Scr脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，包括噴氨總管、多路噴氨支管、流場分布控制器和煙氣檢測裝置；其中，煙氣檢測裝置包括多個采樣頭，被設(shè)置于SCR反應(yīng)器的入口煙道和/或出口煙道，多個采樣頭分布在入口煙道和/或出口煙道截面的不同位置，以檢測入口煙道和/或出口煙道不同位置的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，煙氣檢測裝置將采集到的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至流場分布控制器；多路噴氨支管與噴氨總管連通，流場分布控制器根據(jù)氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)來控制噴氨總管的閥門開度和每個噴氨支管的閥門開度。精確控制SCR反應(yīng)器的氨氣噴入總量以及每個噴氨支管的氨氣噴入量，使煙道內(nèi)噴入的氨氣量按照煙氣檢測裝置所測量的有害氣體成分在煙道不同區(qū)域的濃度值重新合理分布。
【專利說明】
SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請屬于煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和生活水平的提高，大氣污染成了人們十分關(guān)注的問題。大氣污染中存在著一個大問題，氮氧化物NOx的污染問題。NOx在陽光的作用下會引起光化學(xué)反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧，從而造成嚴(yán)重的大氣污染。NOx的大氣污染問題已被日益重視，人們發(fā)現(xiàn):人體健康的傷害、高含量硝酸雨、光化學(xué)煙霧、臭氧減少以及其他一些問題均與低濃度NOx有關(guān)系，而且其危害性比人們原先設(shè)想的要大得多。
[0003]煙氣脫硝，是指把已生成的NOx還原為N2,從而脫除煙氣中的ΝΟχ，按照治理工藝可分為濕法脫硝和干法脫硝。主要包括:酸吸收法、堿吸收法、選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法、吸附法、離子體活化法等。其中，選擇性催化還原法(Selective CatalyticRedUCt1n，SCR)是采用垂直的催化劑反應(yīng)塔與無水氨，從燃煤燃燒裝置及燃煤電廠的煙氣中除去氮氧化物。具體為采用氨(NH3)作為反應(yīng)劑，與鍋爐排出的煙氣混合后通過催化劑層，在催化劑層，在催化劑的作用下將除去ΝΟχ，還原分解成無害的氮氣(N2)和水(H20)。
[0004]目前在SCR工藝中，對于噴氨量的控制只有一個總閥門開度來控制噴氨流量，總閥門后的分支噴氨管路只有手動閥調(diào)整開度，無法實現(xiàn)煙氣管道分區(qū)域的在線精細(xì)調(diào)控。目前控制策略的主要問題是，依靠單測點作為調(diào)節(jié)目標(biāo)，而單測點的精確度和代表性較差，也未考慮整個煙道截面的排放物分布;并且為了達(dá)到機(jī)組排放限值要求，噴氨量控制采取“寧多勿缺”的方式(為了使排放的NOx濃度達(dá)標(biāo)，噴入盡可能多的氨使更多的NOx被還原分解，使NOx的排放達(dá)標(biāo))，極易造成局部噴氨過量。雖然SCR出口 NOx的排放濃度達(dá)標(biāo)，但是過多的噴氨量轉(zhuǎn)化為氨逃逸進(jìn)入空氣預(yù)熱器，與進(jìn)入空氣預(yù)熱器的酸性介質(zhì)、水蒸汽反應(yīng)，生成NH4HSO4等有害物質(zhì)而堵塞空氣預(yù)熱器，造成設(shè)備損害及機(jī)組停運等嚴(yán)重后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环NSCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對噴氨量的控制過于粗糙、噴入量精度差、氨氣逃逸率高及空預(yù)器嚴(yán)重堵塞等技術(shù)問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，包括噴氨總管、多路噴氨支管、流場分布控制器和煙氣檢測裝置;其中，所述煙氣檢測裝置包括多個采樣頭，被設(shè)置于SCR反應(yīng)器的入口煙道和/或出口煙道，所述多個采樣頭分布在所述入口煙道和/或出口煙道截面的不同位置，以檢測所述入口煙道和/或出口煙道不同位置的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，所述煙氣檢測裝置將采集到的所述氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至所述流場分布控制器;所述多路噴氨支管與所述噴氨總管連通，所述流場分布控制器根據(jù)所述氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)來控制所述噴氨總管的閥門開度和每個所述噴氨支管的閥門開度。
