基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置

摘要

本实用新型公开了一种基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，包括有一齿条式空腔喷氨枪，所述的齿条式空腔喷氨枪主体为一空心的齿条，所述齿条右侧安装有可拆卸式氨气喷嘴，连接类型为螺纹连接；所述齿条与一齿轮咬合，所述齿轮被电动机驱动，通过齿轮与齿条的配合带动齿条式空腔喷氨枪移动，到达指定区域，以实现区域按需喷氨。本实用新型能够解决智能喷氨系统应用过程中某区域喷氨不足的问题，提高智能喷氨系统的使用功效，保障各区域按需喷氨。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电厂燃煤锅炉智能喷氨技术领域，是基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置。

背景技术

在燃煤锅炉烟气环保处理技术中，SCR(Selective Catalytic Reduction，SCR)脱销技术因具有技术成熟、脱销率高的特点，在全国各地应用都十分广泛。传统SCR技术实际使用过程中，常常因为煤种特性、炉膛燃烧场波动等多种原因，烟道内各区域的烟气分布差异很大，各区域NOx分布也差异很大。在严格的环保标准要求下，许多电厂不得已全烟道增大喷氨量，又带来了氨气过量的新污染。因此国内电厂正在广泛应用新的智能喷氨技术，通过对多点采样、数值仿真和大数据分析等技术计算出各烟道区域实时所需的喷氨量，来实现各区域按需喷氨。

然而，因为煤种突变、负荷调整、设备故障等多种原因，喷氨格栅难以避免硫酸氢铵等黏性物质堆积的风险，粘附烟尘会导致喷氨口被堵塞。即使采用智能喷氨技术，喷氨口堵塞依然会造成某些区域喷氨量得不到保障。

因此，智能喷氨技术实际应用过程中，需要研发基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，在烟道某区域喷氨量不足时，进行辅助喷氨，保障各区域按需喷氨。

发明内容

针对现有喷氨技术中存在的问题，本实用新型提供一种基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，用于在烟道某区域喷氨量不足时，进行辅助喷氨，保障各区域按需喷氨。

本实用新型的另一个目的是提供一种基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，该装置结构简单、具有可操作性。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，包括有一齿条式空腔喷氨枪，所述的齿条式空腔喷氨枪主体为一空心的齿条，所述齿条式空腔喷氨枪的一侧安装有可拆卸式氨气喷嘴，连接类型为螺纹连接；所述齿条式空腔喷氨枪与一齿轮咬合，所述齿轮被电动机驱动，通过齿轮与齿条的配合带动齿条式空腔喷氨枪移动，到达指定区域，以实现区域按需喷氨。

所述可拆卸式氨气喷嘴有多种规格，可根据烟气参数进行计算选取。

进一步，所述齿条式空腔喷氨枪为空心结构，以便于输出氨气，所述齿条式空腔喷氨枪的一侧设置有齿条，齿条与齿轮进行咬合。

进一步，所述齿条式空腔喷氨枪左侧与柔性氨气管连接，所述齿条式空腔喷氨枪左侧的外表面具有螺纹，柔性氨气管套接于齿条式空腔喷氨枪左侧，通过柔性氨气管向齿条式空腔喷氨枪提供氨气。

进一步，所述齿条式空腔喷氨枪与烟道连接的位置有烟道法兰，烟道法兰为一对特制法兰，一片焊接在烟道上，一片通过多个螺栓与焊接法兰连接。检修可拆卸式氨气喷嘴时，可将螺栓拆下，将外侧活动法兰拆下后，即可将齿条式空腔喷氨枪整体移出烟道，实现对可拆卸式氨气喷嘴的检修。

进一步，在烟气进入方向的齿条式空腔喷氨枪一侧设置有防尘挡板，所述的防尘挡板固定在烟道内，主要作用是防止烟道中的粉尘直接冲刷齿条式空腔喷氨枪。

此外，齿条式空腔喷氨枪的长度可以根据实际情况进行设计，可根据实际安装的烟道尺寸，设计不同数量不同长度的齿条式空腔喷氨枪。

本实用新型的有益效果是：

本装置可以解决智能喷氨系统应用过程中某区域喷氨不足的问题，提高智能喷氨系统的使用功效，保障各区域按需喷氨，保障烟道各区域按需喷氨，降低NOx、氨排放超标的风险，促进并有益于环保。

在智能喷氨系统中某烟道区域喷氨不足时，启动所在区域的本新型智能喷氨辅助装置，打开电动机，通过电动机驱动齿轮转动，进而驱动齿条式空腔喷氨枪实现水平移动，到达指定区域。打开柔性喷氨管前的氨气阀门，向指定区域喷氨。智能喷氨系统根据参数变化，调整氨气阀门大小，实现区域按需喷氨。

