一种脱硝反应器的吹灰系统及其控制方法与流程

1.本技术涉及环保技术领域，尤其涉及一种脱硝反应器的吹灰系统及其控制方法。


背景技术：

2.在工业活动中，一般需要对烟气进行脱硝处理。相关技术中，一般可以通过将烟气通入脱硝反应器的方式，利用脱硝反应器中的催化剂层对烟气进行脱硝处理。
3.由于烟气中夹杂有较多的粉尘，在脱硝反应器使用一段时间后，烟气中的粉尘容易堵塞脱硝反应器的催化剂层。相关技术中，一般通过定期启动吹灰器的方式，利用吹灰器对催化剂层进行吹灰。在定期清理过程中，会对催化剂层的未发生堵塞的部位也进行吹灰，这样会使得吹灰效率不高。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种脱硝反应器的吹灰系统及其控制方法，以解决在吹灰过程中，对催化剂层的未发生堵塞的部位也进行吹灰，导致吹灰效率不高的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种脱硝反应器的吹灰系统。
6.本技术实施例提供的脱硝反应器的吹灰系统用于对脱硝反应器进行吹灰，所述脱硝反应器包括：脱硝反应器壳体和催化剂层，所述脱硝反应器壳体设置有烟气通道，所述催化剂层设置于所述烟气通道，所述烟气通道设置有烟气排出部，所述催化剂层的背侧靠近所述烟气排出部；所述吹灰系统包括：声波温度场测量装置和吹灰器；所述声波温度场测量装置用于获取烟气通道断面的温度场数据，其中，所述烟气通道断面位于所述催化剂层的所述背侧和所述烟气排出部之间，且所述烟气通道断面与所述催化剂层的所述背侧平行，所述温度场数据包括所述烟气通道断面上的各测温点的位置以及与所述测温点对应的温度；所述吹灰器用于基于所述温度场数据对所述催化剂层进行吹灰。
7.可选地，所述声波温度场测量装置包括多个声波传感器，所述声波传感器设置于所述脱硝反应器壳体，且所述声波传感器绕设于所述烟气通道断面。
8.可选地，所述声波传感器包括发射元件和接收元件。
9.可选地，所述声波传感器的数量至少为四个，所述脱硝反应器壳体为四棱柱型构造，所述脱硝反应器壳体的四个侧面均至少设置有一个所述声波传感器。
10.可选地，所述吹灰器为蒸汽吹灰器。
11.可选地，所述吹灰系统设置有多个开关阀门，所述吹灰器的数量与所述开关阀门的数量相等，所述吹灰器一一对应地与所述开关阀门连接，所述开关阀门用于控制输送至所述吹灰器的蒸汽的通断。
12.第二方面，本技术实施例提供了一种脱硝反应器的吹灰系统的控制方法。
13.本技术实施例提供的脱硝反应器的吹灰系统的控制方法用于控制第一方面提供的任意一种脱硝反应器的吹灰系统，所述控制方法包括：向所述烟气通道输送热气；利用所述声波温度场测量装置获取所述烟气通道断面的第一温度场数据；基于所述第一温度场数
据利用所述吹灰器对所述催化剂层进行吹灰。
14.可选地，所述基于所述第一温度场数据利用所述吹灰器对所述催化剂层进行吹灰，包括：基于所述第一温度场数据确定所述测温点的温度小于预设温度的目标测温点的位置，利用所述吹灰器对所述催化剂层的与所述目标测温点对应的部位进行吹灰。
15.可选地，所述基于所述第一温度场数据利用所述吹灰器对所述催化剂层进行吹灰，包括：基于所述第一温度场数据确定所述催化剂层的堵塞位置，利用所述吹灰器对所述催化剂层的所述堵塞位置进行吹灰。
16.可选地，在基于所述第一温度场数据利用所述吹灰器对所述催化剂层进行吹灰之后，所述控制方法还包括：向所述烟气通道输送热气；利用所述声波温度场测量装置获取所述烟气通道断面的第二温度场数据；基于所述第二温度场数据确定所述催化剂层的清洁状态。
17.本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
