[发明专利]一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置

权利要求书

1.一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，其特征在于包括反应系统、智能控制系统、喷氨及烟气扰流系统以及烟气流线矫正系统；

所述反应系统包括内置式直燃炉（5）、脱CO催化剂层（6）、第一级SCR脱硝催化剂层（7）、第二级SCR脱硝催化剂层（8）；所述内置式直燃炉（5）由支管（19）、炉内喷嘴（20）构成，与整流格栅（4）间距不小于0.5m，与脱CO催化剂层（6）间距不小于2m；所述炉内 喷嘴（20）喷出的气体流速不低于15m/s,烟温不低于600℃；

所述智能控制系统包括智能控制装置（15）、在线CO浓度监测装置（11）、1号在线温度监测装置（12）、2号在线温度监测装置（13）、3号在线温度监测装置（14）、补燃调节模块（10）；所述智能控制装置（15）由工作站组成；烧结烟气波动大时，智能控制装置（15）将在线CO浓度监测装置（11）监测值、1号在线温度监测装置（12）监测值作为输入信号并存储，分析烟气负荷CO浓度值与温度值的变动波动曲线，计算出下一秒烟气CO浓度与温度瞬时值，智能模拟出烧结烟气CO浓度值与温度值的波动曲线，再将计算值与监测值进行对比分析，用于精确控制补燃调节模块（10）的调节动作；

所述喷氨及烟气扰流系统包括喷氨格栅（1）、强制烟气扰流器（2）；所述喷氨格栅（1），设置在反应系统入口烟道上，与催化剂层烟道间距不低于5m，由母管（16）和喷嘴（17）构成，喷嘴喷出的气体流速不低于15m/s，烟道面积与喷嘴数的比值不大于0.2m²/个喷嘴；所述强制烟气扰流器（2），设置于喷氨格栅（1）下游，间距不小于1m；由正方形叶片（18）组成，单个叶片的长、宽不小于500mm，叶片旋转角度α在10°~80°之间，叶片的投影总面积不大于60%；

所述烟气流线矫正系统包括导流叶片（3）、整流格栅（4）；所述导流叶片（3），设置在反应系统入口弯头处，由长方形的叶片组成，叶片长度或弧长不低于500mm；用于矫正弯头处烟气偏流，使烟气均匀的进入到下一个单元，均匀度不低于15%；所述整流格栅（4），设置在反应系统弯头出口截面处，在内置式直燃炉（5）上游，间距至少0.5m；由长方形的叶片组成，成网状交错布置，叶片高度不低于300mm，叶片间距不大于300mm，用于矫正、强制均匀烟气偏流流线，使烟气垂直、均匀的入射进入催化剂层，满足催化剂的速度场分布离散系数小于15%，入射角偏差小于5°的要求；

所述烟气流线矫正系统设置在反应系统的前端，所述烟气流线矫正系统与所述喷氨及烟气扰流系统通过烟道连接；所述喷氨及烟气扰流系统设置在烟气入口处；

所述补燃调节模块（10）由智能模块、电动阀组构成；所述补燃调节模块（10）设置在反应系统附近，与内置式直燃炉（5）和智能控制装置（15）相连接，所述补燃调节模块（10）接收智能控制装置（15）的CO浓度和温度信号，计算出电动阀组的开度；当接收信号CO浓度低、烟气温度低于130℃时，电动阀组开启，加大煤气燃烧量，此时煤气使用率为100%，加大内置式直燃炉的烟气量，以提高烟气温度；当接收信号CO浓度低、烟气温度低于180℃时，电动阀组开启，加大煤气燃烧量，此时煤气使用率为10%~100%，加大内置式直燃炉的烟气量，以提高烟气温度；当接收信号CO浓度低、烟气温度高于200℃时，电动阀组启动，补充减少煤气燃烧量，此时加热系统煤气消耗率为0~5%，减少内置式直燃炉的烟气量，以提高烟气温度；当接收信号CO浓度低、温度高于220℃时，电动阀组启动关闭。

2.根据权利要求1所述的一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，其特征是所述脱CO催化剂层（6），与内置式直燃炉（5）间距不小于2m，与第一级SCR催化剂层（7）间距不小于1.5m。

3.根据权利要求1所述的一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，其特征是所述第二级SCR脱硝催化剂层（8）下面设置备用催化剂层（9），与第二级SCR催化剂层（8）间距不小于1.5m。

4.根据权利要求1所述的一种智能型催化脱硝脱CO及余热利用一体化装置，其特征是所述在线CO浓度监测装置（11）和1号在线温度监测装置（12）设置在CO催化剂层（6）入口，与智能控制装置（15）相连接；所述2号在线温度监测装置（13）设置在第一级SCR脱硝催化剂层（7）、第二级SCR脱硝催化剂层（8）入口，与智能控制装置（15）相连接；所述3号在线温度监测装置（14）设置在第一级SCR脱硝催化剂层（7）、第二级SCR脱硝催化剂层（8）出口，与智能控制装置（15）相连接。