附图说明

图1为本实用新型实施的整体安装示意图。

图2为本实用新型所实施的主视图。

图3为本实用新型所实施的俯视图。

图4为本实用新型所实施的多个齿条式空腔喷氨枪的安装示意图。

图中：1柔性氨气管，2齿条式空腔喷氨枪，3齿轮，4电动机，5烟道法兰，6防尘挡板，7可拆卸式氨气喷嘴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1-图4所示，为本实用新型所实现的基于锅炉燃烧模型预测控制喷氨改造的智能喷氨辅助装置，包括有一齿条式空腔喷氨枪2，所述的齿条式空腔喷氨枪主体为一空心的齿条，具体地说，所述齿条式空腔喷氨枪2为空心结构，以便于输出氨气，所述齿条式空腔喷氨枪2的一侧设置有齿条，齿条与齿轮3进行咬合；所述齿条式空腔喷氨枪2的右侧安装有可拆卸式氨气喷嘴7，连接类型为螺纹连接；所述齿轮3被电动机4驱动，通过齿轮3与齿条的配合带动齿条式空腔喷氨枪2移动，到达指定区域，通过可拆卸式氨气喷嘴7进行喷氨，以实现区域按需喷氨。

可拆卸式氨气喷嘴7有多种规格，可根据烟气参数进行计算选取。

所述齿条式空腔喷氨枪2为空心结构，以便于输出氨气，所述齿条式空腔喷氨枪2的一侧设置有齿条，齿条与齿轮3进行咬合。

齿条式空腔喷氨枪2左侧与柔性氨气管1连接，在齿条式空腔喷氨枪1左侧的外表面具有螺纹，柔性氨气管套2接于齿条式空腔喷氨枪左侧，通过柔性氨气管向齿条式空腔喷氨枪提供氨气。

所述齿条式空腔喷氨枪2与烟道连接的位置有烟道法兰5，烟道法兰5为一对特制法兰，一片焊接在烟道上，一片通过多个螺栓与焊接法兰连接。检修可拆卸式氨气喷嘴7时，可将螺栓拆下，将外侧活动法兰拆下后，即可将齿条式空腔喷氨枪2整体移出烟道，实现对可拆卸式氨气喷嘴7的检修。

如图2所示，图中箭头分别指示了烟气和氨气的流向，以及齿轮和齿条式空腔喷氨枪的运动；在烟气进入方向的齿条式空腔喷氨枪2一侧设置有防尘挡板6，所述的防尘挡板6固定在烟道内，主要作用是防止烟道中的粉尘直接冲刷齿条式空腔喷氨枪。

此外，齿条式空腔喷氨枪的长度可以根据实际情况进行设计，可根据实际安装的烟道尺寸，设计不同数量不同长度的齿条式空腔喷氨枪。

如图4所示，为本实用新型实施于根据国能(泉州)热电有限公司的“基于锅炉燃烧模型多目标全变量约束预测控制喷氨改造EPC项目”中，实际安装的SCR烟道尺寸，设计了8个新型智能喷氨辅助装置，并对齿条式空腔喷氨枪2、可拆卸式氨气喷嘴7进行选型，与SCR智能喷氨系统相匹配。在智能喷氨系统中某烟道区域喷氨不足时，启动所在区域的本新型智能喷氨辅助装置，打开电动机4，通过电动机4驱动齿轮3转动，进而驱动齿条式空腔喷氨枪2实现水平移动，到达指定区域。打开柔性喷氨管1前的氨气阀门，向指定区域喷氨。智能喷氨系统根据参数变化，调整氨气阀门大小，实现区域按需喷氨。检修可拆卸式氨气喷嘴7时，可将螺栓拆下，将活动法兰拆下后，即可将齿条式空腔喷氨枪2整体移出烟道，实现对可拆卸式氨气喷嘴的检修。

本实用新型的工作原理如下：

在智能喷氨系统中某烟道区域喷氨不足时，启动所在区域的本新型智能喷氨辅助装置，打开电动机，通过电动机驱动齿轮转动，进而驱动齿条式空腔喷氨枪实现水平移动，到达指定区域。打开柔性喷氨管前的氨气阀门，向指定区域喷氨。

智能喷氨系统根据参数变化，调整氨气阀门大小，实现区域按需喷氨。检修可拆卸式氨气喷嘴时，可将螺栓拆下，将活动法兰拆下后，即可将齿条式空腔喷氨枪整体移出烟道，实现对可拆卸式氨气喷嘴的检修。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。