18.在本技术的实施例中，可以利用声波温度场测量装置获取位于催化剂层的背侧所在区域的烟气通道断面的温度场数据。可以理解的是，当催化剂层发生堵塞时，堵塞部位将不能供烟气通过，从而，与堵塞部位对应的测温点的温度将较低。这样，可以通过基于烟气通道断面上的各测温点的温度，确定催化剂层发生堵塞的部位。因而，可以利用吹灰器对催化剂层的堵塞部位进行针对性地吹灰。这样，可以不用对催化剂层的未堵塞的部位进行吹灰，或者可以减少对催化剂层的未堵塞的部位的吹灰时间，从而可以提升吹灰效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例提供的一种脱硝反应器的吹灰系统的示意图，其示出了吹灰系统设置于脱硝反应器的情形；
21.图2为图1中示出的脱硝反应器的吹灰系统沿a-a截面的剖视图；
22.图3为本技术实施例提供的一种脱硝反应器的吹灰系统的控制方法的流程图。
23.附图标记说明：
24.100-吹灰系统；110-声波温度场测量装置；120-吹灰器；200-脱硝反应器；210-脱硝反应器壳体；211-烟气通道；2111-烟气通道断面；211a-烟气排出部；211b-烟气输入部；220-催化剂层；221-催化剂层的背侧。
具体实施方式
25.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
27.此外，尽管本技术中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本技术说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。
28.此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本技术。
29.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
30.本技术实施例提供了一种脱硝反应器的吹灰系统。参考图1和图2，在本技术的实施例中，脱硝反应器200可包括：脱硝反应器壳体210和催化剂层220。脱硝反应器壳体210设置有烟气通道211。催化剂层220设置于烟气通道211。烟气通道211设置有烟气排出部211a，催化剂层220的背侧221靠近烟气排出部211a。
31.需说明的是，在本技术的实施例中，烟气通道211还可设置有烟气输入部211b，催化剂层220的前侧可为靠近烟气输入部211b的一侧。即，在本技术的实施例中，催化剂层220的背侧221与催化剂层220的前侧可以相互背离，其中，催化剂层220的背侧221为催化剂层220靠近烟气排出部211a的一侧，催化剂层220的前侧为催化剂层220靠近烟气输入部211b的一侧。
32.参考图1和图2，在本技术实施例提供的吹灰系统100可包括：声波温度场测量装置110和吹灰器120。声波温度场测量装置110可用于获取烟气通道断面2111的温度场数据。其中，烟气通道断面2111位于催化剂层220的背侧221和烟气排出部211a之间，且烟气通道断面2111与催化剂层220的背侧221平行。温度场数据可包括烟气通道断面2111上的各测温点的位置以及与测温点对应的温度。吹灰器120可用于基于温度场数据对催化剂层220进行吹灰。
33.需说明的是，示例性地，在本技术的实施例中，温度场数据可以以等温线图的方式进行记录。这样，例如，某区域的温度低于预设温度时，可以认为催化剂层220与该区域对应的部位发生了堵塞，可以利用吹灰器120对催化剂层220发生堵塞的部位进行针对性吹灰。当然，在本技术的实施例中，温度场数据也可以以其它形式进行记录，本技术实施例对温度场数据的具体记录形式不进行限制。
34.还需说明的是，在本技术的实施例中，烟气通道断面2111也可以位于催化剂层220的前侧和烟气输入部211b之间，烟气通道断面2111可与催化剂层220的前侧平行。
35.以此方式，在本技术的实施例中，可以利用声波温度场测量装置110获取位于催化剂层220的背侧221所在区域的烟气通道断面2111的温度场数据。可以理解的，当催化剂层220发生堵塞时，堵塞部位将不能供烟气通过，从而，与堵塞部位对应的测温点的温度将较低。这样，可以通过基于烟气通道断面2111上的各测温点的温度，确定催化剂层220发生堵塞的部位。因而，可以利用吹灰器120对催化剂层220的堵塞部位进行针对性地吹灰。这样，可以不用对催化剂层220的未堵塞的部位进行吹灰，或者可以减少对催化剂层220的未堵塞的部位的吹灰时间，从而可以提升吹灰效率。