[0007]所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氨氣濃度數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。
[0008]所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氨氮摩爾比分布數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。
[0009]所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的出口煙道各個分區(qū)的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。
[0010]所述煙氣檢測裝置還包括:煙氣分析儀和至少與噴氨支管數(shù)量相當(dāng)?shù)牟蓸庸?所述采樣頭一端開孔并設(shè)置于煙道內(nèi)，另一端與所述采樣管連通，所述采樣管與所述煙氣分析儀的閥門連通，使采集到的煙氣經(jīng)所述采樣管進(jìn)入所述煙氣分析儀。
[0011]每根所述采樣管與預(yù)設(shè)數(shù)量的所述采樣頭連通。
[0012]每個所述采樣頭與分別與一根獨立的采樣管連通。
[0013]所述采樣管平行于煙道截面方向設(shè)置;所述采樣管通過支架固定安裝在煙道內(nèi)，或者，安裝在步進(jìn)設(shè)備的支架上，所述步進(jìn)設(shè)備帶動所述采樣管行進(jìn)至所述煙道的不同深度。
[0014]所述采樣管垂直于煙道截面方向設(shè)置;所述采樣管通過支架固定安裝在煙道內(nèi)，或者，安裝在步進(jìn)設(shè)備的支架上，所述步進(jìn)設(shè)備帶動所述采樣管行進(jìn)至所述煙道的不同深度。
[0015]所述采樣管經(jīng)電磁閥連通至測量氣室，所述測量氣室外設(shè)有吹掃栗及抽氣栗，實現(xiàn)針對各采樣管的吹掃和煙氣樣本抽取;煙氣分析儀對抽取的煙氣樣本進(jìn)行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸至集散控制系統(tǒng)。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果:精確控制SCR反應(yīng)器的氨氣噴入總量以及每個噴氨支管的氨氣噴入量，使煙道內(nèi)的氨氣分布更加均衡，既保證有足夠的氨氣參與脫硝反應(yīng)同時避免發(fā)生氨逃逸現(xiàn)象。
[0017]當(dāng)然，實施本申請的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1是本申請實施例提供的一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)框圖；
[0020]圖2是本申請實施例提供的一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)框圖；
[0021]圖3是本申請實施例提供的一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)框圖；
[0022]圖4是本申請實施例的煙氣檢測裝置的框圖；
[0023]圖5是本申請實施例利用耙式吹灰器改造為煙氣檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本申請實施例的煙氣檢測裝置的輔助回路示意圖。
【具體實施方式】
[0025]以下將配合附圖及實施例來詳細(xì)說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0026]本申請實施例提供的SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，在SCR反應(yīng)器的入口煙道和/或出口煙道設(shè)置煙氣檢測裝置，該煙氣檢測裝置設(shè)有多個采樣頭，可以從不同的位置來采集氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，流場分布控制器根據(jù)氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)控制噴氨總管和噴氨支管的閥門開度，從而精確控制SCR反應(yīng)器的氨氣噴入總量以及每個噴氨支管的氨氣噴入量，使煙道內(nèi)的氨氣分布更加均衡、合理。
