CN101961602A - 降低燃烧气体废流中氮氧化物的量的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种通过以下步骤降低燃烧气体废流中氮氧化物(NOx)的量的方法和系统，这些步骤包括(1)分析废流，以测定NOx的量；(2)确定使NOx浓度降低到所需水平或更小所需的氨的化学计量量；(3)确定注氨格栅(25)上游的燃烧气体废流的NOx成分的流速分布；(4)在注氨格栅(25)内的特定位置选择启动氨阀(24a，24b，26a和26b)；(5)在相应于气流中NOx的位置的格栅位置将受控量的氨蒸气注入气流；和(6)利用选择性催化还原装置(34)处理气流，以使NOx的量降低到可接受水平。

Description

降低燃烧气体废流中氮氧化物的量的方法和系统
技术领域
本发明涉及降低从燃烧系统排入大气的废气中氮氧化物的量的方法，具体地讲，涉及使用测定和控制用选择性催化还原(“SCR”)显著降低和/或消除氮氧化物排放所必需的精确量的氨的新方法来处理燃烧气体废流中氮氧化物的方法。 
背景技术
作为不完全高温燃烧副产物的氮氧化物形式被认为是燃烧源排放的主要污染物。这种废气不变地包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，总NO+NO2浓度被标称为“NOx”。近年来，氮氧化物由于其潜在毒性已成为公众日益关注的主题。也已知NOx成分为酸雨或光化学烟雾的化学前体，并且导致“温室”效应。NOx也在与哮喘和其他呼吸道疾病有关的地面臭氧形成中起作用。 
因此，NOx排放已成为日益严格的限制排到大气的废气中允许量的联邦和州立法规的主题。目前实行中的污染控制法规也使得工业届有动机寻找显著降低或消除NOx排放的改进的较低成本方法。 
在理想的燃烧气体处理系统中，NOx化合物均匀分布于废流中，并用催化剂处理，以产生不受管制的化合物(例如氮)，然后可将其释放到大气中。理论上，NOx处理方法应使化学计量为零的NOx气体离开催化剂床。遗憾的是，各种实际限制阻止在经处理的废气中达到均匀的NOx浓度或零NOx排放。NOx转化效率较低的一个原因是在开始引入氨时氨与废流中存在的其他化合物的自发的部分反应。存在此类化合物可导致氨的低效使用和/或系统中NOx的低效还原。另外，废气流组成的变化可在化学计量上导致存在不正确的氨量，从而提高 NOx还原成“安全”化合物的成本，并产生过多氨(一般称为“氨逃漏”)可能释放到大气的可能性。 
处理废气流中NOx的一种已知方法用选择性催化还原(“SCR”)用氨作为还原剂将NOx还原成氮气。然而，由于氨的危险性，在SCR系统中氨的使用提出了必须解决的另外的环境问题。由于联邦和州管理机构不断地压低NOx排放限制，其他法规也已降低可排入大气的NH3的容许水平。在SCR过程中存在未使用的氨也唤起对处理NOx排放的总成本的关注。 
用SCR控制NH3排放的一个困难涉及组合循环发电工厂中使用的热回收蒸汽发生器(“HRSG”)系统的设计。大多数HRSG系统有能力适应改变的气体流速和/或废气成分(包括NOx)的不均匀分布。然而，HRSG废气组成和温度根据上游负荷有很大变化。虽然一些SCR过程允许通过监测SCR下游的NOx浓度来调节HRSG废气中氨的浓度，但先前通过在气体接触SCR催化剂前加入氨来处理HRSG流动型态(“空间分布”)中不均匀的NOx浓度的努力仅获得了非常有限的成功。因此，在基于连续法处理的废气流中产生和保持足够的氨空间分布仍然存在困难。 
大多数组合循环SCR装置在高压热交换器的下游操作，高压热交换器将HRSG废气温度降低到600℉至750℉之间的水平。选择较低废气温度范围以保证高百分比NOx还原、低氨排放(氨逃漏)并保护SCR催化剂以免由于长时间暴露于高温而降解，例如在825℉至850℉范围，降解可导致SCR催化剂的不可逆破坏。大多数可用于还原NOx的催化剂也必须在600℉至750℉范围操作，以避免氨的任何氧化以形成另外的NOx。生成另外的NOx的任何此类反应必然增加SCR过程所需的氨量，并降低整个系统的NOx去除效率。较低废气温度也避免HRSG废气中二氧化硫氧化成SO3，进而可导致在热回收蒸汽发生器内硫酸铵累积。 
因此，尽管在处理HRSG废气中有一些改善，但为了减小SCR处理后寄生反应的可能性或过量未反应氨的存在，仍需要在SCR入口保持更均匀的氨分布。对于给定催化剂和反应器设计，正被使用的未反应氨的量主要取决于废气温度、催化剂、废气流分布和局部NH3与NOx的比率。对于大多数氨-SCR催化剂，在相对较窄温度范围达到最佳高NOx还原和低氨逃漏。优选SCR控制系统应根据废气温度和检测的NO与NO2的比率调节NH3与NOx的比率来减少氨逃漏并完成NOx破坏。如果NO与NO2的比率低于某值(通常为1.0)，SCR在大小上就不足以完成所需的NOx排放降低。 
影响NOx去除的另一个过程因素(特别在处理燃气涡轮机废气中)涉及SCR催化剂的老化和反应性。SCR催化剂提高进入SCR的进料中NOx还原成氮的反应速率，而催化剂在反应中不消耗。因此，稳态反应的平衡产物不显著改变。NH3和NOx扩散进入催化剂孔，并被吸附到活性催化剂部位。然而，阻塞孔或部位的催化剂“毒物”或物质可能使催化剂部位随时间钝化。 
现有基于氨的SCR系统的一个最近的环境关注点包括使用辅助导管燃烧器。来自燃气涡轮发动机的废气包含显著量的热能，此热能可用于用蒸汽涡轮机产生蒸汽(并随后产生电能)。然而，如果系统的热量需要超过了单单从燃气涡轮机废气得到的热量，则很多工厂如今使用以位于燃气涡轮机和废热锅炉之间的下游导管燃烧器形式的辅助燃烧。为了改善火焰稳定性并保证低NOx排放的清洁燃烧，大多数导管燃烧器设计为使涡轮机废气与另外的燃料混合。然而，存在(或不存在)导管燃烧器对设计成从系统去除所有NOx的下游SCR装置的最终性能可能具有显著影响。 
因此，燃气涡轮机的NOx排放控制仍然有大量问题和挑战，包括需要研究一种方法，此方法在SCR系统中用氨作为主要还原剂，通过在任何操作条件下控制氨与NOx摩尔比的所需空间分布使NOx还 原达到最大程度，同时避免使用过量氨或形成降低SCR过程效率的寄生氨反应。 
