CN111569647A - 一种scr脱硝入口流场调节装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种SCR脱硝入口流场调节装置及其控制方法，调节装置包括导流板、调节控制器、传动调节连接装置和流速测量装置；传动调节连接装置设置在脱硝反应器上部烟气进口处；导流板采用多块弧形板，成排地均布在脱硝反应器上部烟气进口处，并和传动调节连接装置连接；流速测量装置安装在脱硝反应器下部烟气出口处，流速测量装置与调节控制器通信连接；调节控制器通过传动调节连接装置能使导流板进行转动调节。调节控制器作为系统调节核心，实时获取脱硝出口烟气流速分布、锅炉负荷及燃烧参数及锅炉参数历年运行大数据，综合判断烟气流场状态，在不同烟气条件下，自动通过传动调节连接装置调整导流板角度，使脱硝装置内烟气流场分布趋于均匀。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉SCR脱硝流场控制领域，具体涉及一种SCR脱硝入口流场调节装置及其控制方法。
背景技术
随着锅炉SCR脱硝大规模推广应用以及脱硝运行精细化管理的趋势，脱硝流场控制与调整成为一个越来越关键的问题。目前脱硝流场调节控制手段主要限于流场数值模拟、冷态人工现场测试等，根据模拟或测试结果调节焊接导流板角度，使脱硝流场在锅炉特定负荷下处于最优状态，而在其他负荷状态下，因烟气流速变化，烟气导流板无法调节，脱硝流场不能保证处于最优状态，因此造成脱硝催化剂承受烟气荷载不均，容易造成催化剂堵塞、部分催化剂寿命衰减过快以及喷氨量不均，造成空预器堵塞等问题。如申请号为2019111277379的专利申请：一种SCR反应器均流装置、均流控制方法和系统，该专利申请中公开了一种SCR反应器均流装置、控制方法和系统，均流装置包括控制装置和设于SCR反应器的烟道弯折处的可移动或转动的导流板，所述控制装置与所述导流板连接，用于控制所述导流板移动或转动，以调整所述烟道弯折处的烟气流向，但是烟气经烟道弯折处均流后进入脱硝反应器中，在不同的锅炉工况下还会存在脱硝反应器内部烟气分布不均匀的情况，因此，有必要设计一种更加优化的SCR脱硝入口流场调节装置及其控制方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的SCR脱硝入口流场调节装置，并给出其控制方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种SCR脱硝入口流场调节装置，其特征在于：包括导流板、调节控制器、传动调节连接装置和流速测量装置；所述传动调节连接装置设置在脱硝反应器上部烟气进口处；所述导流板采用弧形板，设置多块，成排地均布在脱硝反应器上部烟气进口处，并和传动调节连接装置连接；所述流速测量装置安装在脱硝反应器下部烟气出口处，流速测量装置与调节控制器通信连接；所述调节控制器通过传动调节连接装置能使导流板进行转动调节。
优选的，SCR脱硝入口流场调节装置还包括控制调节箱，所述控制调节箱与传动调节连接装置连接，用于带动传动调节连接装置；控制调节箱与调节控制器通信连接。
优选的，所述传动调节连接装置包括传动杆，导流板安装在传动杆上；所述控制调节箱包括电机，电机和传动杆连接。
优选的，所述流速测量装置采用皮托管测速或传感器测速，流速测量装置配套有反吹防堵装置。
本发明还提供了一种SCR脱硝入口流场调节装置的控制方法，调节控制器具有高性能计算机连接至锅炉集控控制中心，实时获取在线脱硝反应器下部出口烟气流速分布情况和锅炉燃烧状态负荷参数，高性能计算机内部储存有全工况负荷流场调节方式，高性能计算机读取并分析锅炉全工况脱硝、空预器运行参数大数据，可根据历年锅炉运行参数在线自动修正导流板的摆角调节方式。
控制方法为：
设定：靠近锅炉的脱硝反应器那一侧为前墙，与前墙相对的为后墙，脱硝反应器另外两侧分别为左墙和右墙；
在烟气流通过程中，在锅炉负荷较高的特定负荷工况下，烟气流速较快，因惯性作用，大部分烟气趋于流向后墙，后墙烟气流速会明显高于前墙烟气流速，此时流速测量装置将实时流速测量结果反馈至调节控制器，然后控制调节箱驱动传动调节连接装置工作，进行导流板转动调节，使靠近后墙的若干排导流板向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由靠后墙偏向靠近前墙，起到均布气流的作用，同时结合出口烟气流速分布，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉负荷较低的特定负荷工况下，烟气流速较慢，大部分烟气趋于前墙，此时流速测量装置将实时流速测量结果反馈至调节控制器，然后控制调节箱驱动传动调节连接装置工作，进行导流板转动调节，使靠近前墙的若干排导流板向靠近后墙方向发生转动，使得烟气分布由靠前墙偏向靠近后墙，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向左墙，此时流速测量装置将实时流速测量结果反馈至调节控制器，然后控制调节箱驱动传动调节连接装置工作，进行导流板转动调节，使得靠近左墙的若干列导流板向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由左墙向右墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向右墙，此时流速测量装置将实时流速测量结果反馈至调节控制器，然后控制调节箱驱动传动调节连接装置工作，进行导流板转动调节，使得靠近右墙的若干列导流板向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由右墙向左墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：调节控制器作为系统调节核心，实时获取脱硝出口烟气流速分布、锅炉负荷及燃烧参数及锅炉参数历年运行大数据，综合判断烟气流场状态，在不同烟气条件下，自动通过传动调节连接装置调整导流板角度，使脱硝装置内烟气流场分布趋于均匀。