CN101623606A - 用于scr脱硝系统的自动化喷氨混合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，包括喷氨装置、烟气流量传感器和PLC控制系统，喷氨装置包括沿烟道横截面均匀设置的氨喷射嘴和氨流量调节阀，每个氨喷射嘴对应设置氨流量调节阀并通过氨流量调节阀与氨储罐连通，烟气流量传感器位于烟道内并与间隔的氨喷射嘴对应设置；操作时，烟气流量传感器采集氮氧化物分布信号并输入PLC控制系统，PLC控制系统对信号进行分析处理并发出氨喷射指令，该指令由氨流量调节阀接收并执行；本系统将即时检测到的烟道内各局域点的氮氧化物分布信号实时转换为喷氨信号并执行，实现氨喷射的精确控制，不仅提高反应效率、降低运行成本，而且减缓混合器的腐蚀及磨损，延长系统使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统。
背景技术
氮氧化物作为主要的大气污染物之一，已受到越来越多的关注，其将成为继脱硫之后国家污染控制的又一重点，据研究推测，在不久的将来，NOx的排放总量将会超过SOx，成为电力行业排放的第一大酸性污染气体。
SCR(selective catalys treactive)烟气脱硝技术是目前应用最为广泛的烟气脱硝技术之一，有脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠等优点，自七十年代后期在日本安装第一台电厂SCR装置以来，得到迅猛发展，如今，SCR脱硝装置已成为发达国家电厂的必备。SCR烟气脱硝技术的原理是在280-420℃温度下，烟气中的NOx和上游烟道内喷入的还原剂NH3在催化剂作用下发生还原反应，生成N2和H2O等；在选定催化剂的前提下，烟气气流分布不均匀容易造成NOx与NH3的混合及反应不充分，不但易造成局部喷氨过量，导致副反应的发生，而且影响脱硝效果及经济运行。因此在脱硝装置运行过程中，烟道内NOx与NH3等还原剂的混合效果成为影响NOx排放和氨逃逸量、制约系统脱硝率和经济成本的关键因素之一。
目前的喷氨系统主要是通过喷氨格栅系统先将氨蒸汽混合气喷出，再通过喷氨格栅后的各种混合系统将氨与烟气混合开来，一般混合系统主要有格栅式混合器，星型混合器等，烟气在烟道中高速流动时，混合器极易腐蚀和磨损。
专利20053041495.3提供了一种流场自适应型喷氨装置，其主要利用烟气流速和氨流速之间的速度差引起的压力差作为驱动力，随着烟气各处流速的不同来改变氨喷射嘴的面积以达到控制氨流量的目的。此结构虽然可以较好地控制氨流量，但烟道内烟气流场不稳定，喷氨系统无法对喷氨量进行准确控制以适应各时刻各个局域点的烟气中氮氧化物浓度，即氨流量只能实现宏观控制，而无法在微观状态适应烟气流场的分布。
因此，需要一种用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，可以即时检测烟气流场中氮氧化物的分布情况，并根据检测结果自动调节氨喷射量，实现氨喷射的精确控制，提高反应效率、降低运行成本的同时，减缓混合器的腐蚀及磨损，延长系统使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，可以即时检测烟气流场中氮氧化物的分布情况，并根据检测结果自动调节氨喷射量，实现氨喷射的精确控制，提高反应效率、降低运行成本的同时，减缓混合器的腐蚀及磨损，延长系统使用寿命。
本发明的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，包括喷氨装置、烟气流量传感器和PLC控制系统，所述喷氨装置包括氨喷射嘴和氨流量调节阀，所述氨喷射嘴沿烟道横截面均匀设置，每个氨喷射嘴对应设置氨流量调节阀并通过各自的氨流量调节阀与氨储罐连通，所述烟气流量传感器位于烟道内并与相互间隔的氨喷嘴对应设置；
所述烟气流量传感器的信号输出端与PLC控制系统的信号输入端连接，所述PLC控制系统的信号输出端与氨流量调节阀的指令接收端连接。
进一步，所述氨喷射嘴的喷氨方向与烟道内烟气流动方向相同；
进一步，所述烟气流量传感器与氨喷射嘴固定连接并邻近氨喷出口；
进一步，每相邻两个氨喷射嘴的喷射面交叉。
