本發(fā)明涉及基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹，尤其涉及一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著技術(shù)的更新迭代，水泥工業(yè)環(huán)保要求也日益嚴格，scr技術(shù)作為目前市場主流的脫硝工藝，工程實踐應(yīng)用不斷增加，scr反應(yīng)器催化劑層作為scr技術(shù)的核心構(gòu)成，其堵塞問題愈發(fā)受到重視。

2、大多數(shù)工程實踐中，為了避免scr反應(yīng)器催化劑層堵塞，不得不采取固定的吹灰模式，雖暫時解決了scr反應(yīng)器催化劑層堵塞的問題，但是針對壓差在可控范圍內(nèi)的scr反應(yīng)器催化劑層層頻繁吹灰造成了能耗浪費、成本的增加，同時極易加劇scr反應(yīng)器催化劑層本體的沖刷磨損。

3、目前scr脫硝系統(tǒng)配置的耙式吹灰器、聲波吹灰器等吹灰裝置，尤其耙式吹灰系統(tǒng)，并不能保證scr脫硝系統(tǒng)長期運行，往往運行1～2個月，需停scr系統(tǒng)進行清理，若不及時清理，scr反應(yīng)器催化劑層堵塞情況會急劇惡化，脫硝效率會越來越低，從而影響氮氧化物排放指標(biāo)。

4、而空壓機作為吹灰系統(tǒng)的動力來源，長時間運行勢必會造成設(shè)備故障，降低使用壽命，且造成了系統(tǒng)電耗的增加，從而增加了scr脫硝系統(tǒng)的運行成本。

5、傳統(tǒng)的智能化軟件系統(tǒng)，通過搜集scr前端的燒成工段數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型，但往往由于工況的諸多變化及壓差傳感器測量性能的不穩(wěn)定，導(dǎo)致模型建立及吹灰預(yù)測不夠精確，從而使scr吹灰系統(tǒng)處于紊亂狀態(tài)，進一步會堵塞scr反應(yīng)器催化劑層。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)的智能化軟件系統(tǒng)，通過搜集scr前端的燒成工段數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型，但往往由于工況的諸多變化及壓差傳感器測量性能的不穩(wěn)定，導(dǎo)致模型建立及吹灰預(yù)測不夠精確，從而使scr吹灰系統(tǒng)處于紊亂狀態(tài)，進一步會堵塞scr反應(yīng)器催化劑層的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

5、一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，包括硬件和智能化軟件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括耙式吹灰器、scr反應(yīng)器催化劑層、聲波吹灰器、三維測壓儀、plc控制柜和動力柜，所述耙式吹灰器包括多個橫耙桿，多個所述橫耙桿的外側(cè)均開設(shè)有螺旋狀分布的除灰孔，所述耙式吹灰器設(shè)置在scr反應(yīng)器催化劑層的上方，均所述三維測壓儀設(shè)置在每層所述scr反應(yīng)器催化劑層的兩側(cè)，且三維測壓儀位于多層耙式吹灰器和scr反應(yīng)器催化劑層之間，用來測量和讀取每層催化劑的上下區(qū)域的壓差，所述智能化軟件系統(tǒng)包括采集辨識模塊和分析推測模塊，所述采集辨識模塊與三維測壓儀相連接，用于采集和辨識三維測壓儀的測量數(shù)據(jù)，所述分析推測模塊與采集辨識模塊相連接，用于分析粉塵濃度動態(tài)趨勢。

6、進一步的，所述硬件系統(tǒng)還包括聲波吹灰器，所述聲波吹灰器設(shè)置在每層所述scr反應(yīng)器催化劑層的兩側(cè)位于下方的位置。

7、在前述方案的基礎(chǔ)上，所述plc控制柜包括吹灰控制模塊，所述吹灰控制模塊與耙式吹灰器相連接，用于控制耙式吹灰器的啟停，所述動力柜與耙式吹灰器相連接，用于對耙式吹灰器提供動力。

8、作為本發(fā)明再進一步的方案，所述橫耙桿外側(cè)螺紋狀吹灰孔的間距計算公式為：若橫耙桿長度尺寸為l，則直徑尺寸d＝(1/15-1/10)l，橫耙桿中心線兩側(cè)的吹灰孔距中心線尺寸a＝(1/6-1/4)d，吹灰孔的間距b＝(4-5)a，吹灰孔的直徑尺寸c＝(1/20-1/15)b。

9、進一步的，所述三維測壓儀前部的3d球形探頭上布置了多個壓力測孔。

10、在前述方案的基礎(chǔ)上，所述采集辨識模塊通過采集scr反應(yīng)器催化劑層設(shè)置的三維測壓儀反饋的實測壓差數(shù)值，進行過程大數(shù)據(jù)辨識，建立數(shù)學(xué)模型，并導(dǎo)入有限元仿真軟件數(shù)據(jù)庫，采用多孔介質(zhì)代替蜂窩狀催化劑以模擬催化劑層所帶來的阻力特性：

11、

12、作為本發(fā)明再進一步的方案，所述scr反應(yīng)器催化劑層的壓差設(shè)定閾值為50-150pa。

13、進一步的，所述plc控制柜能夠同時驅(qū)動兩層及以上數(shù)量的耙式吹灰器。

14、本發(fā)明的有益效果為：

15、1.本發(fā)明提供一種智能化精準吹灰系統(tǒng)，分析推測且提前啟動耙式吹灰器，打破傳統(tǒng)后饋式吹灰調(diào)節(jié)滯后等缺陷，并對耙式吹灰器的核心部件進行優(yōu)化設(shè)計，做到精準吹灰。