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例中锅炉负荷较高的特定负荷工况下烟气流速较快时导流板调节后的主视结构示意图。
图3是本发明实施例中锅炉负荷较低的特定负荷工况下烟气流速较慢时导流板调节后的主视结构示意图。
图4是本发明实施例中在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向左墙时导流板调节后的右视结构示意图。
图5是本发明实施例中在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向右墙时导流板调节后的右视结构示意图。
图6是本发明实施例中控制方法的程序框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图6。
本实施例中公开了一种SCR脱硝入口流场调节装置，该装置包括导流板1、调节控制器2、传动调节连接装置3、控制调节箱4和流速测量装置5。传动调节连接装置3设置在脱硝反应器上部烟气进口处。导流板1采用弧形板，设置多块，成排地均布在脱硝反应器上部烟气进口处，布满整个脱硝反应器上部烟气进口，导流板1并和传动调节连接装置3连接。
本实施例中，导流板1为可调节角度导流板，区别于传统焊接固定导流板，可调节方式为导流板摆角调节，流速测量装置5安装在脱硝反应器下部烟气出口处，流速测量装置5与调节控制器2通信连接；调节控制器2以出口烟气流速测试结果为导向，控制导流板1的摆角角度。
本实施例中，调节控制器2通过传动调节连接装置3能使导流板1进行转动调节。控制调节箱4与传动调节连接装置3连接，用于带动传动调节连接装置3；控制调节箱4与调节控制器2通信连接。
本实施例中，传动调节连接装置3包括传动杆，导流板1安装在传动杆上；控制调节箱4包括电机，电机和传动杆连接。当然在其他的实施例中，传动调节连接装置3还可采用其他的传动方式，任何合理的连接方式均在本申请保护范围之内。导流板1的调节方式为可单片调节或分区调节或整体调节，分区调节为常用的调节方式，任何合理的控制调节方式均属于本发明保护范围之内。
本实施例中，调节控制器2作为烟气流场调节系统的总控制中心，可通过多种模式实现流场优化功能，包含并不限于导入锅炉典型工况模型、大数据整合自动调节修正、人工实时调节等。调节控制器2安装位置不仅限于附图中所示，任何合适的安装位置均属于本申请保护范围之内。
本实施例中，流速测量装置5采用皮托管测速或传感器测速，烟气流速测试方法和传感测点数量不限于本申请附图中所示数量及位置，任何流速测量方式、任何数量测点和测点任何安装位置，以及固定或可移动测点都属于本申请保护范围之内。流速测量装置5配套有反吹防堵装置。
本实施例中，调节控制器2具有高性能计算机连接至锅炉集控控制中心，实时获取在线脱硝反应器下部出口烟气流速分布情况和锅炉燃烧状态负荷参数，高性能计算机内部储存有全工况负荷流场调节方式，高性能计算机读取并分析锅炉全工况脱硝、空预器运行参数大数据，可根据历年锅炉运行参数在线自动修正导流板1的摆角调节方式。
本实施例中，通过设置可动态调节的导流板1，以及采用调节控制器2作为系统调节核心，实时获取脱硝出口烟气流速分布、锅炉负荷及燃烧参数及锅炉参数历年运行大数据，综合判断烟气流场状态，在不同烟气条件下，自动通过传动调节连接装置3调整导流板角度，使脱硝装置内烟气流场分布趋于均匀。
本实施例中，SCR脱硝入口流场调节装置的控制方法为：
设定：靠近锅炉的脱硝反应器那一侧为前墙，与前墙相对的为后墙，脱硝反应器另外两侧分别为左墙和右墙；
参见图2，在烟气流通过程中，在锅炉负荷较高的特定负荷工况下，烟气流速较快，因惯性作用，大部分烟气趋于流向后墙，后墙烟气流速会明显高于前墙烟气流速，此时流速测量装置5将实时流速测量结果反馈至调节控制器2，然后控制调节箱4驱动传动调节连接装置3工作，进行导流板1转动调节，使靠近后墙的若干排导流板1向靠近前墙方向发生转动，例如图2中所指的导流板1.2的摆角减小，导流板1.1的摆角增大，使得烟气分布由靠后墙偏向靠近前墙，起到均布气流的作用，同时结合出口烟气流速分布，从而起到调节烟气流场的作用；
参见图3，在烟气流通过程中，在锅炉负荷较低的特定负荷工况下，烟气流速较慢，大部分烟气趋于前墙，此时流速测量装置5将实时流速测量结果反馈至调节控制器2，然后控制调节箱4驱动传动调节连接装置3工作，进行导流板1转动调节，使靠近前墙的若干排导流板1向靠近后墙方向发生转动，例如图3中所指的导流板1.1的摆角减小，导流板1.2的摆角增大，使得烟气分布由靠前墙偏向靠近后墙，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