[0027]圖1是本申請實施例提供的一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，包括煙氣檢測裝置20和流場分布控制器21，噴氨總管22和噴氨支管23。該SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)包括一路噴氨總管22，噴氨支管23為多路(圖中未示出)，例如，噴氨支管23為16路。多路噴氨支管與噴氨總管22連通，多路噴氨支管的總噴氨量與噴氨總管22的噴氨量相同。噴氨總管22用于控制進(jìn)入SCR反應(yīng)器的噴氨總量，噴氨支管23用于控制煙道內(nèi)不同區(qū)域的氨氣噴入量。
[0028]煙氣檢測裝置20被設(shè)置于SCR反應(yīng)器的入口煙道，包括多個采樣頭，這些采樣頭分布在入口煙道的不同位置，從入口煙道的多個不同位置來采集入口煙道內(nèi)的煙氣并進(jìn)行檢測。第一檢測裝置20與流場分布控制器21通信連接，將檢測到的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送到流場分布控制器21。流場分布控制器21根據(jù)氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)節(jié)噴氨支管23的閥門開度，達(dá)到調(diào)節(jié)煙道內(nèi)各分區(qū)的氨氣噴入量的目的。
[0029]氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)包括氨氣濃度、氮氧化物濃度、氧量等數(shù)據(jù)，根據(jù)氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)來判斷整個煙道截面的氨氮摩爾比分布是否均衡。以煙道內(nèi)氨氮摩爾比分布均衡為原則，既保證有足夠的氨氣與氮氧化物進(jìn)行反應(yīng)，還控制氨氣量不要過多，防止出現(xiàn)過多的氨逃逸，因為氨氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器后，會與進(jìn)入空氣預(yù)熱器的酸性介質(zhì)、水蒸汽反應(yīng)，生成NH4HSO4等有害物質(zhì)而堵塞空氣預(yù)熱器。
[°03°]流場分布控制器21可以被單獨集成，也可以被集成在集散控制系統(tǒng)(DistributedControl System，DCS)中。
[0031]流場分布控制器21可以根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)來控制每個噴氨支管的閥門開度;也可以根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氨氮摩爾比分布數(shù)據(jù)來控制每個噴氨支管的閥門開度;也可以根據(jù)SCR反應(yīng)器的出口煙道各個分區(qū)的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)來控制每個噴氨支管的閥門開度。遵循的控制原則都是使入口煙道截面各位置的氨氮摩爾比分布均衡以及有足夠的氨氣參與脫硝反應(yīng)使氮氧化物濃度達(dá)標(biāo)同時避免氨逃逸現(xiàn)象出現(xiàn)。
[0032]在一個實施例中，煙氣檢測裝置20的多個采樣頭分布在入口煙道內(nèi)部各個噴氨支管的覆蓋區(qū)域，以分別檢測每個噴氨支管的覆蓋區(qū)域內(nèi)的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)。即煙氣檢測裝置20的采樣頭與每個噴氨支管對應(yīng)設(shè)置，每個采樣頭負(fù)責(zé)采集其對應(yīng)的噴氨支管所覆蓋區(qū)域的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)噴氨支管所覆蓋各區(qū)域的有效范圍，將SCR入口煙道劃分為若干分區(qū)，并獲得這些分區(qū)內(nèi)的氮氧化物、氨氣、氧氣等成分濃度的在線數(shù)據(jù)。流場分布控制器21根據(jù)每個采樣頭采集的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)來控制其對應(yīng)的噴氨支管的閥門開度，實現(xiàn)噴氨量在線分區(qū)精確控制。
