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    重慶普惠斯調節閥
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    調節閥技術文檔

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    調節閥在煙氣脫硝系統噴氨調節控制技術的應用與研究

    類別:調節閥 | 作者:王敏 嚴智操 惠潤堂 | 發布日期:2018-08-07 11:01:39

        環保是當前國家大力提倡的一項政策,根據國家最新環保標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的要求,為確保煙氣中氮氧化物NOx濃度達到相應的排放要求,火電廠需要進行煙氣脫硝。燃煤火電廠普遍采用選擇性催化還原煙氣脫硝技術(SCR)進行脫硝,在常用的設計中,使用液氨、氨水(氨的水溶液)或尿素分解后的氨作為反應劑,無論以何種方式使用氨,首先使氨蒸發,然后將氨氣稀釋后與煙氣混合,最后將其噴入SCR反應器上游的煙氣中。

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    1、煙氣脫硝設計中存在的問題

        為了保證NOx有較高的脫除率,達標排放,又減少氨的逃逸率,必須調節控制好氨氣流量。然而燃煤鍋爐燃燒過程比較復雜,燃煤來源、燃燒調整、負荷變化等造成NOx濃度變化幅度大。

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        常規脫硝裝置在氨氣噴射調節控制閥門選型時都是按滿足最大氨氣需要流量考慮,且考慮一定余量,選擇流通能力大的閥門,涵蓋最大氨氣流量。當氨氣需要量較大時,閥門調節控制滿足要求,當氨氣需要量較小時,閥門開度減小,工作點降低。理論上調節閥的開度工作范圍在10%~90%,但綜合考慮調節閥機械性能等因素的影響,實際運行時調節性能及精度等較好的開度工作范圍大約在30%~80%?僧敼ぷ鼽c低到一定位置(閥門開度約30%以下)時,閥門可調比縮小,調節緩和,調節性能下降,調節精度降低,跟蹤性能差不能很好實時調節控制,造成SCR出口NOx濃度瞬時超標,或噴氨過量,氨逃逸率增加。這些問題給鍋爐、脫硝裝置安全經濟運行以及NOx達標排放帶來嚴重影響,必須妥善解決。

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    2、煙氣脫硝噴氨調節控制技術

        針對上述存在的問題,本文研發了一種新型煙氣脫硝系統噴氨調節控制系統,圖1為該煙氣脫硝噴氨調節控制技術結構示意圖。

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        如圖1所示,為了根據不同濃度的NOx而需要不同氨氣量,將流通能力大的調節閥組和流通能力小的調節閥組并聯設置,每個調節閥組包括切斷球閥、流通能力大(小)的調節閥和手動切斷球閥,其中流通能力大的調節閥的流通能力是流通能力小的調節閥的1.5~3倍,兩者均選用等百分比流量特性。理論上調節閥的開度范圍在10%~90%,但在實際工作中,為了讓調節閥維持較好的調節性能和精度,綜合考慮調節閥機械性能,調節閥開度范圍大約在30%~80%。根據鍋爐中NOx濃度和鍋爐負荷,判斷氨氣需要量,當氨氣需要量較大時,關閉流通能力小的調節閥,用流通能力大的調節閥進行調節控制,能較好地滿足工藝要求,當氨氣需要量減小到流通能力大的調節閥的開度為30%左右時,關閉流通能力大的調節閥,用流通能力小的調節閥進行調節控制,此時流通能力小的調節閥的開度約在80%左右,如氨氣需要量繼續減少,則流通能力小的調節閥的開度也繼續減小,精度滿足工藝要求。 重慶普惠斯閥門

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    1-流量計;2-并聯的調節閥組;3-管路;4-氨氣/空氣混合器;5-噴氨裝置;

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    6-稀釋氣供氣系統;7-反應器;8-鍋爐;9-煙道;21、23及25-切斷球閥;

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    22-流通能力大調節閥;24-流通能力小調節閥;26、27-手動切斷球閥; 重慶普惠斯

    61及62-稀釋風機;63、稀釋風流量計。 cqphs.com

    圖1 煙氣脫硝噴氨調節控制技術示意圖

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        具體在操作時,當氨氣需要量大時,先關閉流通能力小的調節閥組中的切斷球閥及手動切斷球閥,然后打開流通能力大的調節閥組,此時氨氣經過流通能力大的調節閥組到達氨氣/空氣混合器,與空氣混合后,通過氨氣裝置噴入煙道,與煙氣充分混合后,進入反應器,鍋爐中產生的NOx氣體在反應器中催化劑的作用下產生選擇性催化還原反應,生成氮氣和水,完成煙氣中NOx的脫除工作。如圖1所示,流通能力小的調節閥組中手動切斷球閥的作用是防止噴入管道的氨氣倒流從而損害流通能力小的調節閥。安裝在并聯的調節閥組后側的管道上的切斷球閥,其作用是當反應器停運或聯鎖保護動作時,可安全可靠地切斷管道,起到雙重保險的作用。當氨氣需要量小時,先關閉流通能力大的調節閥組中的切斷球閥和手動切斷球閥,然后打開流通能力小的調節閥,此時氨氣經過調節閥組到達氨氣/空氣混合器,與空氣混合后,通過氨氣噴射系統噴入煙道,與煙氣充分混合后,進入反應器,鍋爐中產生的NOx氣體在反應器中催化劑的作用下產生選擇性催化還原反應,生成氮氣和水,完成煙氣中NOx的脫除工作。流通能力大的調節閥組中手動切斷球閥的作用也是防止噴入管道的氨氣倒流回來,出現倒流現象損害流通能力大的調節閥。 重慶普惠斯閥門

    3、運行結果

        河南某電廠2×600MW機組脫硝裝置工程建設時采用了該技術設計的SCR噴氨流量控制裝置,具體方案為:根據調節閥控制流量特性曲線、氨需要量,以及鍋爐負荷變化情況,配置了口徑分別為DN65和DN25的噴氨流量調節閥,本控制裝置將流通能力大的調節閥和流通能力小的調節閥并聯設置,均選用等百分比流量特性的調節閥。當氨氣需要量大于60kg/h左右時,關閉流通能力小的調節閥,開啟流通能力大的調節閥進行調節控制;當氨氣需要量減少到60kg/h左右時,則關閉流通能力大的調節閥,開啟流通能力小的調節閥進行調節控制。在幾個月的運行過程中,噴氨流量控制投入自動運行,保證了SCR出口NOx濃度不超標,噴氨不過量,氨逃逸率減小,鍋爐、脫硝裝置安全經濟運行以及NOx達標排放。

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    4、結語

        鑒于煙氣脫硝系統噴氨調節控制的重要性及國內火電廠煙氣脫硝噴氨調節普遍存在的問題,介紹了一種新型煙氣脫硝系統噴氨調節技術及其工程應用情況。該技術克服了常規脫硝噴氨存在的缺陷,提高了脫硝裝置的投運率,降低了停運檢修時間,實現了脫硝系統SCR噴氨的準確控制,最終達到了SCR還原劑寬范圍、高精度、實時供給調控的目的,為整個脫硝系統的安全穩定運行提供了有力保障。 內容來自cqphs.com

    5、煙氣脫硫 專用調節閥產品

         重慶普惠斯閥門專業生產國家專利技術產品——煙道蝶閥
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