[发明专利]一种自适应调节动态喷氨混合器

说明书

本发明公开了一种自适应调节动态喷氨混合器，包括控制系统、电动执行机构、混合器组开度控制主轴及若干混合器单元；各混合器单元均包括混合器单元旋转主轴及若干混合器叶片，其中，各混合器叶片与混合器单元旋转主轴之间通过混合器叶片铰链相连接，电动执行机构的输出轴与混合器组开度控制主轴相连接，混合器组开度控制主轴与各混合器单元中的混合器单元旋转主轴相连接，控制系统的输出端与电动执行机构的控制端相连接，该系统能够动态控制烟道内组分混合均匀程度。

技术领域

本发明属于烟气脱硝治理领域，涉及一种自适应调节动态喷氨混合器。

背景技术

目前火电、钢铁、炼焦等行业内脱硝普遍采用SCR技术，其原理是借助喷氨格栅将还原剂(例如液氨，尿素及氨水)转换后的产物NH₃喷入烟道后，与NO_x在催化剂的作用下发生氧化还原反应生成N₂和H₂O。考虑到现场条件及改造投资限制，喷氨格栅到催化剂之间的烟道长度通常较短，因此烟气内NH₃和NO_x混合均匀性往往欠佳，进入催化剂的烟气存在NH₃/NO_x明显偏离理论化学当量比的区域，造成脱硝出口存在局部氨逃逸和NO_x浓度高的情况，导致空预器堵塞，烟气倒挂，自动系统无法投运等一些列问题。因此为保证NO_x的高效均匀脱除，需要在喷氨格栅后加装混合器。

另一方面，实际运行中不同负荷下入口NO_x浓度分布规律及烟风系统阻力是不同的：同机组同煤质情况下，通常高负荷时入口NO_x浓度及偏差较低负荷时小，但烟气量大，如空预器运行情况欠佳，则需要控制脱硝系统阻力；低负荷时虽然NO_x浓度及偏差较高负荷时大，但是整体烟气量小，引风机出力足够，为了保证混合效果，可以适当增加混合器的迎风面积，加强对烟气的强制扰动效果。而常规的混合器均为静态混合器，设计时的参数均依据满负荷工况下的烟气条件，混合器的形状、尺寸和布置位置一旦安装确定后无法调节，不具备适应性。而随着深度调峰的实行，要求机组脱硝系统能适应满负荷到最低稳燃负荷的任意区间要求。

因此常规喷氨混合器已不能完全满足现有机组运行的要求，所以需要设计出一种具备自适应调节功能的动态喷氨混合系统。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种自适应调节动态喷氨混合器，该系统能够动态控制烟道内组分混合均匀程度。

为达到上述目的，本发明所述的自适应调节动态喷氨混合器包括控制系统、电动执行机构、混合器组开度控制主轴及若干混合器单元；各混合器单元均包括混合器单元旋转主轴及若干混合器叶片，其中，各混合器叶片与混合器单元旋转主轴之间通过混合器叶片铰链相连接，电动执行机构的输出轴与混合器组开度控制主轴相连接，混合器组开度控制主轴与各混合器单元中的混合器单元旋转主轴相连接，控制系统的输出端与电动执行机构的控制端相连接。

控制系统包括数据处理模块、函数模块、高低限模块、第一气压计、第二气压计、偏差模块、PID控制器及计算模块；

计算模块用于计算浓度相对偏差，第一气压计用于检测喷氨混合器进口的气压，第二气压计用于检测喷氨混合器出口的气压，函数模块的输入端与数据处理模块的输出端相连接，函数模块的输出端与高低限模块的输入端相连接，第一气压计的输出端及第二气压计的输出端与偏差模块的输入端相连接，偏差模块的输出端与高低限模块的输入端相连接，高低限模块的输出端与PID控制器的输入端相连接，计算模块的输出端与PID控制器的输入端相连接，PID控制器的输出端与电动执行机构的控制端相连接。

电动执行机构通过混合器组开度控制主轴带动混合器单元旋转主轴转动，通过调节混合器单元旋转主轴的旋转角度，以同步调节各混合器叶片的开度。

混合器组开度控制主轴与烟气的流动方向相垂直，各混合器单元沿烟气流动方向依次布置。