[0033]在一個實施例中，如圖2所示，在SCR反應(yīng)器的出口煙道也設(shè)置一個煙氣檢測裝置20。該煙氣檢測裝置20的多個采樣頭分布在出口煙道截面的不同位置，以檢測出口煙道不同位置的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)。該煙氣檢測裝置20將采集到的出口煙道的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至流場分布控制器21，由流場分布控制器21來控制入口煙道內(nèi)部噴氨總管的氨氣噴入量和/或各噴氨支管的氨氣噴入量。
[0034]由設(shè)置在出口煙道的煙氣檢測裝置20采集出口煙道各氣體成分的分布數(shù)據(jù)，流場分布控制器21確定排放氣體的氮氧化物濃度是否達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)趸锏臐舛任催_(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)時，增大噴氨總管22的閥門開度，增加氨氣的噴入總量，使有更多的氨氣參與脫硝反應(yīng)，達(dá)到降低排放氣體的氮氧化物濃度的目的。當(dāng)?shù)趸锏臐舛纫堰_(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，而氨氣濃度大于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時，會減小噴氨總管22的閥門開度，達(dá)到降低氨氣噴入總量的效果。
[0035]在本實施例的另一種變形中，該煙氣檢測裝置20的多個采樣頭分布在各個噴氨支管在出口煙道內(nèi)所對應(yīng)的出口區(qū)域，以分別檢測每個噴氨支管所對應(yīng)的出口區(qū)域內(nèi)的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)。即每個采樣頭分別對應(yīng)一個噴氨支管，同時將出口煙道也劃分為多個分區(qū)，每個噴氨支管除了在入口煙道對應(yīng)一個分區(qū)之外，在出口煙道也對應(yīng)一個分區(qū)。該煙氣檢測裝置20的每個采樣頭檢測其在出口煙道所對應(yīng)分區(qū)的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，以確定各個分區(qū)內(nèi)的氮氧化物濃度是否達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，以及氨氣濃度是否超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，將檢測結(jié)果返回至流場分布控制器21。流場分布控制器21根據(jù)每個采樣頭返回的檢測結(jié)果，控制與采樣頭對應(yīng)的噴氨支管的閥門開度，達(dá)到控制出口煙道對應(yīng)分區(qū)內(nèi)的氨氣濃度的目的，實現(xiàn)了對每個噴氨支管的氨氣噴入量及其對應(yīng)分區(qū)內(nèi)的氨氣濃度的精確控制。對每個噴氨支管的閥門開度的控制是以被設(shè)置在入口煙道的煙氣檢測裝置20和被設(shè)置在出口煙道的煙氣檢測裝置20的檢測結(jié)果為共同依據(jù)的，以兼顧出口煙道排放的氣體符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)同時入口煙道截面的氨氮摩爾比分布均衡。
[0036]在另一個實施例中，如圖3所示的SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，包括煙氣檢測裝置20和流場分布控制器21，其中，煙氣檢測裝置20包括多個采樣頭并設(shè)置于SCR反應(yīng)器的出口煙道，多個采樣頭分布在出口煙道截面的不同位置，以檢測出口煙道不同位置的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，煙氣檢測裝置20將采集到的出口煙道的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至流場分布控制器21，由流場分布控制器21來控制SCR反應(yīng)器的入口煙道內(nèi)部的噴氨支管或噴氨總管的氨氣噴入量。
