[发明专利]一种改善燃煤电站锅炉SCR系统综合性能的方法及系统

说明书

本发明公开了一种改善燃煤电站锅炉SCR系统综合性能的方法及系统，其技术方案为：包括获取脱硝催化剂层后烟道截面NOx分布偏差系数；动态调整喷氨支管的喷氨量；判断区域催化剂是否活性降低或失活；对喷氨量、烟气量进行粗分配；对喷氨量、烟气量进行精调节。本发明以烟道截面各区域烟气量再分配的方式，充分利用活性较好的催化剂区域，规避活性较差或失活的催化剂区域，来提升SCR脱硝装置的综合性能。

技术领域

本发明涉及火力发电厂燃煤锅炉技术领域，尤其涉及一种改善燃煤电站锅炉SCR系统综合性能的方法及系统。

背景技术

现阶段，SCR脱硝技术是我国燃煤电站锅炉脱除烟气中NOx的主要方式。SCR脱硝的原理是向烟道内喷入一定量的氨气(NH₃)，在一定温度(300～400℃)及催化剂的作用下，氨气与烟气中的氮氧化物(NOx)发生还原反应，NOx被还原成N₂，从而实现氮氧化物的脱除。SCR脱硝系统的性能指标一般包括：脱硝效率、氨逃逸率、系统阻力等，而氨逃逸过高，会导致下游空预器设备堵塞，严重时会影响燃煤机组锅炉安全稳定运行。目前用于改善SCR脱硝性能的方式主要包括：精准喷氨、改善催化剂层前流场均匀性、提升低负荷期间SCR入口烟温等方式。

目前，精准喷氨技术主要包括以下内容：

专利CN105854597A提出在SCR脱硝系统入口及出口均布置了烟气采样系统和烟气分析仪，在SCR脱硝系统入口布置了烟气流量分布检测系统。该专利提出先根据SCR入口烟气量及烟气成分确定总的喷氨量及各支管喷氨量，然后根据催化剂层前的氨氮摩尔比修正总喷氨量，根据SCR出口参数修正调整各支管喷氨量。

申请号201810402442.7专利提出一种在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，该专利提出设置两级喷氨系统，通过一级喷氨系统粗调、二级微喷补氨系统精细调整的方式实现精准喷氨。此外，催化剂层前的可动导流板可对催化层前的速度场进行调整，使得速度标准偏差系数小于15％。

申请号201611156350.2专利提出一种火电机组SCR脱硝喷氨的自动控制方法及系统：该专利提出通过比较脱硫出口氮氧化物的含量与脱硫出口氮氧化物设定值得到初始修正系数，用来修正液氨需求量。申请号201410163844.8专利提出一种选择性催化还原脱硝装置的气固两相流场与喷氨优化方法：该专利通过数值模拟的方式确定烟道内的气固两相流流动特性，优化布置SCR内部部件形状与位置，然后根据喷氨格栅前的烟气参数，确定最佳氨氮比和相应区域的喷氨量。

申请号201910871574.9专利提出一种SCR脱硝系统及其喷氨控制方法：该专利提出在每层催化剂前均布置一组喷氨单元。申请号201910648709.5、201811290036.2、201710838772.6、201410337822.9、201810796229.9等专利，是通过建立预测模型，计算下一时刻的喷氨量，并引入前馈系统，实现对喷氨阀门的开度控制，提高喷氨量的精确性和实时性。

从上述技术来看，精准喷氨的技术核心为根据烟道出口的NOx分布及机组负荷变化，及时改变各喷氨支管的喷氨量。在优化SCR脱硝系统流场均匀性方面，现阶段主要有以下技术：

申请号201811073989.3专利提出一种混流装置、SCR脱硝系统及脱硝系统烟道流场均匀方法：该专利提出在喷氨格栅前安装摆动导流板，将喷氨格栅入口区域划分成M×N个网格，依据每个网格的烟气流速分布情况，调整摆动导流板直至达到要求。申请号201810935826.5、201710541249.7专利提出一种在催化剂层前加装导流板，通过检测催化剂层前速度分布情况，来动态调整速度分布，使其速度偏差处于15％以内。