CN112121629A - 一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法 - Google Patents

一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法 Download PDF

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    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
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    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases

Abstract

本发明公开了一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法，分段式导流板，包括：主轴，为固定轴，用于进行支撑固定；导流片，至少为3个，其通过各自的转轴活动安装于主轴上；轴承，转轴与主轴之间设置有轴承。以保证转轴相对于主轴顺利旋转。电机，其个数与导流片对应设置，设置于主轴的端部，分别与每个导流片的转轴连接。根据实时测量数据，通过计算与控制装置，有针对性的调节部分导流板，可实现烟道全流场的分区精准调节，避免了传统固定导流板在负荷变动时，无法满足流场调整的需求以及传统整段式导流板在调节流场时导致整体流场的变动而难以调节的问题。

Description

一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法
技术领域
本发明涉及燃煤电厂SCR脱硝技术领域，具体涉及一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
为了达到超低排放的要求，燃煤电厂中多数选择采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术，其基本原理为：在锅炉省煤器出口烟道后设立SCR反应器，在320℃～400℃的温度范围下，NH3与烟气中的NOx在催化剂的催化作用下有选择性的反映生成N2和水，从而达到脱除烟气中NOx的目的。
由于上述反应需要NH3与NOx充分混合且与催化剂充分接触，因此流场的均匀性是决定脱硝设备性能的重要因素。在目前的设计中，为了保证流场的均匀性，常常在烟道的弯道处设置导流板，如，在喷氨格栅上方设置分割板和SCR反应器入口前弯道设置若干导流板，提高流场的均匀化程度，这种固定的导流装置在设计工况下可以取得一定的均流效果。但是发明人发现，当锅炉负荷、煤质等运行工况发生变化时，只通过固定导流板的均流作用，往往很难取得预期的效果。
还有的现有技术是通过多点分区动压测量装置来调整导流板的角度，从而达到调节烟气速度场的目的。发明人发现，由于烟道中流场的不均匀性往往只存在于烟道截面的部分区域，整段式设计的导流板在动作时，往往会影响整个截面区域，破坏了原来流场的同时，往往会产生新的不均匀区域，难以起到良好的效果。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种分段式导流板、烟道烟气在线调节均流装置及均流方法，根据实时测量数据，结合数值模拟计算，有针对性的调节部分导流板，可实现烟道全流场的分区精准调节，避免了传统固定导流板在负荷变动时，无法满足流场调整的需求以及传统整段式导流板在调节流场时导致整体流场的变动而难以调节的问题。
为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种分段式导流板，包括：
主轴，为固定轴，用于进行支撑固定；
导流片，至少为3个，其通过各自的转轴活动安装于主轴上；
轴承，安装在每一片导流片的两端位置；
电机，其个数与导流片对应设置，设置于主轴的端部，分别与每个导流片的转轴连接。
第二方面，提供一种烟道烟气在线调节均流装置，包括：
所述分段式导流板，至少为两个，并列分布于烟道的横截面上；
若干NOx传感器，通过监测网格均布于烟道的横截面上，用于检测烟道横截面NOx分布情况；
计算与控制装置，与NOx传感器组成的监测网格连接，并与各个分段式导流板的电机连接。
第三方面，提供一种烟道烟气在线调节均流方法，包括如下步骤：
将SIS系统测点数据实时输送给计算与控制装置，若安装有NOx浓度检测网格，还应通过均匀分布于烟道横截面NOx传感器检测NOx在烟道内的分布均匀程度，将信号输送给计算与控制装置；
计算与控制装置计算得到取样面的流场分布情况，并根据计算结果调节每个电机的动作，调节每片导流片的角度，实现烟道内流场的局部调节。
与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：
通过在烟道中设置分段式导流板单元，实现了对烟道内流场的局部调节，改变了以往整体式导流板调节的粗犷性，同时，通过烟气监测采集的烟气数据，通过数值模拟判断关键烟道截面的流场分布均匀情况，及时调节导流片的角度，实现烟道烟气的局部流动调节，使得流场调节更加及时准确。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例的分段式导流板结构示意图；
图2为本发明实施例的一种实施例的分段式导流板的立体图结构示意图；
图3为图2中实施例的分段式导流板的主视图结构示意图；
图4为本发明实施例1的整体结构示意图；
图5为本发明实施例2的整体结构示意图；
图6为本发明实施例2的整体系统控制示意图。
其中，1-主轴，2-导流片，3-轴承，4-转轴，5-电机，6-计算与控制装置，7-灰斗，8-百叶窗除尘器，9-分段式导流板，10-喷氨格栅，11-第一级导流板单元，12-第二级导流板单元，13-NOx监测网格，14-SCR脱硝反应器，15-催化剂层。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
第一方面，本发明提供一种分段式导流板，包括：
主轴，为固定轴，用于进行支撑固定；
导流片，至少为3个，其通过各自的转轴活动安装于主轴上；
轴承，安装在每一片导流片的两端位置；
电机，其个数与导流片对应设置，设置于主轴的端部，分别与每个导流片的转轴连接。
在一些实施例中，每个导流片通过中轴线固定在转轴上。以更好地实现导流片的角度调节。
在一些实施例中，所有电机均设置于主轴的同一侧，或分别设置于主轴的两侧。
第二方面，提供一种烟道烟气在线调节均流装置，包括：
分级布置的分段式导流板单元，每级导流板单元至少包含两段分段式导流板，分布于烟道的横截面上；
若干NOx传感器，组成监测网格均布于烟道的横截面上，用于检测烟道横截面NOx分布情况；
计算与控制装置，与各个NOx传感器组成的监测网格连接，并与各个分段式导流板的电机连接。
在一些实施例中，所述监测网格设置于烟气脱硫脱硝装置的进口烟道内。
在一些实施例中，至少有一个监测网格设置于第一层催化剂上方。
第三方面，提供一种烟道烟气在线调节均流方法，包括如下步骤：
将SI S系统测点数据实时输送给计算与控制装置，若安装有NOx浓度检测网格，还应通过均匀分布于烟道横截面NOx传感器检测NOx在烟道内的分布均匀程度，将信号输送给计算与控制装置；
计算与控制装置计算得到取样面的流场分布情况，并根据计算结果调节每个电机的动作，调节每片导流片的角度，实现烟道内流场的局部调节。
实施例1
图1为本发明的分段式导流板一种典型的实施例结构示意图。图2为本发明实施例的一种实施例的分段式导流板的立体图结构示意图在分段式导流板的基础上增加了动力部分，其中动力部分由电机和转轴组成。整体设计由主轴1，导流片2，轴承3，旋转轴4和带有角度传感器的电机5组成，每段导流板控制装置采用多轴设计，每根转轴沿转轴长度方向套装三片导流片，每个导流片都有独立的电机控制，电机与导流片之间通过转轴连接，电机可以接受计算与控制装置的信号后进行动作，从而带动导流片转动。
如图4所示，为了调节除尘器出口烟气流场的均匀度，根据数值模拟的结果，在出口处沿宽度方向等距布置三段分段式调节均流板，每一段导流板上安装有3片导流片，每一片导流片绕轴转动的角度为-10°～10°(定义初始安装角度为0°)。
在运行过程中，通过读取SIS系统中测点数据，导入计算机通过控制与计算装置的计算，确定关键取样面的流场分布情况，并根据计算结果，调节每一片导流片的角度。
实施例2
通过数值模拟结果确定第一级导流板单元11布置，在如图5所示的喷氨格栅至顶部截面1/3高度处，沿烟道宽度方向依次等距布置3段导流板，每一段导流板上安装有3片导流片。每一片导流片绕轴转动的角度为-15°～15°(定义初始安装角度为0°)。导流板之间和导流板与烟道之间的距离大于L1sin15°(L1为第一级导流片的长度)。
第二级导流板单元12安装时，布置在如图5所示的烟道出口截面处，沿烟道高度方向依次等距布置3段导流板，导流板安装时与脱硝系统斜盖板平行，每一段导流板上安装有3片导流片每片导流片绕轴转动的角度为-15°～15°(定义初始安装的角度为0°)，在安装时，导流片之间和最外侧导流片与烟道之间至少间隔L2sin15°的距离(L2为第二级导流片的长度)。
针对SCR脱硝系统特点，在如图5所示，在第一层催化剂上方设置烟气监测网格13，根据烟道尺寸，设置不少于3×3个NOx传感器，用于监测SCR脱硝反应器14入口NOx分布情况，监测网格将数据反馈至计算机中。
系统运行过程中，如图6所示，根据SIS系统测点数据和监测网格的监测数据，通过控制与计算装置，调节均流板的角度，实现对催化剂上方流场调整。实现烟气中NOx与催化剂更均匀的接触。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分段式导流板，其特征在于：包括：
主轴，为固定轴，用于进行支撑固定；
导流片，至少为3个，其通过各自的转轴活动安装于主轴上；
轴承，安装在每一片导流片的两端位置；
电机，其个数与导流片对应设置，设置于主轴的端部，分别与每个导流片的转轴连接。
2.根据权利要求1所述的分段式导流板，其特征在于：每个导流片通过中轴线固定在转轴上。
3.根据权利要求1所述的分段式导流板，其特征在于：所有电机均设置于主轴的同一侧，或分别设置于主轴的两侧。
4.根据权利要求1所述的分段式导流板，其特征在于：转轴与主轴之间设置有轴承。
5.一种烟道烟气在线调节均流装置，其特征在于：包括：
分级布置的分段式导流板单元，每级导流板单元至少包含两段分段式导流板，分布于烟道的横截面上；
若干NOx传感器，通过监测网格均布于烟道的横截面上，用于检测烟道横截面NOx分布情况；
计算与控制装置，与各个NOx传感器组成的监测网格连接，并与各个分段式导流板的电机连接。
6.根据权利要求5所述的烟道烟气在线调节均流装置，其特征在于：所述监测网格设置于烟气脱硫脱硝装置的进口烟道内。
7.根据权利要求5所述的烟道烟气在线调节均流装置，其特征在于：至少有一个监测网格设置于第一层催化剂上方。
8.一种烟道烟气在线调节均流方法，其特征在于：包括如下步骤：
将SIS系统测点数据实时输送给计算与控制装置，若安装有NOx浓度检测网格，还应通过均匀分布于烟道横截面NOx传感器检测NOx在烟道内的分布均匀程度，将信号输送给计算与控制装置；
计算与控制装置计算得到取样面的流场分布情况，并根据计算结果调节每个电机的动作，调节每片导流片的角度，实现烟道内流场的局部调节。
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