[0037]本實施例中只在出口煙道設(shè)置煙氣檢測裝置20，根據(jù)煙氣檢測裝置20的檢測結(jié)果設(shè)置來控制噴氨總管22的閥門開度，使排放氣體的氮氧化物濃度符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)同時來避免出現(xiàn)過多的氨逃逸。
[0038]如果將煙氣檢測裝置20的每個采樣頭分別與噴氨支管進(jìn)行對應(yīng)，并且將出口煙道進(jìn)行分區(qū)，將每個采樣管設(shè)置在對應(yīng)的分區(qū)內(nèi)，可以檢測每個分區(qū)內(nèi)的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)。根據(jù)每個采樣頭的檢測結(jié)果，對每個噴氨支管的閥門開度分別進(jìn)行控制，以達(dá)到對每個噴氨支管的閥門開度進(jìn)行精確控制的目的。此外還可以根據(jù)每個采樣頭的檢測結(jié)果確定整個出口煙道內(nèi)的氮氧化物濃度和氨氣濃度，并根據(jù)該結(jié)果來控制噴氨總管22的閥門開度，達(dá)到控制氨氣噴入總量的目的。
[0039]上述各實施例中的煙氣檢測裝置如圖4所示，包括多個采樣頭10，采樣頭的一端101開口，另一端102與采樣管11連通，采樣管11與煙氣分析儀12的閥門連通。采樣頭開口的一端101設(shè)置于煙道內(nèi)，煙氣從開口進(jìn)入采樣頭10并經(jīng)過采樣管11到達(dá)煙氣分析儀12，由煙氣分析儀12對煙氣的成分濃度進(jìn)行分析。采樣頭10在采樣管11上的分布可以是均勻或不均勻分布，采樣管11可以從爐墻引出，連通至煙氣分析儀12。
[0040]在SCR脫硝工藝中，該煙氣檢測裝置可以用于檢測采樣頭10所在位置的氨氣、氮氧化物、氧量、一氧化碳(CO)等成分濃度，以輔助集散控制系統(tǒng)(Distributed ControlSyStem，DCS)控制向SCR反應(yīng)器內(nèi)的氨氣噴入總量以及每個噴氨支管的氨氣噴入量。
[0041 ]在一個實施例中，每根所述采樣管與預(yù)設(shè)數(shù)量的采樣頭連通，該預(yù)設(shè)數(shù)量大于一。例如，每根采樣管與十個采樣頭連通，即該采樣管上設(shè)置有十個采樣頭來分別從不同位置采集煙氣樣本，如果該煙氣檢測裝置共有三根采樣管，該煙氣檢測裝置可從煙道截面的三十個不同位置來采集樣本。采樣管的數(shù)量可至少與SCR反應(yīng)器入口煙道的噴氨支管數(shù)量相當(dāng)，以便于采集不同噴氨支管所覆蓋的區(qū)域。因此，可根據(jù)煙道截面的大小來設(shè)置采樣管的數(shù)量和每根采樣管連通的采樣頭的數(shù)量?？梢詫⑺胁蓸宇^均勻的分布在采樣管上，對煙道內(nèi)部煙氣數(shù)據(jù)的采集更加均衡。
[0042]這種連通方式可以被稱為多路混合型，即多個采樣頭采集的煙氣樣本混合在一起，經(jīng)同一根采樣管進(jìn)入煙氣分析儀，更適用于檢測點較少，需要獲取平均值數(shù)據(jù)的檢測場景，增加采集數(shù)據(jù)的代表性。
[0043]此外，另一連通方式被稱為獨立采樣型，即每個采樣頭采集的煙氣經(jīng)過獨立的采樣管進(jìn)入進(jìn)入煙氣分析儀，更適用于檢測點多，需要獲取各分區(qū)詳盡數(shù)據(jù)的檢測場景。例如，針對每個噴氨支管所覆蓋的區(qū)域分別設(shè)置獨立的檢測點，從而可以獨立地檢測每個噴氨支管所覆蓋區(qū)域內(nèi)的氨氣濃度或氮氧化物濃度。
[0044]煙氣檢測裝置的采樣管可以平行于煙道截面設(shè)置，或者垂直于煙道截面設(shè)置。當(dāng)采樣管平行于煙道截面設(shè)置時，適合采用固定式安裝方式，采樣頭和采樣管通過支架固定安裝在煙道內(nèi)，適用于需要對固定位置進(jìn)行長期檢測的場景，并可以對其采用在線控制模式。
[0045]當(dāng)采樣管垂直于煙道截面設(shè)置時，適合采用移動式(便攜式)安裝方式，采樣管和采樣頭安裝在步進(jìn)設(shè)備的支架上，可以以特定時間、深度等可控方式在煙道中進(jìn)行移動測量，適用于臨時測量、優(yōu)化試驗等場合。由于插入煙道的深度可控，通過增加不同深度的測量次數(shù)，可以得到多于采樣頭數(shù)目整數(shù)倍的測量結(jié)果，所以可在需要更精確分區(qū)濃度信息時使用?？紤]到臨時性、移動式的測量需求，采樣管采用縱向布置以方便機(jī)組運行時采樣管通過臨時檢測孔插入被測煙道。
