一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统以及脱硝方法，所述脱硝系统包括通过管路依次连接的风机、空气预热器、锅炉、SCR脱硝室、除尘器、脱硫塔以及烟囱，所述风机、空气预热器、SCR脱硝室、除尘器的受控端分别连接控制装置的输出端；所述除尘器与脱硫塔之间的管路上设置有臭氧脱硝反应室，臭氧脱硝反应室与臭氧发生器相连接；所述SCR脱硝室的烟气入口处设置有检测烟气温度的温度传感器，控制装置的输入端连接温度传感器的输出端，控制装置的输出端连接臭氧发生器的受控端。本发明专利技术通过臭氧脱硝反应室与SCR脱硝室协同作业，实现了系统整个运行期间对烟气进行全负荷脱硝处理，从而可靠保证了烟气的NOx达标排放要求。

A full load denitration system and method for ozone oxidation in power plant co operating with SCR

The invention discloses a full-load denitrification system and a denitrification method of ozonation and SCR in a power station. The denitrification system comprises a fan, an air preheater, a boiler, a SCR denitrification chamber, a dust collector, a desulfurization tower and a chimney connected sequentially through a pipeline, and the fan, an air preheater, a SCR denitrification chamber and a dust collector. The controlled end is respectively connected with the output end of the control device; an ozone denitrification reaction chamber is arranged on the pipeline between the dust collector and the desulfurization tower, and the ozone denitrification reaction chamber is connected with the ozone generator; a temperature sensor is arranged at the flue gas inlet of the SCR denitrification chamber to detect the flue gas temperature, and the input end of the control device is connected with the temperature. At the output end of the sensor, the output end of the control device is connected with the controlled end of the ozone generator. Through the cooperation of the ozone denitrification reaction chamber and the SCR denitrification chamber, the invention realizes the full-load denitrification treatment of the flue gas during the whole operation period of the system, thereby ensuring the flue gas NO_x to meet the emission requirements reliably.

