專利名稱：用于scr脫硝系統的自動化噴氨混合系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種用于SCR脫硝系統的自動化噴 氨混合系統。
背景技術：
氮氧化物作為主要的大氣污染物之一，已受到越來越多的關注，其將成為繼 脫硫之后國家污染控制的又一重點，據研究推測，在不久的將來，NOx的排放總 量將會超過SOx,成為電力行業排放的第一大酸性污染氣體。
SCR (selective catalyst reactive)煙氣脫硝才支術是目前應用最為廣泛的 煙氣脫硝技術之一，有脫硝效率高、選擇性好、運行穩定可靠等優點，自七十年 代后期在日本安裝第一臺電廠SCR裝置以來，得到迅猛發展，如今，SCR脫硝裝 置已成為發達國家電廠的必備。SCR煙氣脫硝技術的原理是在280-420 。C溫度 下，煙氣中的NOx和上游煙道內噴入的還原劑NH3在催化劑作用下發生還原反 應，生成N2和H20等；在選定催化劑的前提下，煙氣氣流分布不均勾容易造成 NOx與NH3的混合及反應不充分，不但易造成局部噴氨過量，導致副反應的發 生，而且影響脫硝效果及經濟運行。因此在脫硝裝置運4亍過程中，煙道內NOx與 NH3等還原劑的混合效果成為影響NOx排放和氨逃逸量、制約系統脫硝率和經 濟成本的關鍵因素之一。
目前的噴氨系統主要是通過噴氨格柵系統先將氨蒸汽混合氣噴出，再通過噴 氨格柵后的各種混合系統將氨與煙氣混合開來， 一般混合系統主要有格柵式混合 器，星型混合器等，煙氣在煙道中高速流動時，混合器極易腐蝕和磨損。
專利20053041495. 3提供了一種流場自適應型噴氨裝置，其主要利用煙氣流速和氨流速之間的速度差引起的壓力差作為驅動力，隨著煙氣各處流速的不同來 改變氨噴射嘴的面積以達到控制氨流量的目的。此結構雖然可以較好地控制氨流 量，但煙道內煙氣流場不穩定，噴氨系統無法對噴氨量進行準確控制以適應各時 刻各個局域點的煙氣中氮氧化物濃度，即氨流量只能實現宏觀控制，而無法在微 )現狀態適應煙氣流場的分布。
因此，需要一種用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，可以即時檢測 煙氣流場中氮氧化物的分布情況，并根據檢測結果自動調節氨噴射量，實現氨噴 射的精確控制，提高反應效率、降低運行成本的同時，減緩混合器的腐蝕及磨損， 延長系統使用壽命。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的提供一種用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系 統，可以即時檢測煙氣流場中氮氧化物的分布情況，并根據檢測結果自動調節 氨噴射量，實現氨噴射的精確控制，提高反應效率、降低運行成本的同時，減 緩混合器的腐蝕及磨損，延長系統使用壽命。
本發明的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，包括噴氨裝置、煙氣 流量傳感器和PLC控制系統，所述噴氨裝置包括氨噴射嘴和氨流量調節閥，所 述氨噴射嘴沿煙道橫截面均勻設置，每個氨噴射嘴對應設置氨流量調節閥并通 過各自的氨流量調節閥與氨儲罐連通，所述煙氣流量傳感器位于煙道內并與相 互間隔的氨噴嘴對應"i殳置；
所述煙氣流量傳感器的信號輸出端與PLC控制系統的信號輸入端連接，所 述PLC控制系統的信號輸出端與氨流量調節閥的指令接收端連接。
進一步，所述氨噴射嘴的噴氨方向與煙道內煙氣流動方向相同；
進一步，所述煙氣流量傳感器與氨噴射嘴固定連接并鄰近氨噴出口；
進一步，每相鄰兩個氨噴射嘴的噴射面交叉。本發明的有益效果是本發明的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統， 包括噴氨裝置、煙氣流量傳感器和PLC控制系統，所述噴氨裝置包括氨噴射嘴
和氨流量調節閥，所述氨噴射嘴沿煙道橫截面均勻設置，每個氨噴射嘴對應設 置氨流量調節閥并通過各自的氨流量調節閥與氨儲罐連通，所述煙氣流量傳感
器位于煙道內并與相互間隔的氨噴嘴對應設置；所述煙氣流量傳感器的信號輸 出端與PLC控制系統的信號輸入端連接，所述PLC控制系統的信號輸出端與氨 流量調節閥的指令接收端連接；操作時，每個煙氣流量傳感器將各自采集的煙 道內局域點的氮氧化物分布的信號輸入PLC控制系統進行分析處理，PLC控制 系統得到煙道內各局域點即時所需的氨量并輸出氨噴射指令至氨流量調節閥， 氨流量調節閥即可根據指令實現氨的定時定量噴射，而煙道內未檢測區域的流 場狀況由中心差分法計算得到，節約成本的同時減小誤差。
本系統通過煙氣流量傳感器即時檢測煙氣流場中氮氧化物的分布情況，通 過PLC控制系統自動調節氨噴射量，實現氨噴射的精確控制，提高反應效率、 降低運行成本的同時，減緩混合器的腐蝕及磨損，延長系統使用壽命。