16、2.本發(fā)明通過采集scr反應(yīng)器催化劑層設(shè)置的三維測壓儀反饋的實測壓差數(shù)值，進行過程大數(shù)據(jù)辨識，建立數(shù)學(xué)模型，并導(dǎo)入有限元仿真軟件數(shù)據(jù)庫，模擬出各催化劑層的壓力場隨時間變化的動態(tài)過程，分析推測催化劑層的壓差數(shù)值是否大于設(shè)定閾值；若大于設(shè)定閾值，系統(tǒng)可提前1-2min啟動高效吹灰控制系統(tǒng)，驅(qū)動耙式吹灰器，進行精準吹灰。

17、3.本發(fā)明由于耙式吹灰器螺旋吹灰孔的特殊設(shè)計，加劇反應(yīng)器內(nèi)部的空氣流動，增強氣流湍流強度，再輔以聲波吹灰器，對積灰產(chǎn)生反復(fù)拉壓作用，導(dǎo)致積灰因疲勞而疏松脫落，使催化劑層壓差在合理范圍內(nèi)，從而保證scr脫硝系統(tǒng)的脫硝效率及氨逃逸指標(biāo)。

技術(shù)特征：

1.一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，包括硬件和智能化軟件系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件系統(tǒng)包括耙式吹灰器(1)、scr反應(yīng)器催化劑層(5)、聲波吹灰器(6)、三維測壓儀(4)、plc控制柜和動力柜，所述耙式吹灰器(1)包括多個橫耙桿(2)，多個所述橫耙桿(2)的外側(cè)均開設(shè)有螺旋狀分布的除灰孔(3)，所述耙式吹灰器(1)設(shè)置在scr反應(yīng)器催化劑層(5)的上方，均所述三維測壓儀(4)設(shè)置在每層所述scr反應(yīng)器催化劑層(5)的兩側(cè)，且三維測壓儀(4)位于多層耙式吹灰器(1)和scr反應(yīng)器催化劑層(5)之間，用來測量和讀取每層scr反應(yīng)器催化劑層(5)的上下區(qū)域的壓差，所述智能化軟件系統(tǒng)包括采集辨識模塊和分析推測模塊，所述采集辨識模塊與三維測壓儀(4)相連接，用于采集和辨識三維測壓儀(4)的測量數(shù)據(jù)，所述分析推測模塊與采集辨識模塊相連接，用于分析粉塵濃度動態(tài)趨勢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述硬件系統(tǒng)還包括聲波吹灰器(6)，所述聲波吹灰器(6)設(shè)置在每層所述scr反應(yīng)器催化劑層(5)的兩側(cè)位于下方的位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述plc控制柜包括吹灰控制模塊，所述吹灰控制模塊與耙式吹灰器(1)相連接，用于控制耙式吹灰器(1)的啟停，所述動力柜與耙式吹灰器(1)相連接，用于對耙式吹灰器(1)提供動力。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述橫耙桿(2)外側(cè)螺紋狀吹灰孔(3)的間距計算公式為：若橫耙桿(2)長度尺寸為l，則直徑尺寸d＝(1/15-1/10)l，橫耙桿中心線兩側(cè)的吹灰孔距中心線尺寸a＝(1/6-1/4)d，吹灰孔的間距b＝(4-5)a，吹灰孔的直徑尺寸c＝(1/20-1/15)b。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述三維測壓儀(4)前部的3d球形探頭上布置了多個壓力測孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述采集辨識模塊通過采集scr反應(yīng)器催化劑層5設(shè)置的三維測壓儀反饋的實測壓差數(shù)值，進行過程大數(shù)據(jù)辨識，建立數(shù)學(xué)模型，并導(dǎo)入有限元仿真軟件數(shù)據(jù)庫，采用多孔介質(zhì)代替蜂窩狀催化劑以模擬催化劑層所帶來的阻力特性：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述scr反應(yīng)器催化劑層(5)的壓差設(shè)定閾值為50-150pa。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，其特征在于，所述plc控制柜能夠同時驅(qū)動兩層及以上數(shù)量的耙式吹灰器(1)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種基于螺旋吹灰孔設(shè)計的智能耙吹系統(tǒng)，包括硬件和智能化軟件系統(tǒng)，所述硬件系統(tǒng)包括耙式吹灰器、SCR反應(yīng)器催化劑層、聲波吹灰器、三維測壓儀、PLC控制柜和動力柜，所述智能化軟件系統(tǒng)包括采集辨識模塊和分析推測模塊。本發(fā)明不僅能夠打破傳統(tǒng)后饋式吹灰調(diào)節(jié)滯后等缺陷，并對耙式吹灰器的核心部件進行優(yōu)化設(shè)計，做到精準吹灰，而且能夠提前1?2min啟動高效吹灰控制系統(tǒng)，驅(qū)動耙式吹灰器，進行精準吹灰，還能夠加劇反應(yīng)器內(nèi)部的空氣流動，增強氣流湍流強度，再輔以聲波吹灰器，對積灰產(chǎn)生反復(fù)拉壓作用，從而保證SCR脫硝系統(tǒng)的脫硝效率及氨逃逸指標(biāo)。

技術(shù)研發(fā)人員：王路明,桑圣歡,閆偉,徐連春,曹酒毓,鐘根,崔恒波,張東昇
受保護的技術(shù)使用者：中材國際智能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15