SCR脱硝工艺的流场检测系统技术方案

本申请公开了一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，包括第一检测装置和流场分布控制器，其中，所述第一检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的入口烟道，所述多个采样头分布在所述入口烟道截面的不同位置，以检测所述入口烟道不同位置的气体成分数据，所述第一检测装置将采集到的所述入口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨支管的氨气喷入量。提高了检测数据的参考价值，对喷氨量的控制更加准确有效。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于烟气脱硝
，具体地说，涉及一种SCR脱硝工艺流场检测系统。
技术介绍
随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。大气污染中存在着一个大问题，氮氧化物NOX的污染问题。NOX在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。NOX的大气污染问题已被日益重视，人们发现：人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关系，而且其危害性比人们原先设想的要大得多。烟气脱硝，是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX，按照治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、选择性非催化还原法、吸附法、离子体活化法等。其中，选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是采用垂直的催化剂反应塔与无水氨，从燃煤燃烧装置及燃煤电厂的烟气中除去氮氧化物。具体为采用氨(NH3)作为反应剂，与锅炉排出的烟气混合后通过催化剂层，在催化剂层，在催化剂的作用下将除去NOX，还原分解成无害的氮气(N2)和水(H2O)。目前在SCR工艺中，对于喷氨量的控制只有一个总阀门开度来控制喷氨流量，总阀门后的分支喷氨管路只有手动阀调整开度，无法实现烟气管道分区域的在线精细调控。目前控制策略的主要问题是，依靠单测点作为调节目标，而单测点的精确度和代表性较差，也未考虑整个烟道截面的排放物分布；并且为了达到机组排放限值要求，喷氨量控制采取“宁多勿缺”的方式(为了使排放的NOX浓度达标，喷入尽可能多的氨使更多的NOX被还原分解，使NOX的排放达标)，极易造成局部喷氨过量。虽然SCR出口NOX的排放浓度达标，但是过多的喷氨量转化为氨逃逸进入空气预热器，与进入空气预热器的酸性介质、水蒸汽反应，生成NH4HSO4等有害物质而堵塞空气预热器，，造成设备损害及机组停运等严重后果。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，用以解决现有技术中检测点的检测数据缺乏代表性，对喷氨量控制的参考价值很低的技术问题。为了解决上述技术问题，本申请公开了一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，包括第一检测装置和流场分布控制器，其中，所述第一检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的入口烟道，所述多个采样头分布在所述入口烟道截面的不同位置，以检测所述入口烟道不同位置的气体成分数据，所述第一检测装置将采集到的所述入口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨支管的氨气喷入量。所述第一检测装置的多个采样头分布在所述入口烟道内部各个喷氨支管的覆盖区域，以分别检测每个所述喷氨支管的覆盖区域内的气体成分数据。所述流场检测系统还包括第二检测装置，所述第二检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的出口烟道，所述第二检测装置的多个采样头分布在所述出口烟道截面的不同位置，以检测所述出口烟道不同位置的气体成分数据，所述第二检测装置将采集到的所述出口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨总管的氨气喷入量和/或各喷氨支管氨气喷入量。所述第二检测装置的多个采样头分布在所述各个喷氨支管在所述出口烟道内所对应的出口区域，以分别检测每个所述喷氨支管所对应的出口区域内的气体成分数据。所述第一检测装置还包括：烟气分析仪和至少与喷氨支管数量相当的采样管；所述采样头一端开孔并设置于烟道内，另一端与所述采样管连通，所述采样管与所述烟气分析仪的阀门连通，使采集到的烟气经所述采样管进入所述烟气分析仪。每根所述采样管与预设数量的所述采样头连通。每个所述采样头与分别与一根独立的采样管连通。所述采样管平行于烟道截面方向设置；所述采样头和采样管通过支架固定安装在烟道内，或者，安装在步进设备的支架上，所述步进设备带动所述采样管行进至所述烟道的不同深度。所述采样管垂直于烟道截面方向设置；所述采样头和采样管通过支架固定安装在烟道内，或者，安装在步进设备的支架上，所述步进设备带动所述采样管行进至所述烟道的不同深度。