[0046]對于SCR反應(yīng)器而言，在其入口煙道采用移動式(便攜式)的檢測裝置，從而可以對每個噴氨支管的覆蓋區(qū)域分別進(jìn)行檢測，并且可以獲取整個煙氣截面在不同煙道深度的多組測量值，對每個噴氨支管噴氨量的控制更加精確，使整個煙道截面的氨氮摩爾比分布更加均衡。而在其出口煙道可采用固定式的檢測裝置，利于在特定位置確定SCR反應(yīng)的后的氮氧化物濃度是否符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)節(jié)噴氨總管的噴氨總量。
[0047]在一個實施例中，移動式(便攜式)安裝方式中的步進(jìn)設(shè)備以及固定采樣管和采樣頭的支架可通過改造耙式吹灰器來實現(xiàn)。耙式吹灰器主要用于清潔鰭片式受熱面、空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)受熱面以及SCR反應(yīng)器。吹灰元件是一根吹灰耙，由中心管和若干根裝有多個特殊噴嘴的支管組成。從噴嘴中射出的氣流可將覆蓋的空間吹掃干凈。吹灰耙的中心管后端與外管連接。外管由在大梁上移動的齒輪行走箱帶動運動。吹灰器閥門通過固定的內(nèi)管向吹灰管提供吹掃介質(zhì)。耙式吹灰器如圖5所示，目前多數(shù)電廠由于考慮催化劑安全運行，配置的耙式吹灰器并未投入使用，該設(shè)備的網(wǎng)格式耙管，可以經(jīng)過適當(dāng)改造后，作為煙氣檢測裝置的網(wǎng)格式采樣管的支架使用，也可以設(shè)計獨立支架支撐采樣管;而其齒輪行走箱帶動中心管和耙管向煙道內(nèi)不同深度行進(jìn)的特性，可以實現(xiàn)對SCR入口煙道截面不同位置的氮氧化物的濃度測量。耙式吹灰器包括噴嘴、耙管、中心管和齒輪行走箱;將噴嘴做為采樣頭并在耙管內(nèi)設(shè)置采樣管，耙管和中心管連通，中心管在齒輪行走箱的帶動下行進(jìn)至煙道的不同深度。
[0048]通過對耙管的改造，在一個橫向耙管上可以設(shè)計若干個采樣管，同時(以巡測方式)完成一個插入深度下多個采樣點的煙氣采樣和測量。同一深度下的幾個量值測量完成后，由齒輪行走箱帶動整個檢測探頭向另一深度行進(jìn)，到位后重新采樣測量所有采樣點的煙氣成分濃度。如此，可以獲取整個煙道截面上多于采樣管整數(shù)倍的分區(qū)成分濃度測量值。
[0049]整個煙氣檢測裝置的行進(jìn)深度、檢測時間等功能細(xì)節(jié)，可以由控制系統(tǒng)編程完成，使整個煙氣檢測裝置更加合理高效運行。
[0050]采樣管與煙氣分析儀通過閥門連通，每根采樣管均安裝電磁閥，可以實現(xiàn)獨立采樣回路管道的通、斷控制。所有采樣管的電磁閥可封裝于一個電磁閥箱之內(nèi)，如圖6所示，所有采樣管經(jīng)電磁閥箱連通至測量氣室。測量氣室外設(shè)計抽氣栗、吹掃栗，實現(xiàn)各采樣管的吹掃、測量氣室的吹掃以及采樣管路的煙氣抽取引出。
[0051 ]例如，該煙氣檢測裝置的控制流程如下:
[0052](I)系統(tǒng)啟動后，進(jìn)行初始吹掃:所有采樣管電磁閥打開，吹掃閥打開，吹掃栗運行I分鐘，進(jìn)行吹掃；
[0053](2)取樣:關(guān)閉所有采樣管電磁閥；關(guān)閉吹掃栗;打開第X路采樣管的電磁閥，啟動抽氣栗，完成第X路采樣管的煙氣取樣；
[0054](3)測量:打開煙氣分析儀的測量閥，測量表頭與X路取樣裝置接通，待讀數(shù)穩(wěn)定后完成取樣的測量;測量信號送入DCS;
[0055](4)反吹:停抽氣栗，關(guān)閉抽氣閥;開吹掃閥，啟動吹掃栗，吹掃30秒；
[0056](5)循環(huán)取樣、測量:返回步驟(2);
[0057](6)停止運行:開啟所有采樣管電磁閥，停抽氣栗關(guān)抽氣閥，開啟吹掃閥，啟動吹掃栗(熱備用，一直吹掃防止堵塞)。
[0058]以上控制過程可以用DCS完成控制，也可以用PLC或現(xiàn)場嵌入式設(shè)備進(jìn)行控制，視不同應(yīng)用場合、安裝方式而定。在檢測數(shù)據(jù)完成DCS回傳后，可以在操作員站實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)在線流場分布數(shù)據(jù)的實時顯示功能，如SCR入口煙道氨氣濃度分區(qū)檢測數(shù)據(jù)、SCR入口煙道氮氧化物濃度分區(qū)檢測數(shù)據(jù)、SCR出口煙道氮氧化物濃度分區(qū)檢測數(shù)據(jù)、SCR出口煙道氨氣濃度分區(qū)檢測數(shù)據(jù)以及其他氣體成分(如氧氣、一氧化碳等)檢測數(shù)據(jù)的顯示。
