[实用新型]一种基于CFD模型的脱硝喷氨调控系统

说明书

本实用新型涉及一种基于CFD模型的脱硝喷氨调控系统，包括总管(1)、一级支管(2)、二级喷氨支管(3)和喷氨格栅(4)，所述的总管(1)连接有多根一级支管(2)，每根一级支管(2)设有调节阀组(5)且连接有多根二级喷氨支管(3)，每根二级喷氨支管(3)设有调节阀(6)且连接喷氨格栅(4)，所有的喷氨格栅(4)设置在反应器内且在反应器断面中均匀分布。与现有技术相比，本实用新型可以实现精准喷氨。

技术领域

本实用新型涉及环保设备制造技术领域，具体涉及一种基于CFD模型的脱硝喷氨调控系统。

背景技术

随着社会经济的不断发展，环保要求日益严格，煤电、钢铁、石化、化工、建材、纺织、造纸等行业排放废气需进行氮氧化物脱除(简称脱硝)或脱硝系统改造，同时控制脱硝系统氨逃逸。

选择性催化还原法(SCR)是脱除烟气中氮氧化物最为常用也是最为有效的方法，被广泛地应用于各工业烟气处理系统中，其主要原理是采用液氨或氨水作为还原剂，气化后，将其与空气混合后喷入SCR反应器上游的烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水，从而达到脱硝效果，其中氨与氮氧化物的混合和分布效果是影响烟气脱硝效率的关键因素之一。目前普遍采用的是喷氨格栅的方法，喷氨格栅的主要作用是将含氨空气均匀地喷入烟气中。常用的喷氨格栅由多条平行的喷氨管组成，每根喷氨管上设置若干氨气喷嘴。然而，在实际运行中，由于管道的沿程阻力、烟道截面烟气流速分布不均等综合因素的影响，不同喷氨管上的不同氨气喷嘴的喷氨量相差较大，导致烟道截面上氨的分布极不均匀，严重影响了脱硝效率，并增大了氨逃逸率，且由于负荷变化较大，NOx变化也比较大，为保证达标排放，只能过量喷氨，而逸出的氨会与烟气中的SO₃和H₂O反应生成硫酸氢氨(ABS)，烟温降低后ABS易附着在后段设备的表面造成设备堵塞、系统阻力增大，进而被迫停产或减产进行设备清理，给系统的安全运行带来负面影响。

实用新型专利CN201520476953.5公开了一种用于工业烟气选择性催化还原脱硝装置的喷氨格栅，包括二级喷氨支管和喷氨格栅，喷氨格栅设置于脱硝装置的烟道内，烟道截面上分为面积相同的九个区域。该喷氨格栅既可保证喷氨的均匀性，又可以有效防堵防蚀，优化氨和烟气中氮氧化物的均匀混合效果，提高了脱硝效率，并有效降低了氨逃逸率。但是，该喷氨格栅的调节能力有限，较难实现对喷氨位置和喷氨量的精准控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于CFD模型的脱硝喷氨调控系统，可以实现精准喷氨。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于CFD模型的脱硝喷氨调控系统，包括总管、一级支管、二级喷氨支管和喷氨格栅，所述的总管连接有多根一级支管，每根一级支管设有调节阀组且连接有多根二级喷氨支管，每根二级喷氨支管设有调节阀且连接多根反应器内喷氨格栅，所有的喷氨格栅设置在反应器内且在反应器断面中均匀分布。

本实用新型系统采用分区设计控制思想，几根支管合并为一个分区，每个分区负责一部分反应器断面上氨气的喷洒并设有调节阀组进行调控，进一步地，每个分区内设有多根二级喷氨支管并分别设有调节阀对每根二级喷氨支管进行调控，可根据CFD模型模拟结果对各阀的开度进行调整，通过层层分级控制，进而精确调整系统喷氨量。

优选地，所述的总管一端连接一级支管，另一端连接氨空混合器，所述的氨空混合器连接有氨气管道和稀释风管道。

进一步优选地，所述的氨气管道上设有总氨气调节阀组。

更进一步优选地，所述的总氨气调节阀组包括总氨气阀前阀、总氨气电动调节阀、总氨气阀后阀和总氨气旁路调节阀。此种阀组设计方式可实现氨气通过量的精确稳定调节，易于检修并更为安全。

优选地，所述的调控系统还包括微型控制器，所述的微型控制器连接总氨气调节阀组。

优选地，所述的氨气管道和稀释风管道上均设有流量计。