CN114452816A - 一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统及其使用方法，其结构包括脱硝反应器，所述脱硝反应器的内部自上而下依次设有第一层催化区、第二层催化区和第三层催化区，所述第一层催化区的上下两侧分别安装有压差检测装置，所述第一层催化区的上侧安装有吹灰装置。本发明通过对第一层催化区进行分区的积灰监测，对吹灰实现精准的控制，减少不必要的吹扫气浪费，减少能耗和物耗，提高吹扫精准性，并且自动化检测，能够减少人工的工作强度，同时报警信号的设置，能够方便工作人员对该装置进行检修。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统及其使用方法。
背景技术
选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术作为一种主要的高效氮氧化物(NOx)控制技术在燃煤发电机组中得到广泛应用。催化剂的活性温度通常为300～420℃，因此SCR脱硝系统通常布置在锅炉省煤器后，空预器前。烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器，然后经过喷氨格栅进入SCR系统烟道中，在烟道中氨气与烟气混合后到达催化剂表面，在催化剂的作用下烟气中的NOx与喷入的氨气在催化剂内发生选择性催化反应生成氮气和水蒸气。
脱硝反应器中的催化剂布置一般采用三层或四层设计，催化剂是SCR脱硝系统的核心。催化剂所在区域烟气并没有经过除尘，粉尘浓度含量较高，因此粉尘容易在催化剂表面沉淀、搭桥造成催化剂孔道积灰堵塞。为了避免粉尘堵塞催化剂，需要设置专用的吹扫装置，定期对催化剂表面进行吹扫。然而催化剂上表面的粉尘累积往往并不均匀，进行全面均匀的吹扫，不仅浪费吹扫气，也会过多降低烟气的温度，影响催化效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统及其使用方法，解决了催化剂上表面的粉尘累积往往并不均匀，进行全面均匀的吹扫，不仅浪费吹扫气，也会过多降低烟气的温度，影响催化效率的问题。
根据本发明的一个目的，本发明提供一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，包括脱硝反应器，所述脱硝反应器的内部自上而下依次设有第一层催化区、第二层催化区和第三层催化区，所述第一层催化区的上下两侧分别安装有压差检测装置，所述第一层催化区的上侧安装有吹灰装置。
进一步地，所述第一层催化区分成多个虚拟区域，多个所述虚拟区域的面积相同。
进一步地，所述压差检测装置包括压差变送器和压力检测管，所述压差变送器和压力检测管相互连接。
进一步地，所述压力检测管的数量为两个，两个所述压力检测管分别设置在所述第一层催化区的上下两侧。
进一步地，所述压差检测装置的数量为多个，所述压差检测装置的数量与所述虚拟区域的数量相同，每个所述虚拟区域均对应设有一个所述压差检测装置。
进一步地，所述吹灰装置包括控制阀、吹扫管和吹扫喷嘴，所述控制阀和所述吹扫管相互连接，所述吹扫管和所述吹扫喷嘴相互连接。
进一步地，所述吹灰装置的数量为多个，所述吹灰装置的数量与所述虚拟区域的数量相同，每个所述虚拟区域均对应设有一个所述吹灰装置。
进一步地，每个所述虚拟区域的上方设有一个所述吹扫喷嘴，所述吹扫喷嘴位于所述虚拟区域的中心位置上方。
根据本发明的另一个目的，本发明提供一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统的使用方法，包括以下步骤：
S1，烟气进入到脱硝反应器的内部；
S2，压差检测装置持续在线检测第一层催化区上下两侧的压差数值Pi；
S3，当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启第一层催化区对应的吹灰装置执行吹扫，持续2min；
S4，吹扫完毕之后，对压差数值pi进行检测；
S5，当压差数值Pi＜200Pa，回到S1；当压差数值pi≥200Pa，发出报警信号，提醒运维人员。
进一步地，第一层催化区分为多个虚拟分区，每个虚拟分区对应设置有压差检测装置和吹灰装置，压差检测装置分别检测对应的虚拟分区上下两侧的压差数值Pi；当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启相应虚拟分区对应的吹灰装置执行吹扫，持续2min。
本发明的技术方案通过对第一层催化区进行分区的积灰监测，对吹灰实现精准的控制，减少不必要的吹扫气浪费，减少能耗和物耗，提高吹扫精准性，并且自动化检测，能够减少人工的工作强度，同时报警信号的设置，能够方便工作人员对该装置进行检修。
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技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的工作流程示意图；
图3为本发明实施例吹扫喷嘴的布局结构示意图；
图4为本发明实施例压差检测装置结构示意图；
图5为本发明实施例吹灰装置结构示意图。
图中：1、脱硝反应器；2、第一层催化区；3、第二层催化区；4、第三层催化区；5、压差检测装置；501、压差变送器；502、压力检测管；6、吹灰装置；601、控制阀；602、吹扫管；603、吹扫喷嘴。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1-图5所示，
一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，包括脱硝反应器1、第一层催化区2、第二层催化区3、第三层催化区4、压差检测装置5和吹灰装置6，脱硝反应器1的内部自上而下依次设有第一层催化区2、第二层催化区3和第三层催化区4，第一层催化区2位于第二层催化区3的上侧，第二层催化区3位于第三层催化区4的上侧。
第一层催化区2分成多个虚拟区域，虚拟区域的具体数量可以根据实际情况选择，虚拟区域的数量一般为2-20个。第一层催化区2内部设置的多个虚拟区域的面积相同，能够使第一层催化区2内部设置的虚拟区域结构相同。
第一层催化区2的上下两侧分别安装有压差检测装置5，第一层催化区2的上侧设置有吹灰装置6。
