选择性催化还原脱硝装置及其喷氨优化方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107349786A(43)申请公布日2017.11.17(21)申请号201710545499.8(22)申请日2017.07.06(71)申请人大唐东北电力试验研究所有限公司地址130012吉林省长春市高新区蔚山路3195号(72)发明人雷鉴琦吴春华陈城孙英浩孙志宇张德强周洋(74)专利代理机构苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙)32257代理人王东伟(51)Int.Cl.B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称选择性催化还原脱硝装置及其喷氨优化方法(57)摘要本发明属于燃煤锅炉大气污染控制技术领域，尤其涉及一种选择性催化还原脱硝装置及其喷氨优化方法，其中，该方法包括模拟脱硝装置烟气流动过程，获得脱硝装置内烟气流动和组分输运特性，基于脱硝装置内氨氮的组分输运特性分析催化剂上方截面氨氮分布的不均匀性；基于脱硝装置氨氮分布的不均匀性分析结果，根据氨氮浓度分布、喷氨格栅分区情况以及各喷氨口速度，基于负反馈迭代法计算出各喷氨口的最佳喷氨量。本发明基于负反馈迭代的喷氨优化调整方案，快速、高效地改善了催化剂上方截面的氨氮分布不均现象，提高了脱硝装置的脱硝效率，降低了脱硝装置的氨逃逸率。CN107349786ACN107349786A权利要求书1/2页1.一种选择性催化还原脱硝装置的喷氨优化方法，其特征在于，包括：步骤1，模拟脱硝装置烟气流动过程，获得脱硝装置内烟气流动和组分输运特性，基于脱硝装置内氨氮的组分输运特性分析催化剂上方截面氨氮分布的不均匀性；步骤2，基于脱硝装置氨氮分布的不均匀性分析结果，根据氨氮浓度分布、喷氨格栅分区情况以及各喷氨口速度，基于负反馈迭代法计算出各喷氨口的最佳喷氨量。2.根据权利要求1所述的选择性催化还原脱硝装置的喷氨优化方法，其特征在于，所述步骤1包括：基于脱硝装置的尺寸和结构，建立包含锅炉省煤器出口和脱硝装置反应器的三维几何模型，并将将所述三维几何模型离散化，创建网格模型；基于创建的网格模型及脱硝装置进出口的边界条件及操作参数，模拟脱硝装置的烟气流动过程，获得氨气、一氧化氮的组分输运特性，并分析当前脱硝装置氨氮分布的不均匀性；其中，所述脱硝装置进出口的边界条件及操作参数通过现场测试获得。3.根据权利要求2所述的选择性催化还原脱硝装置的喷氨优化方法，其特征在于，所述步骤2包括：将喷氨格栅划分为若干子区域，每个喷氨分区对应一个蝶阀对喷氨量进行定量调节，在催化剂上方截面与喷氨格栅子区域相对应的区域也划分为若干子区域；基于脱硝装置氨氮分布的不均匀性分析结果，计算出催化剂上方截面及截面各子区域的氨氮浓度，将各子区域与催化剂上方截面氨氮浓度之差与催化剂上方截面氨氮浓度的比值作为修正因子；将修正因子与喷氨口流速的乘积作为下一次迭代计算的喷氨口流速，进行迭代计算，对若干个子区域分别进行上述迭代计算；基于脱硝装置氨氮分布的不均匀性分析结果计算催化剂上方截面氨氮比，直到催化剂上方截面氨氮比相对标准偏差系数小于或等于5％为止。4.根据权利要求3所述的选择性催化还原脱硝装置的喷氨优化方法，其特征在于，所述步骤2还包括：以催化剂上方截面氨氮比相对标准偏差系数小于或等于5％作为优化评价指标，通过修正喷氨口流速来不断优化催化剂上方截面的氨氮分布。5.一种选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，包括锅炉省煤器出口、进口烟道、反应器及出口烟道，所述锅炉省煤器出口与进口烟道连接，所述进口烟道与所述反应器的上端连接，所述反应器的下端连接所述出口烟道；所述进口烟道包括弯折烟道及竖直烟道，所述弯折烟道中设有导流板，所述竖直烟道中设有喷氨格栅，所述反应器内设有催化剂层；所述喷氨格栅划分有多个子区域，每个子区域作为一个喷氨分区，每个喷氨分区设有一个蝶阀，用于对喷氨量进行定量调节，在催化剂层上方截面与喷氨格栅子区域相对应的区域划分有多个子区域。6.根据权利要求5所述的选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，所述弯折烟道包括第一弯折烟道及第二弯折烟道，所述第一弯折烟道一端连接所述锅炉省煤器出口，另一端连接所述竖直烟道的一端，所述竖直烟道的另一端连接所述第二弯折烟道的一端，所述第二弯折烟道的另一端连接所述反应器的上端。7.根据权利要求6所述的选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，所述第一弯折烟道及2CN107349786A权利要求书2/2页第二弯折烟道内分别设有第一导流板及第二导流板，所述第一导流板及第二导流板均由多个弧形板相隔组成，所述弧形板的弧度方向与烟气流动方向一致。8.根据权利要求7所述的选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，所述喷氨格栅水平布置于所述竖直烟道的中间部位。9.根据权利要求8所述的选