发明内容
本发明提供一种降低燃烧气体废流(如来自燃气涡轮发动机的废气)中氮氧化物(NOx)的量的新的方法和系统。一种示例性方法包括以下步骤：(1)分析燃烧气体废流，以测定存在的NOx的量；(2)用实时分析数据或基于已知和/或预测数据值的控制模型确定使NOx浓度降低到所需水平或更小所需的氨的化学计量量；(3)确定注氨格栅上游位置的燃烧气体废流的NOx成分的流速分布(空间分布)；(4)在注氨格栅内选择一个或多个位置以在那些位置启动氨阀；(5)在相应于气流中NOx的位置的格栅位置将受控量的氨蒸气注入气流；和(6)利用选择性催化还原装置处理含注入氨蒸气的气流，以使NOx的量降低到约5ppm或更小的水平，优选降低到2ppm或更小。 
一种降低燃烧气体废流中氮氧化物(NOx)的量的示例性系统包括一个或多个气体分析器，所述气体分析器能够测定燃烧气体废流中NOx的量和流速；确定使废流中NOx降低到某种水平(如5ppm或更小)所需的氨的总化学计量量的装置；注氨系统，此系统为一定大小，以将受控量的氨输入注氨格栅；包含多个注入口的注氨格栅，注入口为一定大小，以在规定速率和位置将氨蒸气引入废流；和包含能够用氨将NOx还原成氮的催化剂的选择性催化还原装置。 
附图说明
图1为本发明的示例性处理步骤的示意流程图，这些处理步骤用于监测和分析涡轮机废气流动条件，据此精确控制注入SCR上游的废气流中的氨的量，以达到NH3的均匀空间分布，并降低经处理废气中NOx的量。 
图2为典型燃气涡轮机废气(如7FA+e废气流)中NO和NO2的平衡比率相对于用标准热平衡代码(STANJAN)测定的平衡气体温度值作图的图示； 
图3为显示通过使用SCR催化剂并根据本发明应用注氨控制因素对于典型燃气涡轮机废气流的基本硬件部件和所得NOx负荷的流程图； 
图4a显示用本发明的控制因素控制氨的量和分布来处理燃气涡轮机废气流并有效消除NOx所用的示例性SCR氨格栅和相关处理部件； 
图4b显示如图4a所示的注氨格栅(“AIG”)的一部分，具有进行受控注氨过程的示例性阀结构的额外细节； 
图5为SCR催化剂对燃气涡轮机废气温度的依赖性关系的图示，显示根据本发明用氨和不同的催化剂去除NOx以达到控制功能的示例性操作窗； 
图6为在不同燃气涡轮机废气温度下用已知氨-NOx比率以精确控制正被注入的氨的量的NOx转化和氨逃漏百分数的图示； 
图7显示在不同燃气涡轮机废气温度下用固定的废气组成和流速控制到SCR的氨进料的NOx去除效率的图示； 
图8图示了根据本发明用固定的废气组成和流速控制到SCR的氨进料的基于不同燃气涡轮机废气流速的NOx去除效率； 
图9显示根据本发明的具有导管燃烧器的示例性燃气涡轮机“热电联产系统”，导管燃烧器导致起初用于确定且然后控制注氨的因素改变。 
具体实施方式
如上提到，本发明提供一种基于模型的控制系统，此系统用于将氨注入废气流以有效消除燃气涡轮机废气流中的NOx化合物，同时降低用于处理废气进料的氨和SCR催化剂的量和成本。优选利用能够 读取输入数据(例如气体、温度、组成和流速)并且如下所述作出处理决定的具有适当构造的软件的微处理器执行监测和控制功能。 
控制用SCR消除氮氧化物排放所需的氨的量并有效消除SCR下游的氨逃漏的基本因素通常分成以下种类：(1)SCR气体入口速度分布；(2)SCR气体入口温度变化；(3)NOx负荷的量和空间分布(输入到SCR的实际NOx或预测NOx)；(4)用注氨格栅(AIG)注入废气的氨的量和分布的变化；和(5)SCR催化剂活性随时间的预测降低和实际降低。以上五个一般因素包括也在下文中确定和讨论的多个不同子因素。 
1.SCR气体入口速度分布.在确定由AIG注入HRSG下游和SCR上游的废气中的氨的精确量和位置时，必须确定待处理的废气的精确流动特性，特别是离开HRSG和进入SCR的气体的组成(如NO和NO2)；每分钟进入SCR的气体的总量(英尺3)；通过HRSG横截面的气体流速差(若有的话)，即气体速度分布，以确定在HRSG中心的速度与接近侧壁的速度相同还是不同；和进入SCR的气流中具体成分的分布特性(空间分布)(某些化合物可能在HRSG边缘更浓)。 
根据实时经验数据(例如进行中的流量测量)或使用往日在已知操作条件和气体组成下的性能数据预测(“模型”)速度分布值，可精确预测SCR气体入口速度分布。所述数据可包括例如燃气涡轮发动机操作条件(例如满发动机负荷的百分比)、入口气体条件(如发动机进料的组成、温度、压力和湿度)、燃气涡轮发动机所用烃燃料的组成、发动机废气组成和HRSG的任何相关操作变化(例如，可能影响标准流速、增加或降低出口气体温度等的设计修改)。 
2.SCR气体入口温度分布变化.用于控制注入HRSG废气的氨的量和位置的第二种一般因素使用反映从HSRG进料到SCR的气体温度变化的数据。这些温度变化(升高或降低)可能由于HRSG提取的热量的改变(例如，由于来自燃气涡轮发动机的流速变化)，HRSG上游的废气流温度的测量差异，或上述导管燃烧器操作(导管燃烧器 可能将另外的热量加到在HRSG下游正被使用的气体)的存在或不存在。 
3.到SCR的氨进料变化.用AIG加料到SCR的氨的量可根据不同的子因素随时间变化，子因素如在注氨格栅中的实际污垢或预测污垢的量；影响氨流速的AIG注入口的孔尺寸变化(由于侵蚀、污垢或腐蚀)；氨进料自身的品质(例如液氨或空气进料中存在或不存在污染物)。 
4.SCR NO x 负荷因素.可能影响有效消除氮氧化物污染物而不导致氨逃漏所需的氨量的第四组数据点包括进入SCR时HRSG废气中NO和NO2的量。如上讨论，NOx成分的测定(或预测)体积和重量比可根据燃气涡轮发动机的操作特性、发动机消耗的燃料、发动机设计变化等随时间变化。如果所述系统包括在HRSG下游的如上所述的导管燃烧器，所述导管燃烧器改变了到SCR的进料，例如增加了也必须由SCR处理的NO和NO2成分，则负载到SCR的NOx也会不同。导管燃烧器可在注氨格栅前增加不均匀空间分布的NO和NO2。 
5.SCR催化剂类型和降解.控制到SCR的氨进料的第五个因素涉及催化剂组成随时间降解的速率。根据燃气涡轮发动机和HRSG的操作条件，降解速率可甚至随时间增加。同样，此因素在确定和控制AIG注氨中的使用可基于催化剂降解的量和速率的实时经验数据或模型预测。 