压差检测装置5的数量为多个，压差检测装置5的数量与虚拟区域的数量相同，每个虚拟区域均对应设有一个压差检测装置5。每个压差检测装置5包括压差变送器501和两个压力检测管502，两个压力检测管502分别设置在第一层催化区2的虚拟区域上下两侧，压差变送器501分别和两个压力检测管502相互连接，压力检测管502能够持续性完成对第一层催化区2的上下两侧压力值的数据收集；通过压差检测装置5可以对第一层催化区2的上下两侧压差进行检测。
吹灰装置6的数量为多个，吹灰装置6的数量与虚拟区域的数量相同，每个虚拟区域均对应设有一个吹灰装置6。吹灰装置6包括控制阀601、吹扫管602和吹扫喷嘴603，控制阀601和吹扫管602相互连接，吹扫管602和吹扫喷嘴603相互连接，通过吹灰装置6的使用，能够对第一层催化区2内部的每组虚拟区域进行处理；每述虚拟区域的上方设有一个吹扫喷嘴603，吹扫喷嘴603位于虚拟区域的中心位置上方，通过相应的吹扫喷嘴603完成对第一层催化区2的对应虚拟区域灰尘的吹扫。
一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统的使用方法，包括以下步骤：
1)烟气流动到脱硝反应器1的内部；
2)通过压差检测装置5持续在线检第一层催化区2上下两侧的压差数值Pi；在检测时，每个虚拟分区分别通过对应设置的压差检测装置5检测上下两侧的压差数值Pi；压差数值Pi为位于虚拟分区下侧和上侧两个压力检测管502的差值；
3)当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启相应虚拟分区对应的吹灰装置执行吹扫，持续2min；
4)吹扫完毕之后，继续对压差数值pi进行检测；
5)当压差数值pi＜200Pa，回到步骤1)；当压差数值pi≥200Pa，发出报警信号，提醒运维人员。
本发明的具体运行过程如下：
首先烟气从脱硝反应器1的上端进入到装置内部，之后烟气和压差检测装置5的位于第一层催化区2上方的压力检测管502相互接触，通过压力检测管502完成对压力的检测；
之后烟气向下流动，进入到第一层催化区2的内部，再从第一层催化区2的下端流出，之后与安装在第一层催化区2的下端的压力检测管502相互接触，通过压差变送器501计算位于第一层催化区2的下方和上方的两个压力检测管502测得数值的压差数值pi；
当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启虚拟分区对应的吹灰装置6，通过打开控制阀601，使空气穿过吹扫管602和吹扫喷嘴603对第一层催化区2的对应虚拟分区内部执行吹扫，持续2min；当吹扫之后，如压差数值pi≥200Pa，发出报警信号，提醒运维人员。
本发明通过对第一层催化区进行分区的积灰监测，对吹灰实现精准的控制，减少不必要的吹扫气浪费，减少能耗和物耗，提高吹扫精准性，并且自动化检测，能够减少人工的工作强度，同时报警信号的设置，能够方便工作人员对该装置进行检修。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，包括脱硝反应器，所述脱硝反应器的内部自上而下依次设有第一层催化区、第二层催化区和第三层催化区，所述第一层催化区的上下两侧分别安装有压差检测装置，所述第一层催化区的上侧安装有吹灰装置。
2.根据权利要求1所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述第一层催化区分成多个虚拟区域，多个所述虚拟区域的面积相同。
3.根据权利要求2所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述压差检测装置包括压差变送器和压力检测管，所述压差变送器和压力检测管相互连接。
4.根据权利要求3所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述压力检测管的数量为两个，两个所述压力检测管分别设置在所述第一层催化区的上下两侧。
5.根据权利要求3所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述压差检测装置的数量为多个，所述压差检测装置的数量与所述虚拟区域的数量相同，每个所述虚拟区域均对应设有一个所述压差检测装置。
6.根据权利要求3所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述吹灰装置包括控制阀、吹扫管和吹扫喷嘴，所述控制阀和所述吹扫管相互连接，所述吹扫管和所述吹扫喷嘴相互连接。
7.根据权利要求6所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，所述吹灰装置的数量为多个，所述吹灰装置的数量与所述虚拟区域的数量相同，每个所述虚拟区域均对应设有一个所述吹灰装置。
8.根据权利要求6所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统，其特征在于，每个所述虚拟区域的上方设有一个所述吹扫喷嘴，所述吹扫喷嘴位于所述虚拟区域的中心位置上方。
9.一种基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，烟气进入到脱硝反应器的内部；
S2，压差检测装置持续在线检测第一层催化区上下两侧的压差数值Pi；
S3，当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启第一层催化区对应的吹灰装置执行吹扫，持续2min；
S4，吹扫完毕之后，对压差数值pi进行检测；
S5，当压差数值Pi＜200Pa，回到S1；当压差数值pi≥200Pa，发出报警信号，提醒运维人员。
10.根据权利要求9所述的基于在线积灰检测的脱硝运行优化系统的使用方法，其特征在于，第一层催化区分为多个虚拟分区，每个虚拟分区对应设置有压差检测装置和吹灰装置，压差检测装置分别检测对应的虚拟分区上下两侧的压差数值Pi；当压差数值Pi≥200Pa且持续1min以上，开启相应虚拟分区对应的吹灰装置执行吹扫，持续2min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220510 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |