煙氣脫硝SCR裝置噴氨優(yōu)化系統解決方案
- 分類(lèi):電力行業(yè)
- 作者:
- 來(lái)源:
- 發(fā)布時(shí)間:2021-06-03
- 訪(fǎng)問(wèn)量:
【概要描述】制約脫硝效率的因素有:①最大允許氨逃逸率;②SCR反應器入口煙氣流的分布狀態(tài);③NOx/NH3混合效果。
煙氣脫硝SCR裝置噴氨優(yōu)化系統解決方案
【概要描述】制約脫硝效率的因素有:①最大允許氨逃逸率;②SCR反應器入口煙氣流的分布狀態(tài);③NOx/NH3混合效果。
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方案原理
制約脫硝效率的因素有:①最大允許氨逃逸率;②SCR反應器入口煙氣流的分布狀態(tài);③NOx/NH3混合效果。
影響逃逸氨水平的主要因素除催化劑用量、活性外, 與設計及運行調整相關(guān)的因素是控制反應器入口的氨氮摩爾比分布的均勻性。
設計階段通常假設入口流速、NOx濃度均勻,并以此為邊界條件設計流場(chǎng)。然而,在實(shí)際運行中,上述邊界條件通常并不能滿(mǎn)足,有時(shí)隨著(zhù)燃燒器的不同組合,入口NOx不但不均勻,而且還不固定。另一個(gè)導致氨氮摩爾比不均勻的因素是AIG的堵塞,會(huì )造成各分區內還原劑量配置的波動(dòng)。
新機組通常會(huì )做一次AIG的調平試驗,此后會(huì )每年進(jìn)行一次。 這種調平對常規條件有效,但對于變化的入口NOx濃度,仍然無(wú)法實(shí)時(shí)跟蹤,時(shí)刻做到氛氮摩爾比的高度均勻。
ZN-NH3000噴氨優(yōu)化系統正是針對這一問(wèn)題而開(kāi)發(fā)設計。該系統主要構成為: SCR反應器入出口煙道實(shí)時(shí)NOx快速網(wǎng)格法測量系統;數據分析控制系統;在線(xiàn)分區還原劑調整系統組成。系統原理是,由網(wǎng)格法測量系統定時(shí)測量反應器入出口NOx分布,經(jīng)數據處理系統計算,并調節對應分區還原劑的調整量。
系統構成
ZN-NH3000噴氨優(yōu)化系統由:出口及入口NOX/O2濃度分布實(shí)時(shí)在線(xiàn)分析系統、出口NH3濃度分布實(shí)時(shí)在線(xiàn)分析系統、噴氨格柵分區遠程電控調節系統和計算機控制系統四大子系統組成。
1.出口及入口NOX/O2濃度分布實(shí)時(shí)在線(xiàn)分析系統:
該子系統是整個(gè)系統的基礎核心系統,采用我公司專(zhuān)利技術(shù)的ZN-NOX直插型氨氧化物在線(xiàn)分析系統檢測出入口NOX濃度實(shí)時(shí)分布,該系統的核心部件是能夠直接插入高溫煙道中,對煙氣中的NOX/O2進(jìn)行連續在線(xiàn)分析的氮氧化物探頭。該探頭采用半導體陶瓷氣體傳感器,可以直接工作在高溫高污染的氣氛中,反應速度小于2秒。探頭結構簡(jiǎn)單,安裝方便,可以直接插入煙道內。探頭只需要連接電源和信號線(xiàn)即可工作,安裝極為方便。探頭到現場(chǎng)變送箱采用標準的總線(xiàn)傳輸模式,通過(guò)-對線(xiàn)即可進(jìn)行所有探頭信號的傳輸,大大簡(jiǎn)化了現場(chǎng)的布線(xiàn)工作。由于結構和安裝都很簡(jiǎn)單,而且成本低廉,因此非常適合進(jìn)行多點(diǎn)的濃度分布檢測。該系統最多可以支持多達12個(gè)探頭同時(shí)進(jìn)行在線(xiàn)連續測量。系統和探頭示意圖請參考圖1。
圖1 NOX/O2濃度分布在線(xiàn)分析系統及直插式探頭結構示意圖
核心優(yōu)勢:檢測速度極快,安裝極為方便,可單點(diǎn)、多點(diǎn)分布監測。