本发明的有益效果是：本发明的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，包括喷氨装置、烟气流量传感器和PLC控制系统，所述喷氨装置包括氨喷射嘴和氨流量调节阀，所述氨喷射嘴沿烟道横截面均匀设置，每个氨喷射嘴对应设置氨流量调节阀并通过各自的氨流量调节阀与氨储罐连通，所述烟气流量传感器位于烟道内并与相互间隔的氨喷嘴对应设置；所述烟气流量传感器的信号输出端与PLC控制系统的信号输入端连接，所述PLC控制系统的信号输出端与氨流量调节阀的指令接收端连接；操作时，每个烟气流量传感器将各自采集的烟道内局域点的氮氧化物分布的信号输入PLC控制系统进行分析处理，PLC控制系统得到烟道内各局域点即时所需的氨量并输出氨喷射指令至氨流量调节阀，氨流量调节阀即可根据指令实现氨的定时定量喷射，而烟道内未检测区域的流场状况由中心差分法计算得到，节约成本的同时减小误差。
本系统通过烟气流量传感器即时检测因气流场中氮氧化物的分布情况，通过PLC控制系统自动调节氨喷射量，实现氨喷射的精确控制，提高反应效率、降低运行成本的同时，减缓混合器的腐蚀及磨损，延长系统使用寿命。
附图说明
图1为本发明的原理图；
图2为烟气流量传感器信号采集方式示意图；
图3为喷氨装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；图2为烟气流量传感器信号采集方式示意图；图3为喷氨装置结构示意图。如图所示：
本实施例的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，包括喷氨装置、烟气流量传感器1和PLC控制系统2，其中，喷氨装置包括氨喷射嘴4和氨流量调节阀3，氨喷射嘴沿烟道横截面均匀设置，每个氨喷射嘴对应设置氨流量调节阀并通过各自的氨流量调节阀与氨储罐5连通，烟气流量传感器1位于烟道6内并与相互间隔的氨喷射嘴对应设置；烟气流量传感器1的信号输出端与PLC控制系统2的信号输入端连接，PLC控制系统2的信号输出端与氨流量调节阀3的指令接收端连接；操作时，各个烟气流量传感器1各自采集烟道内局域点7的氮氧化物分布的信号并输入PLC控制系统2，PLC控制系统2对信号进行分析处理并得到烟道内各局域点即时所需的氨量，随后PLC控制系统2根据数据处理结果输出氨喷射指令至氨流量调节阀3，氨流量调节阀3即可根据指令实现氨的定时定量喷射；本实施例中，烟道内未检测区域的流场状况由中心差分法计算得到，节约成本的同时减小误差。
作为本实施例的进一步改进，氨喷射嘴4的喷氨方向与烟道内烟气流动方向相同，此设置可避免烟道内产生大量气流旋涡，提高烟气流量传感器采集信号的可信度与精确度。
作为本实施例的进一步改进，烟气流量传感器1与氨喷射嘴4固定连接并邻近氨喷出口；工作时，各个烟气流量传感器每次采集的信号为该时刻氨喷射嘴周围氮氧化物的实际分布情况，这样，当信号经由PLC控制系统快速分析处理后，各个氨喷射嘴执行的喷氨量能够与其周围氮氧化物含量实现理想配比，提高氨气与氮氧化物的混合效果，降低系统运行成本。
作为本实施例的进一步改进，每相邻两个氨喷射嘴的喷射面交叉，此设置可提高氨在烟道内分布的均匀度，增强氨与氮氧化物的混合效果。
最后说明的是，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，其特征在于：包括喷氨装置、烟气流量传感器和PLC控制系统，所述喷氨装置包括氨喷射嘴和氨流量调节阀，所述氨喷射嘴沿烟道横截面均匀设置，每个氨喷射嘴对应设置氨流量调节阀并通过各自的氨流量调节阀与氨储罐连通，所述烟气流量传感器位于烟道内并与相互间隔的氨喷嘴对应设置；
所述烟气流量传感器的信号输出端与PLC控制系统的信号输入端连接，所述PLC控制系统的信号输出端与氨流量调节阀的指令接收端连接。
2.根据权利要求1所述的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，其特征在于：所述氨喷射嘴的喷氨方向与烟道内烟气流动方向相同。
3.根据权利要求2所述的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，其特征在于：所述烟气流量传感器与氨喷射嘴固定连接并邻近氨喷出口。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的用于SCR脱硝系统的自动化喷氨混合系统，其特征在于：每相邻两个氨喷射嘴的喷射面交叉。
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2009
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