3.根据权利要求1所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨装置，其特征在于：还包括反吹扫热风管道(21)，所述反吹扫热风管道(21)与分析仪(9)、分析支管(5)和取样支管(2)连接。

4.根据权利要求1所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨装置，其特征在于：取样支管(2)、分析支管(5)和分析仪(9)管道外还设有电热保温装置。

5.采用权利要求1-4任一项所述装置的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.根据SCR出口烟道NOX浓度场分布情况，进行取样分区和喷氨格栅分区划分；

B.根据取样分析所得各分区及整个烟道截面平均的NO_X浓度和NH₃浓度，对总量控制阀(14)和分区调平阀(15)进行串联控制和调节；总量控制阀(14)实时自动控制喷氨总量，分区调平阀(15)根据SCR出口浓度场定时自动调节每个分区的喷氨量；

C.使用旁路分区调平阀(16)作为分区调平阀(15)冗余设计，旁路分区调平阀(16)可与总量控制阀(14)同时动作或总量控制阀(14)失效时启动；

D.使用氨流量计(17)记录喷氨量，校验分区调平阀(15)调节效果。

6.根据权利要求5所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨方法，其特征在于：步骤A所述取样分区和喷氨格栅分区划分的具体步骤如下：

A-1.通过实测机组流场条件，对机组流程使用CFD流场模拟软件模拟SCR反应器出口处烟气温度场、速度场和NO_X浓度场；

A-2.根据步骤A-1中得到的SCR出口烟道流程模拟结果划分取样分区；

A-3.与步骤A-2中确定的取样分区对应，划分喷氨格栅分区。

7.根据权利要求6所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨方法，其特征在于：所述步骤A-2中，根据NO_X浓度分布情况,沿SCR反应器烟道宽度方向划分取样分区。

8.根据权利要求6所述的火力发电厂脱硝SCR反应器精准喷氨方法，其特征在于：所述步骤A-3中，喷氨格栅分区与取样分区一一对应，数量一致。