在应用以上控制因素时，用NH3通过SCR催化剂使NOx还原成氮和水的主要反应如下： 
4NO+O2+4NH3→4N2+6H2O(快) 
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O(快，NO/NO2≥1.0) 
6NO2+8NH3→7N2+12H2O(慢) 
假定废气主要包含一氧化氮，则涉及NO的第一个反应对于NOx去除为占优势的“快”反应。对于给定的SCR催化剂，在NO与NO2的摩尔比高于1.0时，第二个反应可能更高，并且可为支配性反应。 较高摩尔比的NO2在慢得多的、需要较高空速和较长催化反应床的反应中经历还原。与第二个反应相比，第三个反应需要多1/3的氨来还原NO2，因此在相同时间段增加总氨消耗。 
如果不仔细监测和控制SCR装置的操作条件(如进入SCR的废气流速、气体温度、氨进料速率等)，就会存在通过催化剂发生寄生反应的不同的可能性，包括以下反应： 
4NH3+5O2→4NO+6H2O(产生NO) 
2SO2+O2→2SO3(不需要的前体反应) 
2NH3+SO3+H2O  →(NH4)2SO4(污染SCR装置) 
NH3+SO3+H2O  →(NH4)SO4(污染SCR装置) 
以上寄生反应显示，如果不进行控制，经历处理的气流的组成如何可能是决定SCR催化剂的使用寿命和预测活性水平的重要因素。 
影响氨进料控制的其他SCR催化剂因素包括作为反应剂扩散速率的函数的还原NOx所需的停留时间、催化剂部位总数、反应剂浓度、SCR中的反应温度、每单位几何学表面积的活性催化剂部位数、总几何学表面积和总反应速率。对于给定的一组操作条件和具体SCR催化剂，经处理气体的停留时间也可根据气体速度和总催化剂体积(共同地定义为“空速”)变化，“空速”即总废气流量(英尺3/小时)除以催化剂体积(英尺3)的比率。 
以上控制因素还把燃烧产物中的不平衡考虑进去，特别是与从燃气涡轮发动机进入SCR的可导致不均匀(非空间)流动条件的废气流相关的那些。如上所示，常规注氨系统不响应废气流条件的改变提供足够氨空间分布。因此，不能容易地调节已知设计(特别是响应实时分析数据)来适应NOx浓度水平的改变。例如，典型的一次性注入氨使用经历处理的总废气负荷的数据。最终结果是在SCR过程中氨不均匀分布，并导致NOx组分的不均匀转化。 
因此，本发明提供一种根据经验数据和/或控制模型在SCR中处理之前在特定的上游位置确定和控制氨的空间注入的新方法。因此， 本发明提供一种基于模型的连续更新的“学习型”控制系统，此系统为了在可变操作条件下提供均匀、受控的氨浓度启动多个氨流动控制阀(“调节阀”)，从而显著降低消除该系统中NOx的成本。 
在以下各附图中描述的一个实施方案中，控制阀布置在AIG或歧管中，以允许根据当前操作条件和/或在特定位置检测的NOx的量，控制氨以规定流速和格栅中的位置引入系统。各阀也可单独调节，以根据在SCR系统上游取得的NOx测量结果或者根据基于已知燃气涡轮机操作条件的预测NOx浓度实时控制氨流。 
本发明也考虑使用基于模型的控制参数用于注氨歧管阀，注氨歧管阀已通过在不同位置微扰(递增调节)各阀、监测来自系统的废气NOx的所产生变化并计算最佳NH3设置以得到目标废气流读数来校准。例如可在工厂试运转过程中确定初始控制设置。随后，在装置在不同废气流负荷下操作时，歧管中的各阀可基于已首先“学习了”最佳设置范围的控制器单独启动和控制。不同的废气负荷包括满足所需NOx和NH3排放要求所必需的周围条件。AIG阀控系统还能够用预定降解因数补偿SCR催化剂随时间降解并相应地作出注氨调节。 
用于进行本发明的示例性SCR催化剂包括V2O5、TiO2和WO3的组合，所述催化剂可施用到挤出的均匀蜂窝形式的金属单块基材或陶瓷材料的一部分。通常具有催化剂的SCR装置位于燃气涡轮机废气中这样的位置，该位置的气体温度根据催化剂类型接近550℉和825℉之间的操作窗。也可用以上因素具体设计和/或改变实际催化剂制剂和载体结构，以减少SO2氧化、提供稍高的温度耐久性或者使任何不需要的NH3氧化最大限度地减小。 
本方法也能够在瞬时操作期间确定最佳下游氨设置和阀位置，例如需要减小“黄色烟流”时，“黄色烟流”即，在首次启动燃气涡轮发动机时从工厂的排气烟囱排出的可见污染物。通常在启动期间产生的二氧化氮的量超过约10ppm时出现黄色烟流。虽然启动气体产生 可见的黄色排放物，但这些情况在一定时间内通常是临时的，并且随着燃气涡轮发动机达到正常操作条件而消失。 
用于进行本发明的另一个控制变量包括导管燃烧器操作中的变化，其改变进入SCR的废气流量，使废气温度催化剂改变，或者使与氨进料反应的NOx和不受管制的化合物的量和分布变化。此控制模型通过监测所述燃烧器条件并随后基于“学习型”模型改变(“调节”)注氨格栅补偿导管燃烧器操作中的变化。在一个单独的实施方案中，可利用区域反应模型，此模型考虑导管燃烧器质量流量和SCR催化剂床中特定位置(区域)的废气温度变化的影响。 
来看本申请中的附图，图1为根据本发明的示例性处理步骤的示意性流程图，这些处理步骤可用于监测和分析涡轮机废气流动条件，以用注氨格栅(标为“AIG”)控制注入HRSG废气流的氨的量。如上所示，主要目的是达到NH3的均匀空间分布，并将废气流中NOx的量降低到为零的理论化学计量值。 
图1还反映用于消除SCR下游的氨逃漏的示例性控制模型。该模型包括4个基本控制级。在第一级，从燃气涡轮发动机下游的不同点得到具体数据和过程信息，即，待根据基于模型预测或实时操作数据处理的废气流的组成和流动条件(参见图1流程图中标为1至7的处理步骤)。通常在此第一级必需测定燃气涡轮机废气流中NO和NO2的平衡比，此比可在较高燃气涡轮机废气温度下改变。 