2、出口NH3濃度分布在線(xiàn)分析系統:
該子系統主要是作為評估噴氨優(yōu)化控制效果的參考參數之一。采用我公司設計的ZN-NH1000原位抽取分布型在線(xiàn)氨逃逸分析系統測量SCR出C ]煙氣中NH3的分布參數,通過(guò)該參數結合出口NOX的濃度分布,可以評判噴氨優(yōu)化控制的效果,對控制參數進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。 該組參數作為評估參數,不參與實(shí)時(shí)控制。
該系統采用的是多點(diǎn)分式的半導體激光在線(xiàn)分析系統。核心部件是半導體激光氣體分析儀。系統采用一拖多的光纖檢測方式,取樣探頭內置檢測池,全程快速實(shí)時(shí)檢測,最多可以連續在線(xiàn)檢測8個(gè)點(diǎn)。系統示意圖請參考圖2。
圖2 出口NH3濃度分布實(shí)時(shí)在線(xiàn)分析系統示意圖
核心優(yōu)勢:采用先進(jìn)的光纖傳導技術(shù),一臺主機可同時(shí)監控1-8個(gè)測量點(diǎn),是實(shí)現單點(diǎn)監測、多點(diǎn)分布監測的最優(yōu)方案。
3.噴氨格柵分區遠程電控調節系統
該子系統是系統的執行機構,執行系統的控制指令,來(lái)調節噴氨量。將原有的分區手動(dòng)噴氨調節閥改造成電動(dòng)調節閥,并通過(guò)標準通訊模塊,以及用戶(hù)現有的DCS系統數據傳輸通道,實(shí)現調節閥和上位控制計算機間的閥位調節信號的數據鏈接。
核心優(yōu)勢:這種方式采用標準通訊協(xié)議,利用現有的DCS數據鏈接,大大降低了現場(chǎng)布線(xiàn)的工作量。
4、噴氨分區實(shí)時(shí)優(yōu)化計算機控制系統
將所有檢測信號和閥門(mén)控制信號接入一專(zhuān)門(mén)的計算機控制系統。系統安裝的控制軟件,對輸入的各個(gè)參數進(jìn)行分析處理,通過(guò)特定的算法計算出控制策略,并轉化為每個(gè)噴氨分區調節閥的開(kāi)度信號來(lái)實(shí)現噴氨的分區控制。如圖3
圖3 噴氨分區實(shí)時(shí)優(yōu)化系統控制框圖
該系統是整個(gè)系統的大腦,負責運行噴氨分區實(shí)時(shí)優(yōu)化控制軟件。該軟件通過(guò)實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測到的氣氛濃度分布數據,結合SCR和鍋爐實(shí)時(shí)運行數據,通過(guò)人工智能控制算法以及自學(xué)習的專(zhuān)家系統,給出最佳的噴氨分區控制策略,并通過(guò)系統執行機構實(shí)現噴氨量的分區實(shí)時(shí)調節。同時(shí)通過(guò)該軟件強大的數據處理能力,對大量相關(guān)運行數據進(jìn)行長(cháng)期采集記錄,并進(jìn)行統計分析。對包括催化劑使用狀態(tài)分析和預測、SCR運行優(yōu)化等提供幫助。
核心優(yōu)勢:該系統運行的人工智能控制軟件通過(guò)對控制結果的自我評估,進(jìn)行自我學(xué)習和修正,不斷提高系統控制精度,為用戶(hù)進(jìn)一步提高設備運行管 理水平,降低設備運行成本。
效果:采用該裝置能實(shí)時(shí)調整氛氮摩爾比的均勻性,最總達到實(shí)時(shí)最低的逃逸氨水平,除節省試驗費用外,還將節約大量的還原劑用量,減少空預器維護,延長(cháng)催化劑的更換周期,綜合經(jīng)濟效益顯著(zhù),并有很高的投資回報比。
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