【技术实现步骤摘要】
一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统及方法
本专利技术涉及电力系统
，特别是一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝方法及系统。
技术介绍
随着环保要求的日益提高，目前对燃煤火力发电厂的超低排放要求也在逐步由东南沿海区域扩大至其他各地区。发改能源【2014】2093号文件《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）》中明确指出：燃煤发电机组必须安装高效脱硫、脱硝和除尘设施，未达标排放的要加快实施环保设施改造升级，确保满足最低技术出力以上全负荷、全时段稳定达标排放要求。另外，超低排放要求针对氮氧化物的排放也由最新2012版环保要求的200、100mg/Nm3降低到50mg/Nm3。我国电站锅炉脱硝系统几乎全部采用的是SCR法（选择性催化还原法），越来越严格的环保要求使得绝大多数在役的火电机组在50%甚至更低的负荷以上必须将SCR投入运行，否则无法满足氮氧化物低于50mg/Nm3的要求。SCR的核心催化剂需要在320℃~400℃的温度范围内才可能正常运行，并发挥高的效用，过高的温度会导致催化剂表面烧结，进而发生催化剂气孔结构改变，最终使得催化剂使用寿命缩短，且脱硝效率降低，氨逃逸率增加；而过低的温度又会造成低温污染、积垢、硫酸氢铵沉积、有时甚至出现短时逆向反应等现象，严重影响电厂的排放及运行经济性；因此，多数SCR催化剂原厂家推荐的最低连续投运温度为320℃，短时投运最低温度为300℃~310℃。而机组在低负荷或冬季时，脱硝系统烟气温度基本都无法达到上述短时投运最低温度，而电厂为保护催化剂，一般将脱硝系统退出运行，这种情况下就无法满足《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）》文件中“最低技术出力以上全负荷、全时段稳定达标排放要求”。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种电站内的全负荷脱硝方法及系统，能够在机组并网至满负荷及机组停运前的整个运行期间使NOx的排放量均能达到国家相关排放标准要求。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统，包括通过管路依次连接的风机、空气预热器、锅炉、SCR脱硝室、除尘器、脱硫塔以及烟囱，所述风机、空气预热器、SCR脱硝室、除尘器的受控端分别连接控制装置的输出端；所述除尘器与脱硫塔之间的管路上设置有臭氧脱硝反应室，臭氧脱硝反应室与臭氧发生器相连接；所述SCR脱硝室的烟气入口处设置有检测烟气温度的温度传感器，控制装置的输入端连接温度传感器的输出端，控制装置的输出端连接臭氧发生器的受控端。一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝方法，该脱硝方法采用臭氧氧化协同SCR的方式进行，在烟气处理系统中串联设置SCR脱硝室和臭氧脱硝反应室，具体脱硝方法包括以下步骤：A.当机组处于启动并网阶段时，控制SCR脱硝室的投入率为0，同时臭氧脱硝反应室投入运行；B.机组启动并网运行后，时刻监控SCR脱硝室的烟气入口温度值TSCR入口；C.当烟气入口温度值TSCR入口>320℃，且机组负荷低于90%额定负荷时，SCR脱硝室投入运行，并根据运行工况调整SCR脱硝室和臭氧脱硝反应室的投入率；当机组负荷高于90%额定负荷时，在控制SCR脱硝室喷氨量在低限状态下，调整臭氧脱硝反应室的投入率；D.机组停机解列过程中，烟气入口温度值TSCR入口<320℃时，控制SCR脱硝室投入率为0，臭氧脱硝反应室全部投入运行。上述一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝方法，步骤C中SCR脱硝室出口NOx浓度控制在50～80mg/m3。由于采用了以上技术方案，本专利技术所取得技术进步如下。本专利技术通过在系统中设置臭氧脱硝反应室，与SCR脱硝室协同作业，来实现在系统整个运行期间对烟气进行全负荷脱硝处理，利用O3（臭氧）的强氧化特性氧化烟气中很多污染物，且其自身还原产物为O2，不会造成二次污染；解决了目前机组在低负荷或冬季时脱硝系统烟气温度无法达到短时投运最低温度而导致脱硝系统退出运行的情况发生，从而可靠保证了烟气的NOx达标排放要求。另外，臭氧脱硝反应室的设置，还可在机组高负荷时，与SCR脱硝室协同作业，可将SCR区域的喷氨量控制在低限，利用臭氧脱硝技术确保烟气NOx达标排放，从根本上杜绝喷氨过量现象，同时也避免了氨过量导致氨逃逸而造成空预器堵塞风险增加、腐蚀风机及后续烟道以及风机出力增大的问题发生。