在第二级，确定降低和/或消除NOx以满足或超过容许联邦或州立排放控制标准(例如2ppm)所需的氨的精确量和在AIG中的注入位置(可使用微处理器和软件)(见图1中步骤8和9)。在第三级，运行该系统以评价和控制注入SCR装置上游的废气中的氨的精确量(见步骤10和13)。第三级还包括在注氨后检查废气流，以确定气体流速、温度、进入SCR的NO和NO2进料，主要用于帮助评价AIG和SCR装置随时间的特性。图1的第三级也描述了一种示例性系统，所述示例性系统对SCR下游的废气提供最终分析，以测定还原的NOx水平(步 骤14)，并带有到AIG的反馈回路12以根据最终废气中残余未反应的氨和NOx的检测量改变氨注入(如果必要)。 
关于第一控制级，图1显示不同的过程控制参数，该参数用于确定(a)将NOx水平降低到容许水平必需的氨的量和(b)在废气流进入SCR前在废气流内用于氨注入的最有效位置。在第一级中的控制因素包括，例如，(1)根据燃气涡轮发动机操作条件分析(或预测)的NOx浓度(具体为NO2/NO之比)；(2)进料到HRSG的废气温度；(3)导管燃烧器贡献的实际(或预测)NOx水平；(4)到HRSG的燃气涡轮机废气进料的实际(或基于模型)的进料速率(立方英尺/分钟)；(5)关于SCR装置中催化剂类型的信息，包括在不同气体温度下催化剂的实际(或预测)活性水平；(6)进入AIG的气体流动型态中NOx成分分布的差异(若有的话)(例如，进入SCR装置的进料的边缘部分的NOx水平较高)；和(7)在AIG中注氨口的状态(例如，阀打开或关闭的程度)。 
图2图示典型的燃气涡轮机废气(如7FA+e废气流)中NO与NO2的平衡比率，NO/NO2比率相对于用标准热平衡代码(STANJAN)测定的平衡气体温度值绘图。在图2的情况下，已发现由于用于消除NOx的SCR催化剂体系的固有温度限制，高于1.0的NO/NO2比率对本发明的SCR系统是优选的。即，如果进入SCR的气体的平衡温度超过约800℉，则SCR催化剂寿命就可能随时间受到不利影响(即，比希望的情况更快地降低活性)。 
附图3包括流程图，该流程图显示使用SCR催化剂在根据本发明应用注氨控制因素后对于典型的燃气涡轮机废气流的关键硬件部件和所得NOx负荷。图3也确定了当燃气涡轮机废气从发动机自身通过系统移到排气烟囱时的示例性操作温度和组成，针对各阶段如所示确定了变化的温度和NOx水平(包括二氧化氮的量)。图中显示氨蒸气紧在“注NH3格栅”上游并且在组合的废气与氨流进入SCR装置之前加到系统。为了满足或超过NOx排放要求，SCR使NOx水平显著降低(通常降到或低于2ppm的水平)，并且自SCR的排出流包含残余 量未反应的氨(通常为5ppm或更小)。如上提到，本发明的基于模型的氨分布方法的一个目的是使SCR下游的未反应氨的量降低，优选化学计量值随时间接近0，从而减少NH3排放和降低操作成本。 
附图4a显示示例性SCR、氨格栅和处理部件，这些用于根据本发明控制氨的量和分布以处理燃气涡轮机废气流，即用基于模型的控制因素消除NOx和/或使NOx量降低到容许水平。SCR注入系统总称为20，并且包括注氨格栅(AIG)25，注氨格栅包括U形注氨歧管，即具有平行的垂直歧管区段21和23及整体水平歧管区段22。AIG 25还包括垂直集氨管24和26，集氨管24和26的一侧与U形注入歧管流体连通，另一侧与AIG 25的平行区段流体连通(通常形成隔开约1至2英尺的平行阵列)。 
AIG 25的各节段(例如显示为AIG节段27)设计成根据以上讨论的分析结果和控制参数接收独立受控量的氨进料。在此实施方案中，到AIG 25的不同平行节段的流量可通过多个注入口用关闭阀控制，关闭阀例如表示为24a，24b，26a和26b。因此AIG 25的各节段(例如AIG节段27)设计成根据以上讨论的分析结果和控制参数接收独立受控量的氨进料。即，控制系统调节至各AIG节段的阀以控制氨分布。在图4a描绘的实施方案中，AIG 25包括两个主要的平行格栅区段，各区段与其自身的垂直歧管流体连通。 
在操作中，自罐车32的液体氨水通过卸料站进入储氨罐31，储氨罐31进而用流量控制装置28和装在滑动底板上的泵30送入氨水。在该处，液体氨水进料通过与热空气混合被蒸发(氨/空气贫乏限度小于约15％，以避免任何爆炸危险)。在小心控制的流动条件和上述特定格栅位置下将氨加料至AIG 25。随后，混合的燃气涡轮机废气/氨进料通入含SCR催化剂(总体而言表示为33)的催化剂载体结构34，以形成选择性催化还原装置34。通常AIG 25和内部催化剂载体结构34之间的混合空间(mixing space)为约10至20英尺。 
图4b显示图4a中所绘注氨格栅(“AIG”)的一部分，具有根据本发明用于进行小心控制的注氨过程的示例性阀结构的另外细节。如图4b所示，用氨格栅形式的平行注入管(或“注入口”)的水平阵列将至SCR的氨进料与SCR催化剂上游的空气混合，所述格栅包括多个位于格栅内的单独控制阀用于精确调节和控制到水平注氨口的相应阵列的氨流。因此，AIG在SCR上游的燃气涡轮机废气流的所选部分产生均匀得多和受控的氨分布。各阵列中的实际管几何形状、注入孔尺寸、注氨口数目和AIG中注入口的精确间距可取决于格栅设计和适用于具体设计的废气操作条件的范围。图4b也显示了根据系统具体要求用于将氨注入格栅的喷嘴的示例性设计和可操作以控制氨分布的各控制阀相对于歧管和格栅的位置。 
图5为显示SCR催化剂对燃气涡轮机废气温度的依赖性关系的图示，其中NOx转化百分数相对于温度作图。图5还描绘了NOx转化成N2对废气温度的示例性依赖性关系，根据本发明，基于均匀氨分布使用氨和不同的候选催化剂，即铂、沸石、V2O5/TiO2和改性的铂催化剂。在图5所示的不同催化剂中，只发现沸石不可接受，原因是由于存在水蒸气在处理燃气涡轮机废气流中随时间缺乏耐久性。 
图6为用于确定和控制使NOx水平降低到容许水平所需氨量在不同燃气涡轮机废气温度下基于已知氨-NOx比率的NOx转化和氨逃漏百分数的图示。图6对于0.9和1.0的氨/NOx比率绘制NOx转化率和未反应氨(氨“逃漏”)百分数对温度的曲线图。图6的曲线图证明，对于给定催化剂和反应器设计，未转化氨“逃漏”的量取决于废气温度和NH3与NOx的比率。存在一窄范围，在此范围对此催化剂在约360℃和380℃之间出现高NOx还原和接近0的氨逃漏。图6也表明如所示NOx去除效率随废气温度上升至约700℉而增加，随后减小。 
