[发明专利]一种在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统

权利要求书

1.一种在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，包括依次连通的入口烟道、垂直烟道、SCR反应器，垂直烟道中部设有一级喷氨格栅，SCR反应器内设有催化剂层，垂直烟道底部与入口烟道相连且连接处设有第一拐角固定导流板，垂直烟道顶部与SCR反应器入口相连且连接处设有第二拐角固定导流板；其特征在于：所述第一拐角固定导流板与一级喷氨格栅之间的垂直烟道根据横截面均匀划分为若干个分区，对应每个分区从下至上依次设有分区烟气速度测量装置和分区NOx浓度测量装置；所述SCR反应器顶部安装有动态流场调平倒流装置，动态流场调平倒流装置下方安装有均流器，均流器与催化剂层之间以及催化剂层与出口烟道之间均匀划分为相同的若干个分区，对应均流器与催化剂层之间的每个分区从上至下依次设有二级微喷补氨系统、分区速度测量装置、分区氨氮一体化浓度测量装置；对应催化剂层与出口烟道之间的每个分区布置有分区氨氮一体化浓度测量装置；

分区烟气速度测量装置、分区NOx浓度测量装置、分区速度测量装置、分区氨氮一体化浓度测量装置测量数据传输至控制单元的输入端口，控制单元生成控制调节信号输出端至一级喷氨格栅、动态流场调平导流装置、二级微喷补氨系统。

2.根据权利要求1所述的在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，其特征在于：所述一级喷氨格栅包括若干个喷氨支路，每个喷氨支路包括喷氨支管、位于喷氨支管前段的流量调节阀以及在喷氨支管上间隔分布的喷氨喷嘴。

3.根据权利要求1所述的在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，其特征在于：所述动态流场调平倒流装置包括若干块固定导流板和若干块可动导流板，在催化剂层所在烟道顶部的入口侧固定导流板、可动导流板沿纵向和横向呈间隔排布，在催化剂层所在烟道顶部的内侧固定导流板和可动导流板呈上下间隔排布。

4.根据权利要求1所述的在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，其特征在于：所述第一拐角固定导流板与一级喷氨格栅之间的垂直烟道根据横截面均匀划分为M个分区，所述均流器和催化剂层之间沿长度和宽度方向等分成N*L个分区。

5.根据权利要求1所述的在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统，其特征在于：对应每个分区二级微喷补氨系统设有一根独带有流量调节阀的喷氨支管和四个喷氨喷嘴，四个喷嘴与喷氨支管连接。

6.根据权利要求1所述在线速度场调平和浓度场测量的全负荷精准喷氨系统的方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）控制模块发出指令，获取一级喷氨格栅前的分区烟气速度测量装置和分区NOx测量装置测得的分区烟气速度和NOx浓度，然后计算出当前的NOx流量，按照等化学当量比的方式计算出所需的理论喷氨量，一级喷氨格栅所有阀门按照均匀喷氨的要求平均分配各个喷氨支管的流量；

（2）控制模块发出指令，获取催化剂层前分区速度测量装置的分区速度测量结果，根据分区速度的结果调整动态流场调平导流装置调平催化剂层前入口流场速度；

（3）控制模块发出指令，获取催化剂前分区氨氮一体化测量装置的测量结果，如发现某分区内氨量超过所需的氨氮摩尔比，减小一级喷氨格栅对应的阀门开度，如此循环直至所有分区内氨量等于或少于所需的氨氮摩尔比；然后控制分区二级微喷补氨系统，实现各个分区内微量补氨操作将喷氨量补充到所需的化学当量摩尔比；

（4）控制模块发出指令，获取与催化剂层前分区相对应的分区的催化剂层后分区氨氮一体化浓度测量装置的测量结果，如某个分区内NOx浓度超标，对应分区的二级微喷补氨系统的阀门开度调大直至NOx浓度达标。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述可动导流板根据催化剂层前的分区速度测量装置的测量结果对催化层前的速度场进行调整，使得速度标准偏差系数小于15%。