附图说明图1为本专利技术所述系统的工艺流程图；图2为本专利技术所述方法的流程图。其中：1.风机，2.锅炉，3.SCR脱硝室，4.空气预热器，5.除尘器，6.臭氧脱硝反应室，7.臭氧发生器，8.脱硫塔，9.烟囱。图中，单箭头方向烟气行走方向，双箭头为空气行走方向。具体实施方式下面将结合具体附图和实施例对本专利技术进行进一步详细说明。一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统，包括通过管路依次连接的风机1、空气预热器4、锅炉2、SCR脱硝室3、空气预热器4、除尘器5、臭氧脱硝反应室7、脱硫塔8以及烟囱9，所述风机、空气预热器、SCR脱硝室、除尘器以及臭氧脱硝反应室的受控端分别连接控制装置的输出端。上述臭氧脱硝反应室6与臭氧发生器7相连接，用于向臭氧脱硝反应室内提供臭氧；SCR脱硝室的烟气入口处设置有温度传感器，用于实时检测烟气的温度值；控制装置的输入端连接温度传感器的输出端，控制装置的输出端连接臭氧发生器的受控端。本专利技术中通过监测SCR脱硝室烟气入口处的烟气温度值来控制SCR脱硝室和臭氧脱硝反应室的投入率，可实现电站内机组全负荷脱硝处理，还可避免高负荷运行时氨逃逸而引发的系统提前损坏等问题发生，提高了机组的使用寿命。本专利技术还提供了一种基于上述电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统的脱硝方法，该脱硝方法采用臭氧氧化协同SCR的方式进行，具体脱硝方法包括以下步骤。A.当机组处于启动并网阶段时，控制SCR脱硝室的投入率为0，同时臭氧脱硝反应室投入运行；以保证NOx排放达标。B.机组启动并网运行后，时刻监控SCR脱硝室的烟气入口温度值TSCR入口，并将检测值实时传输给控制装置，控制装置根据烟气温度值的情况来控制脱硝设备的运行投入比例。C.当烟气入口温度值TSCR入口>320℃，且机组负荷低于90%额定负荷时，SCR脱硝室投入运行，并根据运行工况调整SCR脱硝室和臭氧脱硝反应室的投入率；当机组负荷高于90%额定负荷时，在控制SCR脱硝室喷氨量在低限状态下，调整臭氧脱硝反应室的投入率。在高负荷运行阶段，由于烟气入口处NOx的浓度较高，如果臭氧脱硝反应室不投入运行，则为了追求较高的脱硝效率，实现达标排放，必将加大喷氨量，这过程中就会发生喷氨过量而导致氨逃逸，造成空预器堵塞风险增加，同时腐蚀风机及后续烟道，使风机出力增大。当臭氧脱硝反应室投入运行受，可将SCR区域喷氨量控制在低限，利用臭氧脱硝技术确保烟气NOx达标排放，从根本上杜绝喷氨过量现象。本步骤中，SCR脱硝室出口NOx浓度控制在50～80mg/m3，该浓度的确定有两方面的原因：（1）根据现场运行经验，控制SCR脱硝室出口NOx浓度在50～80mg/m3可明显降低氨逃逸；（2）臭氧脱硝系统的成本较SCR高，为保证现场运行的经济性，在保证氨逃逸较低或没有氨逃逸发生的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统，包括通过管路依次连接的风机、空气预热器、锅炉、SCR脱硝室、除尘器、脱硫塔以及烟囱，所述风机、空气预热器、SCR脱硝室、除尘器的受控端分别连接控制装置的输出端；其特征在于：所述除尘器与脱硫塔之间的管路上设置有臭氧脱硝反应室，臭氧脱硝反应室与臭氧发生器相连接；所述SCR脱硝室的烟气入口处设置有检测烟气温度的温度传感器，控制装置的输入端连接温度传感器的输出端，控制装置的输出端连接臭氧发生器的受控端。

【技术特征摘要】
1.一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝系统，包括通过管路依次连接的风机、空气预热器、锅炉、SCR脱硝室、除尘器、脱硫塔以及烟囱，所述风机、空气预热器、SCR脱硝室、除尘器的受控端分别连接控制装置的输出端；其特征在于：所述除尘器与脱硫塔之间的管路上设置有臭氧脱硝反应室，臭氧脱硝反应室与臭氧发生器相连接；所述SCR脱硝室的烟气入口处设置有检测烟气温度的温度传感器，控制装置的输入端连接温度传感器的输出端，控制装置的输出端连接臭氧发生器的受控端。2.一种电站内臭氧氧化协同SCR的全负荷脱硝方法，其特征在于，该脱硝方法采用臭氧氧化协同SCR的方式进行，在烟气处理系统中串联设置SCR脱硝室和臭氧脱硝反应室，具体脱硝方法包括以下步骤：A.当机组处于启动并网阶段时，控制S...

【专利技术属性】
技术研发人员：米翠丽，丁宁，董玲，张颖，樊孝华，郭江龙，李涛，
申请(专利权)人：河北冀研能源科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13