图7为在不同燃气涡轮机废气温度下用固定废气组成和流速以控制到SCR的氨进料的NOx去除效率的图示。图7表明，响应在一定所需范围内改变SCR入口废气温度，NOx去除发生变化。与废气温 度相比，流速变化对NOx还原的影响较小。氨逃漏的量通常随时间增加。图7也表明在低于575℉和高于700℉下NOx去除率随着降低的废气温度快速降低。 
图8描绘了为了确定和控制到SCR的氨进料用固定废气组成和流速作为参照点基于不同燃气涡轮机废气流速的NOx去除效率。图8中的数据基于在15％重量氧并且对于给定的基础金属SCR催化剂利用696℉的燃气涡轮机废气温度和15ppm NOx的实际操作条件。因此，图8将预测的废气流速(磅/小时)对于预测的NOx去除效率作图，并举例说明根据本发明执行控制模型可用的数据类型。 
最后，图9显示本发明的具有导管燃烧器的示例性燃气涡轮机“热电联产”系统，导管燃烧器导致控制因素和注氨改变。即，图9显示在燃气涡轮发动机下游和热回收蒸汽发生器上游使用导管燃烧器。如上讨论，存在导管燃烧器产生另外的NOx的可能性，在确定用于AIG上游受控氨注入的在HRSG中的量和精确位置时这也必须考虑在内。NOx排放在接近排气烟囱出口和其他位置测定，例如在SCR催化剂之前(参见图9中的“废气排放测定系统”)。 
尽管本发明结合目前被认为是最实际的优选实施方案进行了描述，但应了解，本发明不限于所公开的实施方案，相反，本发明旨在覆盖附加权利要求的精神和范围中所包含的不同修改和相当方案。 
部件清单 
SCR注入系统20 
注氨格栅(AIG)25 
垂直歧管区段21和23 
水平歧管区段22 
注氨格栅25 
垂直集氨管24和26 
注氨格栅节段27 
控制阀(24a，24b，26a，26b) 
罐车32 
储氨罐31 
流量控制装置28 
装在滑动底板上的泵30 
催化剂载体结构34 
SCR催化剂33 

Claims (14)

1.一种降低燃烧气体废流中氮氧化物(NOx)的量的方法，所述方法包括以下步骤：
测定所述燃烧气体废流中存在的NOx的量；
确定所述燃烧气体废流中NOx浓度降低到所需水平或更小所需的氨的总化学计量量；
确定在注氨格栅(25)上游的位置处所述燃烧气体废流中NOx成分的空间分布；
在所述注氨格栅(25)内确定一个或多个用于启动一个或多个氨阀的区域；
在相应于NOx成分的所述空间分布的格栅位置将受控量的氨蒸气注入所述燃烧气体废流；并且
利用选择性催化还原用注入的氨处理所述燃烧气体废流，以使NOx的量降低到所需水平或更小。
2.权利要求1的方法，所述方法进一步包括以下步骤，分析所述选择性催化还原下游的气体，以测定未反应的NOx的量，并调节注入所述燃烧气体废流的氨的量。
3.权利要求1的方法，其中所述测定所述燃烧气体废流中存在的NOx的量的步骤包括测定所述注氨气格栅上游的燃气涡轮机废气进料速率。
4.权利要求1的方法，其中所述用注入的氨处理所述燃烧气体废气流的步骤使用反映所述选择性催化还原中催化剂的具体类型、组成和老化的数据。
5.权利要求1的方法，其中所述燃烧气体废流通过燃气涡轮发动机产生。
6.权利要求1的方法，其中所述将受控量的氨蒸气注入所述燃烧气体废流的步骤使用反映所述注氨格栅(25)中注入口的位置、老化、打开或关闭状态的数据。
7.权利要求5的方法，其中所述确定所述燃烧气体废流中NOx成分的流速分布的步骤使用关于操作条件和所述燃气涡轮发动机燃烧的烃燃料的数据。
8.权利要求1的方法，所述方法进一步包括监测所述注氨格栅(25)上游的所述燃烧气体废流的温度的步骤。
9.权利要求5的方法，所述方法进一步包括测定由所述燃气涡轮发动机下游的导管燃烧器贡献给所述燃烧气体废流的NOx的量的步骤。
10.权利要求1的方法，其中所述测定所述燃烧气体废流中存在的NOx的量的步骤包括测定NO与NO2的相对量和摩尔比。
11.一种降低燃烧气体废流中氮氧化物(NOx)的量的系统，所述系统包括：
一个或多个气体分析器，所述气体分析器能够测定所述燃烧气体废流中存在的NOx的量和流速；
确定使所述燃烧气体废流中存在的NOx降低到所需水平或更小所需的氨的总化学计量量的装置；
输氨泵装置，输氨泵装置为一定大小，以将受控量的氨输入注氨格栅(25)；
包含多个注入口的注氨格栅(25)，注入口为一定大小，以在规定速率和位置将氨蒸气引入所述燃烧气体废流；和
包含能够用氨将NOx还原成氮的催化剂(33)的选择性催化还原装置(34)。
12.权利要求11的降低燃烧气体废流中氮氧化物的量的系统，所述系统进一步包括在所述选择性催化还原装置(34)下游的NOx分析器。
13.权利要求11的降低燃烧气体废流中氮氧化物的量的系统，所述系统进一步包括一个或多个控制阀(24a，24b，26a，26b)用于根据在所述选择性催化还原装置(34)下游检测的NOx的量调节由所述注氨格栅(25)注入的氨的量。
14.权利要求11的降低燃烧气体废流中氮氧化物的量的系统，其中所述气体分析器测定NO与NO2的相对量和摩尔比。
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DE (1) DE102010036348B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883365A (zh) * 2016-03-24 2018-11-23 洋马株式会社 催化反应器及具备该催化反应器的船舶
CN113250794A (zh) * 2017-05-24 2021-08-13 株式会社Lg化学 选择性催化还原系统
CN114837781A (zh) * 2022-05-25 2022-08-02 潍柴动力股份有限公司 一种尿素喷射的方法及装置

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9021779B2 (en) * 2011-06-15 2015-05-05 General Electric Company Systems and methods for combustor emissions control