圖1為本發明的原理圖2為煙氣流量傳感器信號采集方式示意圖3為噴氨裝置結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對發明作進一步描述。
圖1為本發明的結構示意圖；圖2為煙氣流量傳感器信號采集方式示意圖； 圖3為噴氨裝置結構示意圖。如圖所示
本實施例的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，包括噴氨裝置、煙氣 流量傳感器1和PLC控制系統2,其中，噴氨裝置包括氨噴射嘴4和氨流量調 節閥3,氨噴射嘴沿煙道橫截面均勻設置，每個氨噴射嘴對應設置氨流量調節閥并通過各自的氨流量調節閥與氨儲罐5連通，煙氣流量傳感器1位于煙道6 內并與相互間隔的氨噴射嘴對應設置；煙氣流量傳感器1的信號輸出端與PLC 控制系統2的信號輸入端連接，PLC控制系統2的信號輸出端與氨流量調節閥 3的指令接收端連接；操作時，各個煙氣流量傳感器1各自采集煙道內局域點7 的氮氧化物分布的信號并輸入PLC控制系統2, PLC控制系統2對信號進行分析 處理并得到煙道內各局域點即時所需的氨量，隨后PLC控制系統2根據數據處 理結果輸出氨噴射指令至氨流量調節閥3，氨流量調節閥3即可根據指令實現 氨的定時定量噴射；本實施例中，煙道內未檢測區域的流場狀況由中心差分法 計算得到，節約成本的同時減小誤差。
作為本實施例的進一步改進，氨噴射嘴4的噴氨方向與煙道內煙氣流動方
向相同，此設置可避免煙道內產生大量氣流旋渦，提高煙氣流量傳感器采集信
號的可信度與精確度。
作為本實施例的進一步改進，煙氣流量傳感器1與氨噴射嘴4固定連接并
鄰近氨噴出口；工作時，各個煙氣流量傳感器每次采集的信號為該時刻氨噴射
嘴周圍氮氧化物的實際分布情況，這樣，當信號經由PLC控制系統快速分析處
理后，各個氨噴射嘴執行的噴氨量能夠與其周圍氮氧化物含量實現理想配比，
提高氨氣與氮氧化物的混合效果，降低系統運行成本。
作為本實施例的進一步改進，每相鄰兩個氨噴射嘴的噴射面交叉，此設置
可提高氨在煙道內分布的均勻度，增強氨與氮氧化物的混合效果。
最后說明的是，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的 普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而 不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當 中。
權利要求
1.一種用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，其特征在于包括噴氨裝置、煙氣流量傳感器和PLC控制系統，所述噴氨裝置包括氨噴射嘴和氨流量調節閥，所述氨噴射嘴沿煙道橫截面均勻設置，每個氨噴射嘴對應設置氨流量調節閥并通過各自的氨流量調節閥與氨儲罐連通，所述煙氣流量傳感器位于煙道內并與相互間隔的氨噴嘴對應設置；所述煙氣流量傳感器的信號輸出端與PLC控制系統的信號輸入端連接，所述PLC控制系統的信號輸出端與氨流量調節閥的指令接收端連接。
2. 根據權利要求1所述的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，其特征在 于所述氨噴射嘴的噴氨方向與煙道內煙氣流動方向相同。
3. 根據權利要求2所述的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，其特征在 于所述煙氣流量傳感器與氨噴射嘴固定連接并鄰近氨噴出口 。
4. 根據權利要求1至3任一權利要求所述的用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混 合系統，其特征在于每相鄰兩個氨噴射嘴的噴射面交叉。
全文摘要
本發明公開了一種用于SCR脫硝系統的自動化噴氨混合系統，包括噴氨裝置、煙氣流量傳感器和PLC控制系統，噴氨裝置包括沿煙道橫截面均勻設置的氨噴射嘴和氨流量調節閥，每個氨噴射嘴對應設置氨流量調節閥并通過氨流量調節閥與氨儲罐連通，煙氣流量傳感器位于煙道內并與間隔的氨噴射嘴對應設置；操作時，煙氣流量傳感器采集氮氧化物分布信號并輸入PLC控制系統，PLC控制系統對信號進行分析處理并發出氨噴射指令，該指令由氨流量調節閥接收并執行；本系統將即時檢測到的煙道內各局域點的氮氧化物分布信號實時轉換為噴氨信號并執行，實現氨噴射的精確控制，不僅提高反應效率、降低運行成本，而且減緩混合器的腐蝕及磨損，延長系統使用壽命。
文檔編號B01F5/02GK101623606SQ200910104470
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月29日 優先權日2009年7月29日
發明者丁小紅, 凡 何, 宇 余, 吳其榮, 喻江濤, 杜云貴, 燕 洪, 鄧佳佳, 隋建才 申請人:中電投遠達環保工程有限公司;重慶大學