[0059]如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同名詞來稱呼同一個組件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語，故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?！按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題，基本達(dá)到所述技術(shù)效果。此外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電性耦接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表所述第一裝置可直接電性耦接于所述第二裝置，或通過其他裝置或耦接手段間接地電性耦接至所述第二裝置。說明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0060]還需要說明的是，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
[0061]上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種SCR脫硝工藝的成分檢測與噴氨控制系統(tǒng)，其特征在于，包括噴氨總管、多路噴氨支管、流場分布控制器和煙氣檢測裝置； 其中，所述煙氣檢測裝置包括多個采樣頭，被設(shè)置于SCR反應(yīng)器的入口煙道和/或出口煙道，所述多個采樣頭分布在所述入口煙道和/或出口煙道截面的不同位置，以檢測所述入口煙道和/或出口煙道不同位置的氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)，所述煙氣檢測裝置將采集到的所述氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸至所述流場分布控制器； 所述多路噴氨支管與所述噴氨總管連通，所述流場分布控制器根據(jù)所述氣體成分?jǐn)?shù)據(jù)來控制所述噴氨總管的閥門開度和每個所述噴氨支管的閥門開度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的入口煙道各個分區(qū)的氨氮摩爾比分布數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流場分布控制器可根據(jù)SCR反應(yīng)器的出口煙道各個分區(qū)的氮氧化物濃度數(shù)據(jù)來控制每個所述噴氨支管的閥門開度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣檢測裝置還包括:煙氣分析儀和至少與噴氨支管數(shù)量相當(dāng)?shù)牟蓸庸?所述采樣頭一端開孔并設(shè)置于煙道內(nèi)，另一端與所述采樣管連通，所述采樣管與所述煙氣分析儀的閥門連通，使采集到的煙氣經(jīng)所述采樣管進(jìn)入所述煙氣分析儀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，每根所述采樣管與預(yù)設(shè)數(shù)量的所述采樣頭連通。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，每個所述采樣頭分別與一根獨立的采樣管連通。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣管平行于煙道截面方向設(shè)置;所述采樣頭和采樣管通過支架固定安裝在煙道內(nèi)，或者，安裝在步進(jìn)設(shè)備的支架上，所述步進(jìn)設(shè)備帶動所述采樣管行進(jìn)至所述煙道的不同深度。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣管垂直于煙道截面方向設(shè)置;所述采樣頭和采樣管通過支架固定安裝在煙道內(nèi)，或者，安裝在步進(jìn)設(shè)備的支架上，所述步進(jìn)設(shè)備帶動所述采樣管行進(jìn)至所述煙道的不同深度。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣管經(jīng)電磁閥連通至測量氣室，所述測量氣室外設(shè)有吹掃栗及抽氣栗，實現(xiàn)針對各采樣管的吹掃和煙氣樣本抽取;煙氣分析儀對抽取的煙氣樣本進(jìn)行檢測，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸至集散控制系統(tǒng)。
【文檔編號】B01D53/78GK105983302SQ201610377022
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】邢紅濤
【申請人】邢紅濤