CN102619601B (zh) * 2012-04-18 2013-10-02 潍柴动力扬州柴油机有限责任公司 一种电控柴油机scr系统及其控制方法
US9468940B2 (en) 2012-11-13 2016-10-18 Cnh Industrial Canada, Ltd. Adjustable orifice valve and calibration method for ammonia applicator system
US9335004B2 (en) 2012-12-07 2016-05-10 General Electric Company Method and system for use in combustion product control
FR3004539B1 (fr) 2013-04-16 2015-05-15 Lab Sa Procede de controle d'un reacteur de denitrification catalytique de fumees
US9869226B2 (en) * 2013-06-07 2018-01-16 Peerless Mfg. Co. System and method for sequential injection of reagent to reduce NOx from combustion sources
US9381462B2 (en) 2013-07-01 2016-07-05 General Electric Company System and method for reducing emissions via solvent injection
US20150093315A1 (en) * 2013-09-27 2015-04-02 Jeffrey Michael Broderick Tunable AIG for Improved SCR Performance
US10125647B2 (en) 2013-11-27 2018-11-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US20150167550A1 (en) * 2013-12-18 2015-06-18 General Electric Company System and method for processing gas streams
US9238984B2 (en) 2014-02-03 2016-01-19 Caterpillar, Inc. Exhaust emission prediction system and method
US9494086B2 (en) 2014-02-28 2016-11-15 General Electric Company Systems and methods for improved combined cycle control
WO2015195704A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-23 Lp Amina Llc Injection system for turbine system
CN104190238B (zh) * 2014-09-17 2016-03-23 山东志伟电子科技有限公司 逆向多点旋流喷射脱硝装置
US10006330B2 (en) * 2014-10-28 2018-06-26 General Electric Company System and method for emissions control in gas turbine systems
FR3032482B1 (fr) * 2015-02-10 2017-02-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de depollution des oxydes d’azotes issus d'un moteur a combustion interne
US9500580B1 (en) 2015-06-04 2016-11-22 General Electric Company Gas detector and method of detection
EP3377198A1 (en) * 2015-11-18 2018-09-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Improved process for removing nox from exhaust gas
US10005016B2 (en) 2015-12-28 2018-06-26 General Electric Company Hydrophobic filtration of tempering air
US10519833B2 (en) * 2016-06-21 2019-12-31 General Electric Technology Gmbh System and method for improving the performance of a selective catalyst reduction system in a heat recovery steam generator
DE102017108443A1 (de) * 2017-04-20 2018-10-25 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Rauchgas katalytisch entstickenden Rauchgasentstickungsreaktors und Rauchgasentstickungsanlage mit einem für die Durchführung des Verfahrens geeigneten Rauchgasentstickungsreaktor