参见图4，在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向左墙，此时流速测量装置5将实时流速测量结果反馈至调节控制器2，然后控制调节箱4驱动传动调节连接装置3工作，进行导流板1转动调节，使得靠近左墙的若干列导流板1向靠近前墙方向发生转动，例如图4中所指的导流板1.1的摆角减小，导流板1.2的摆角增大，使得烟气分布由左墙向右墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
参见图5，在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向右墙，此时流速测量装置5将实时流速测量结果反馈至调节控制器2，然后控制调节箱4驱动传动调节连接装置3工作，进行导流板1转动调节，使得靠近右墙的若干列导流板1向靠近前墙方向发生转动，例如图5中所指的导流板1.1的摆角增大，导流板1.2的摆角减小，使得烟气分布由右墙向左墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用。
本申请中，调节控制器作为系统调节核心，实时获取脱硝出口烟气流速分布、锅炉负荷及燃烧参数及锅炉参数历年运行大数据，综合判断烟气流场状态，在不同烟气条件下，自动通过传动调节连接装置调整导流板角度，使脱硝装置内烟气流场分布趋于均匀。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种SCR脱硝入口流场调节装置，其特征在于：包括导流板（1）、调节控制器（2）、传动调节连接装置（3）和流速测量装置（5）；所述传动调节连接装置（3）设置在脱硝反应器上部烟气进口处；所述导流板（1）采用弧形板，设置多块，成排地均布在脱硝反应器上部烟气进口处，并和传动调节连接装置（3）连接；所述流速测量装置（5）安装在脱硝反应器下部烟气出口处，流速测量装置（5）与调节控制器（2）通信连接；所述调节控制器（2）通过传动调节连接装置（3）能使导流板（1）进行转动调节。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝入口流场调节装置，其特征在于：还包括控制调节箱（4），所述控制调节箱（4）与传动调节连接装置（3）连接，用于带动传动调节连接装置（3）；控制调节箱（4）与调节控制器（2）通信连接。
3.根据权利要求2所述的SCR脱硝入口流场调节装置，其特征在于：所述传动调节连接装置（3）包括传动杆，导流板（1）安装在传动杆上；所述控制调节箱（4）包括电机，电机和传动杆连接。
4.根据权利要求1所述的SCR脱硝入口流场调节装置，其特征在于：所述流速测量装置（5）采用皮托管测速或传感器测速，流速测量装置（5）配套有反吹防堵装置。
5.一种如权利要求1-4任一项权利要求所述的SCR脱硝入口流场调节装置的控制方法，其特征在于：
调节控制器（2）具有高性能计算机连接至锅炉集控控制中心，实时获取在线脱硝反应器下部出口烟气流速分布情况和锅炉燃烧状态负荷参数，高性能计算机内部储存有全工况负荷流场调节方式，高性能计算机读取并分析锅炉全工况脱硝、空预器运行参数大数据，可根据历年锅炉运行参数在线自动修正导流板（1）的摆角调节方式；
控制方法为：
设定：靠近锅炉的脱硝反应器那一侧为前墙，与前墙相对的为后墙，脱硝反应器另外两侧分别为左墙和右墙；
在烟气流通过程中，在锅炉负荷较高的特定负荷工况下，烟气流速较快，因惯性作用，大部分烟气趋于流向后墙，后墙烟气流速会明显高于前墙烟气流速，此时流速测量装置（5）将实时流速测量结果反馈至调节控制器（2），然后控制调节箱（4）驱动传动调节连接装置（3）工作，进行导流板（1）转动调节，使靠近后墙的若干排导流板（1）向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由靠后墙偏向靠近前墙，起到均布气流的作用，同时结合出口烟气流速分布，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉负荷较低的特定负荷工况下，烟气流速较慢，大部分烟气趋于前墙，此时流速测量装置（5）将实时流速测量结果反馈至调节控制器（2），然后控制调节箱（4）驱动传动调节连接装置（3）工作，进行导流板（1）转动调节，使靠近前墙的若干排导流板（1）向靠近后墙方向发生转动，使得烟气分布由靠前墙偏向靠近后墙，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向左墙，此时流速测量装置（5）将实时流速测量结果反馈至调节控制器（2），然后控制调节箱（4）驱动传动调节连接装置（3）工作，进行导流板（1）转动调节，使得靠近左墙的若干列导流板（1）向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由左墙向右墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用；
在烟气流通过程中，在锅炉发生偏烧的特定负荷工况下，烟气流量左右分布不均，大部分烟气流量贴向右墙，此时流速测量装置（5）将实时流速测量结果反馈至调节控制器（2），然后控制调节箱（4）驱动传动调节连接装置（3）工作，进行导流板（1）转动调节，使得靠近右墙的若干列导流板（1）向靠近前墙方向发生转动，使得烟气分布由右墙向左墙偏移，起到均布气流的作用，从而起到调节烟气流场的作用。
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