36.参考图1和图2，在本技术的实施例中，声波温度场测量装置110可包括多个声波传
感器，声波传感器可设置于脱硝反应器壳体210，且声波传感器可绕设于烟气通道断面2111。这样，可以通过声波温度场测量装置110较为准确地获取烟气通道断面2111的温度场数据。
37.在本技术的实施例中，脱硝反应器壳体210上可以设置有多个安装孔，安装孔的数量可以与声波传感器的数量相等，可以将声波传感器一一对应地设置于安装孔中。
38.可选地，在本技术的实施例中，声波传感器可包括发射元件和接收元件。示例性地，在本技术的实施例中，声波传感器的数量至少为四个，脱硝反应器壳体210为四棱柱型构造，脱硝反应器壳体210的四个侧面均至少设置有一个声波传感器。
39.需说明的是，声波温度场测量装置110可以为相关技术中提供的声波温度场测量装置，例如声波温度场在线测量装置atm-100。声波温度场测量装置110也可以为基于相关技术中提供的声波温度场测量装置进行适应性调试后得出的测量装置。还需说明的是，声波温度场测量装置的工作原理为声波在气体介质中的传播速度与气体的温度呈特定的比例，从而可以根据声波在气体介质中的传播时间和传播速度确定气体介质的温度。
40.此外，示例性地，在本技术的实施例中，声波传感器的数量可以为十个，可以在脱硝反应器壳体210的长边处间隔设置三个声波传感器，可以在脱硝反应器壳体210的短边处间隔设置两个声波传感器，这样，可以通过声波温度场测量装置110较为准确地获取烟气通道断面2111的温度场数据。
41.在本技术的实施例中，吹灰器120可为蒸汽吹灰器。蒸汽吹灰器类似于蒸汽喷枪，从而，可以通过控制蒸汽吹灰器的朝向的方式，对催化剂层220的堵塞部位进行针对性地吹灰。当然，在本技术的其它实施例中，吹灰器120也可以为声波吹灰器或其它类型的吹灰器，这里不一一列举。
42.在本技术的实施例中，吹灰系统100可设置有多个开关阀门。吹灰器120的数量与开关阀门的数量相等，吹灰器120一一对应地与开关阀门连接，开关阀门可用于控制输送至吹灰器120的蒸汽的通断。这样，在本技术的实施例中，可以利用开关阀门控制输送至吹灰器120的蒸汽的通断，从而可以通过控制输送至吹灰器120的蒸汽的通断的方式对催化剂层220的堵塞部位进行针对性地吹灰。
43.在本技术的实施例中，吹灰器120可以包括蒸汽输送管道和多个喷嘴，多个喷嘴可以线性设置于蒸汽输送管道。蒸汽输送管道可以沿与催化剂层220的背侧221平行的方向平移，从而，可以通过使得蒸汽输送管道平移的方式，使得吹灰器120对催化剂层220的各个部位均能够进行吹灰。
44.示例性地，在本技术的实施例中，催化剂层220可以为蜂窝式构造。在本技术的实施例中，声波温度场测量装置110可包括声波传感器和信号收发终端，声波传感器可与信号收发终端通信连接。吹灰系统100还可包括控制器，例如，控制器可以为上位机。控制器可以与信号收发终端通信连接。
45.本技术实施例提供了一种脱硝反应器的吹灰系统的控制方法。本技术实施例提供的控制方法可用于控制本技术实施例提供的任意一种吹灰系统100。参考图3，本技术实施例提供的控制方法可包括：
46.步骤310，向烟气通道211输送热气。
47.在本技术的实施例中，可以先向脱硝反应器壳体210的烟气通道211输送热气。示
例性地，可以直接向脱硝反应器壳体210的烟气通道211输送带有热量的烟气或者输送带有热量的蒸汽等。
48.步骤320，利用声波温度场测量装置110获取烟气通道断面2111的第一温度场数据。
49.在本技术的实施例中，在向烟气通道211输送热气后，可以利用声波温度场测量装置110获取烟气通道断面2111的第一温度场数据。
50.步骤330，基于第一温度场数据利用吹灰器120对催化剂层220进行吹灰。