US10161278B1 (en) * 2017-05-31 2018-12-25 General Electric Company Catalyst arrangement for industrial emissions control and method of assembling same
US20180355776A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 General Electric Company Multistage ammonia injection system for exhaust aftertreatment system
US20190063332A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 General Electric Company Systems and methods for nox prediction in a power plant
CN108722184B (zh) * 2017-12-22 2024-09-03 上海明华电力科技有限公司 一种全负荷自适应调平的精准喷氨系统
JP2019143495A (ja) * 2018-02-16 2019-08-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 脱硝装置及びこれを備えた排熱回収ボイラ、ガスタービン複合発電プラント並びに脱硝方法
CN110618706B (zh) * 2019-09-27 2023-05-12 中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院 一种基于数据驱动的多级智能脱硝在线优化控制系统
US11802692B2 (en) * 2020-04-17 2023-10-31 Ut-Battelle, Llc Monolithic gas trap adsorber for high efficiency, cost effective, low-emission condensing furnace
KR102337021B1 (ko) * 2021-06-02 2021-12-08 주식회사 이엠코 화력발전소의 배가스 처리장치 및 화력발전소의 배가스 처리방법
KR102337026B1 (ko) * 2021-06-02 2021-12-08 주식회사 이엠코 화력발전소의 질소산화물 함유 배가스 처리장치 및 화력발전소의 질소산화물 함유 배가스 처리방법
CN114961945B (zh) * 2022-07-06 2024-05-17 潍柴动力股份有限公司 一种计算氨储质量的方法及装置
CN116272360B (zh) * 2023-01-16 2026-01-09 生态环境部环境工程评估中心 基于scr脱硝系统出口氮氧化物浓度预测的脱硝方法及系统
CN118210332B (zh) * 2024-05-21 2024-08-30 济南作为科技有限公司 控制气体排放的方法、装置、设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1256641A (zh) * 1997-05-14 2000-06-14 Hjs汽车技术有限公司 在scr－催化器上减少氮氧化物的方法和装置
CN1419471A (zh) * 2000-12-01 2003-05-21 燃料技术公司 通过支流尿素分解实现的NOx的选择催化还原
US20040057888A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Mitsubishi Power Systmes, Inc. Ammonia distribution grid for selective catalytic reduction (SCR) system
WO2009062129A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Fuel Tech, Inc. Selective catalytic nox reduction process and control system

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS528974A (en) * 1975-07-12 1977-01-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ammonia feeding apparatus
JPS59176635U (ja) * 1983-05-10 1984-11-26 バブコツク日立株式会社 還元剤注入装置
JPS6219229A (ja) * 1985-07-16 1987-01-28 Babcock Hitachi Kk アンモニアの注入量制御装置
US4893468A (en) 1987-11-30 1990-01-16 General Electric Company Emissions control for gas turbine engine
JPH0263524A (ja) * 1988-08-30 1990-03-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 排ガス脱硝装置のｎｈ↓３注入量の制御方法
JP2718120B2 (ja) * 1988-12-15 1998-02-25 トヨタ自動車株式会社 排ガス脱硝装置の運転方法
JPH04200619A (ja) * 1990-11-30 1992-07-21 Foster Wheeler Energy Corp 煙道ガスの触媒脱窒制御方法及び装置
US5364606A (en) 1993-03-01 1994-11-15 General Electric Company NOx reduction through the use of methane