一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，包括第二检测装置和流场分布控制器，其中，所述第二检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的出口烟道，所述多个采样头分布在所述出口烟道截面的不同位置，以检测所述出口烟道不同位置的气体成分数据，所述第二检测装置将采集到的所述出口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述SCR反应器的入口烟道内部的喷氨支管或喷氨总管的氨气喷入量。与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：通过入口烟道的第一检测装置从多个位置检测入口烟道的气体成分数据，根据检测结果调整每个喷氨支管的喷氨量，提高了检测数据的参考价值，对喷氨量的控制更加准确有效。当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是本申请实施例提供的一种SCR脱硝工艺的流场检测系统的框图；图2是本申请实施例提供的一种SCR脱硝工艺的流场检测系统的框图；图3是本申请实施例提供的一种SCR脱硝工艺的流场检测系统的框图；图4是本申请实施例的第一检测装置和第二检测装置的框图；图5是本申请实施例利用耙式吹灰器改造为第一检测装置的结构示意图；图6是本申请实施例的第一检测装置和第二检测装置的辅助回路示意图。具体实施方式以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例提供了一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，在入口烟道设置的第一检测装置包括多个采样头，多个采样头分布在入口烟道截面的不同位置，来检测不同位置的气体成分数据并将检测结果返回至流场分布控制器，由流场分布控制器来控制入口烟道内部喷氨支管的氨气喷入量，提高了检测数据的代表性，对氨气喷入量的控制更加精确，效率更高。图1是本申请实施例提供的一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，包括第一检测装置20和流场分布控制器21。第一检测装置20被设置于SCR反应器的入口烟道，包括多个采样头，这些采样头分布在入口烟道的不同位置，从入口烟道的多个不同位置来采集入口烟道内的烟气并进行检测。第一检测装置20与流场分布控制器21通信连接，将检测到的气体成分数据发送到流场分布控制器21。流场分布控制器根据气体成分数据调节喷氨支管的阀门开度，达到调节氨气喷入量的目的。气体成分数据包括氨气浓度、氮氧化物浓度、氧量等数据，根据气体成分数据来判断整个烟道截面的氨氮摩尔比分布是否均衡。以烟道内氨氮摩尔比分布均衡为原则，既保证有足够的氨气与氮氧化物进行反应，还控制氨气量不要过多，防止出现过多的氨逃逸，因为氨气进入空气预热器后，会与进入空气预热器的酸性介质、水蒸汽反应，生成NH4HSO4等有害物质而堵塞空气预热器。流场分布控制器21可以被单独集成，也可以被集成在集散控制系统(Distributed Control System，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，其特征在于，包括第一检测装置和流场分布控制器，其中，所述第一检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的入口烟道，所述多个采样头分布在所述入口烟道截面的不同位置，以检测所述入口烟道不同位置的气体成分数据，所述第一检测装置将采集到的所述入口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨支管的氨气喷入量。

【技术特征摘要】
1.一种SCR脱硝工艺的流场检测系统，其特征在于，包括第一检测装置和流场分布控制器，其中，所述第一检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的入口烟道，所述多个采样头分布在所述入口烟道截面的不同位置，以检测所述入口烟道不同位置的气体成分数据，所述第一检测装置将采集到的所述入口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨支管的氨气喷入量。2.根据权利要求1所述的流场检测系统，其特征在于，所述第一检测装置的多个采样头分布在所述入口烟道内部各个喷氨支管的覆盖区域，以分别检测每个所述喷氨支管的覆盖区域内的气体成分数据。3.根据权利要求1所述的流场检测系统，其特征在于，所述流场检测系统还包括第二检测装置，所述第二检测装置包括多个采样头并设置于SCR反应器的出口烟道，所述第二检测装置的多个采样头分布在所述出口烟道截面的不同位置，以检测所述出口烟道不同位置的气体成分数据，所述第二检测装置将采集到的所述出口烟道的气体成分数据传输至所述流场分布控制器，由所述流场分布控制器来控制所述入口烟道内部喷氨总管的氨气喷入量和/或各喷氨支管氨气喷入量。4.根据权利要求3所述的流场检测系统，其特征在于，所述第二检测装置的多个采样头分布在所述各个喷氨支管在所述出口烟道内所对应的出口区域，以分别检测每个所述喷氨支管所对应的出口区域内的气体成分数据。5.根据权利要求1或3所述的流场检测系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢红涛，
申请(专利权)人：邢红涛，
类型：发明
国别省市：河北;13