51.在本技术的实施例中，在获取第一温度场数据后，可以基于第一温度场数据利用吹灰器120对催化剂层220进行吹灰。
52.以此方式，在本技术的实施例中，可以利用声波温度场测量装置110获取位于催化剂层220的背侧221所在区域的烟气通道断面2111的温度场数据。可以理解的，当催化剂层220发生堵塞时，堵塞部位将不能供烟气通过，从而，与堵塞部位对应的测温点的温度将较低。这样，可以通过基于烟气通道断面2111上的各测温点的温度，确定催化剂层220发生堵塞的部位。因而，可以利用吹灰器120对催化剂层220的堵塞部位进行针对性地吹灰。这样，可以不用对催化剂层220的未堵塞的部位进行吹灰，或者可以减少对催化剂层220的未堵塞的部位的吹灰时间，从而可以提升吹灰效率。
53.在本技术的实施例中，步骤330，基于第一温度场数据利用吹灰器120对催化剂层220进行吹灰可包括：
54.基于第一温度场数据确定测温点的温度小于预设温度的目标测温点的位置；利用吹灰器120对催化剂层220的与目标测温点对应的部位进行吹灰。这样，在本技术的实施例中，可以认为催化剂层上，与测温点的温度小于预设温度的目标测温点所对应的部位为发生堵塞的部位，从而可以利用吹灰器120对催化剂层220的发生堵塞的部位进行针对性吹灰。
55.在本技术的实施例中，步骤330，基于第一温度场数据利用吹灰器120对催化剂层220进行吹灰也可包括：基于第一温度场数据确定催化剂层220的堵塞位置，利用吹灰器120对催化剂层220的堵塞位置进行吹灰。这样，在本技术的实施例中，可以基于第一温度场数据确定催化剂层220的堵塞位置，从而可以可以利用吹灰器120对催化剂层220的发生堵塞的部位进行针对性吹灰。
56.需说明的是，在本技术的实施例中，吹灰系统100还可以包括控制装置，可以利用控制装置确定催化剂层发生堵塞的部位。当然，在本技术的实施例中，也可以由操作人员通过对第一温度场数据进行分析的方式，确定催化剂层发生堵塞的部位。
57.在本技术的实施例中，在基于第一温度场数据利用吹灰器120对催化剂层220进行吹灰之后，本技术实施例提供的控制方法还可包括：向烟气通道211输送热气；利用声波温度场测量装置110获取烟气通道断面2111的第二温度场数据；基于第二温度场数据确定催化剂层220的清洁状态。其中，催化剂层220的清洁状态用于指示催化剂层220的堵塞程度。例如，催化剂层220的清洁状态优，则可以表示堵塞程度不严重，从而可以认为对催化剂层220的堵塞的部位进行吹灰后，使得堵塞部位处于疏通状态。这样，可以基于第二温度场数据确定催化剂层220的清洁状态。从而可以确定催化剂层220是否需要继续进行吹灰。
58.需说明的是，在本技术的实施例中，第一温度场数据和第二温度场数据主要用于
对两次获取的温度场数据进行区分。第一温度场数据和第二温度场数据均可以由声波温度场测量装置110获取。
59.以此方式，在本技术的实施例中，可以利用声波温度场测量装置110获取位于催化剂层220的背侧221所在区域的烟气通道断面2111的温度场数据。可以理解的，当催化剂层220发生堵塞时，堵塞部位将不能供烟气通过，从而，与堵塞部位对应的测温点的温度将较低。这样，可以通过基于烟气通道断面2111上的各测温点的温度，确定催化剂层220发生堵塞的部位。因而，可以利用吹灰器120对催化剂层220的堵塞部位进行针对性地吹灰。这样，可以不用对催化剂层220的未堵塞的部位进行吹灰，或者可以减少对催化剂层220的未堵塞的部位的吹灰时间，从而可以提升吹灰效率。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
61.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术实施例的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术实施例的范围由所附权利要求及其等同物限定。