JP3554997B2 (ja) * 1995-09-11 2004-08-18 関西電力株式会社 排ガス脱硝装置
JPH11179155A (ja) * 1997-12-19 1999-07-06 Babcock Hitachi Kk 脱硝反応器アンモニア注入装置及び方法
US6206685B1 (en) 1999-08-31 2001-03-27 Ge Energy And Environmental Research Corporation Method for reducing NOx in combustion flue gas using metal-containing additives
JP2001334129A (ja) * 2000-05-29 2001-12-04 Toshiba Corp 排ガス脱硝装置および排ガス脱硝方法
EP1164266B1 (en) * 2000-06-13 2009-10-07 Ford Global Technologies, Inc. Method of optimizing reductant addition to an SCR catalyst coupled to an internal combustion engine
DE10126456B4 (de) * 2001-05-31 2004-05-19 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden aus dem Abgas mager betriebener Brennkraftmaschinen
US6694900B2 (en) 2001-12-14 2004-02-24 General Electric Company Integration of direct combustion with gasification for reduction of NOx emissions
JP2003269142A (ja) * 2002-03-12 2003-09-25 Babcock Hitachi Kk 排ガス浄化方法および装置
DE10226461A1 (de) 2002-06-13 2004-01-22 Uhde Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung des Gehaltes an NOx und N2O in Gasen
NL1021116C2 (nl) 2002-07-19 2004-01-20 Stichting Energie Werkwijze voor het verwijderen van NOx en katalysator daarvoor.
JP2004141754A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排煙脱硝装置および排煙脱硝方法
JP2004243228A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Babcock Hitachi Kk 還元剤注入調整機能付排煙脱硝装置および排煙脱硝方法
US7374736B2 (en) 2003-11-13 2008-05-20 General Electric Company Method to reduce flue gas NOx
US7399729B2 (en) 2003-12-22 2008-07-15 General Electric Company Catalyst system for the reduction of NOx
JP4662166B2 (ja) 2006-06-08 2011-03-30 バブコック日立株式会社 還元剤注入分布調整機能付脱硝装置
JP2008038728A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Bosch Corp 還元剤供給装置及び還元剤供給装置の制御方法
JP5252958B2 (ja) * 2008-03-19 2013-07-31 株式会社日立製作所 ボイラの制御装置、及びボイラの制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1256641A (zh) * 1997-05-14 2000-06-14 Hjs汽车技术有限公司 在scr－催化器上减少氮氧化物的方法和装置
CN1419471A (zh) * 2000-12-01 2003-05-21 燃料技术公司 通过支流尿素分解实现的NOx的选择催化还原
US20040057888A1 (en) * 2002-09-25 2004-03-25 Mitsubishi Power Systmes, Inc. Ammonia distribution grid for selective catalytic reduction (SCR) system
WO2009062129A1 (en) * 2007-11-09 2009-05-14 Fuel Tech, Inc. Selective catalytic nox reduction process and control system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108883365A (zh) * 2016-03-24 2018-11-23 洋马株式会社 催化反应器及具备该催化反应器的船舶
CN113250794A (zh) * 2017-05-24 2021-08-13 株式会社Lg化学 选择性催化还原系统
CN113250794B (zh) * 2017-05-24 2023-03-14 株式会社Lg化学 选择性催化还原系统
CN114837781A (zh) * 2022-05-25 2022-08-02 潍柴动力股份有限公司 一种尿素喷射的方法及装置

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