[发明专利]基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统及方法

权利要求书

1.基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，包括制氨系统(1)、稀释风机(2)、氨气/空气混合器(3)、省煤器(5)和烟气烟道(6)；其中，

烟气烟道(6)呈π型，省煤器(5)出口连通至烟气烟道(6)进口，且烟气烟道(6)进口处设置有双层动态烟气混合器(17)，烟气烟道(6)的垂直上升段自下而上依次设置有氮氧化物多测点均匀性测量装置(8)和喷氨格栅(9)，垂直上升段与水平段的拐角处均设置有烟气静态导流板(7)，烟气烟道(6)的垂直下降段由内至外依次设置有SCR入口氮氧化物浓度CEMS测量装置(10)、脱硝系统SCR反应器(11)和SCR出口氮氧化物浓度CEMS测量装置(12)，烟气烟道(6)出口处设置有氨逃逸测量装置(13)；

制氨系统(1)出口通过氨量调节阀门(4)连通至氨气/空气混合器(3)的氨气进口，稀释风机(2)出口连通至氨气/空气混合器(3)的空气进口，至氨气/空气混合器(3)的出口连通至喷氨格栅(9)；氮氧化物多测点均匀性测量装置(8)、SCR入口氮氧化物浓度CEMS测量装置(10)、SCR出口氮氧化物浓度CEMS测量装置(12)以及氨逃逸测量装置(13)的输出端均连接至机组DCS控制系统(15)的输入端，机组DCS控制系统(15)连接NOx均匀性计算模块(14)，机组DCS控制系统(15)的输出端连接氨量调节阀门(4)及双层动态烟气混合器(17)的控制端。

2.根据权利要求1所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，烟气静态导流板(7)在烟气烟道(6)的拐角处均朝向内侧设置。

3.根据权利要求1所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，双层动态烟气混合器(17)通过挡板转轴(18)设置有四个挡板V1、V2、V3和V4，根据指令调节挡板转轴(18)的角度来改变局部烟气混合特性。

4.根据权利要求3所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，四个挡板V1、V2、V3和V4分别在烟气烟道(6)内前后各设置有两个。

5.根据权利要求1所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，脱硝系统SCR反应器(11)中设置有脱硝催化剂V₂O₅-WO₃(MoO₃)/TiO₂。

6.根据权利要求1所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，其特征在于，烟气中氮氧化物浓度的分布均匀性调整作为脱硝控制系统的第一级调节回路，执行机构为动态烟气混合器的双层挡板；脱硝控制系统出口NOx浓度值作为第二级调节回路，执行机构为氨量调节阀门。

7.基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制方法，其特征在于，该方法基于权利要求1至7中任一项所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制系统，包括：

氮氧化物多测点均匀性测量装置(8)沿烟道截面方向布置4×4测点网格，共布置有16个测点，测得的氮氧化物浓度计为S1，S2，···S16，将测点数值送入NOx均匀性计算模块(14)，统计氮氧化物测点组的均方差，评估其分布均匀性。

8.根据权利要求7所述的基于燃煤机组烟气混合均匀性调节的脱硝控制方法，其特征在于，具体计算步骤如下：

将16个测点按照纵、横、斜分为6组，其中测点S1、S5、S9、S13为A组；测点S1、S2、S3、S4为B组；测点S1、S6、S11、S16为C组；测点S4、S8、S12、S16为D组；测点S13、S14、S15、S16为E组；测点S4、S7、S10、S13为F组；

对各组数值进行算数平均数和均方差计算：

设定氮氧化物浓度均匀性均方差的阈值为σK，当σA、σB、σC、σD、σE、σF中有三个及以上的数值大于阈值σK，则表示当前烟道截面的氮氧化物浓度均匀性较差，此时，NOx均匀性计算模块(14)将输出调整指令至DCS控制器；反之，则表示此时浓度分布稳定，无需进一步调整。