声波吹灰系统和SCR脱硝装置的制作方法

声波吹灰系统和scr脱硝装置
技术领域
1.本公开涉及燃煤发电领域，具体地，涉及一种声波吹灰系统和scr脱硝装置。


背景技术：

2.燃煤机组常见的scr(selective catalytic reduction，选择性催化还原法)吹灰技术主要使用声波吹灰，现有的声波吹灰器主要是由声波发生头将压缩空气携带的能量转化为高声强声波，通过声波的作用力使灰粒子和空气分子产生震动，破坏和阻止灰粒子在催化剂表面结合，使之处于悬浮流化状态，以便烟气或自身重力将其带走，传统声波吹灰技术普遍采用定频75hz的膜片式声波吹灰器，功率小、衰减快，吹扫范围内效果较差，吹扫范围之外积灰仍然很严重，而催化剂层局部区域堵灰后，会加大其余部位的烟气流速，加快催化剂磨损，减少了催化剂的使用寿命。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种声波吹灰系统和scr脱硝装置，该声波吹灰系统可以通过供气系统为声波发生器供气，通过控制系统的功率放大器放大频率和幅值信号，且可以通过与声波发生器连接的指数型喇叭提高发声强度，提高了对scr脱硝装置上催化剂层的吹扫范围，减少催化剂层局部区域堵灰，以至少部分地解决上述问题。
4.为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种声波吹灰系统，包括声波发生器，具有进气端和出气端；供气系统，与所述声波发生器的进气端连通，以用于向所述声波发生器供气；指数型喇叭，具有相对的进口和出口，所述进口与所述声波发生器的出气端连通，所述出口用于朝向scr反应器的其中两层相邻的催化剂层之间；以及控制系统，通过功率放大器与所述声波发生器信号连接。
5.可选地，所述指数型喇叭的所述进口与所述出口之间的距离为1000mm，所述出口的直径为1200mm。
6.可选地，所述供气系统包括依次连通的气源、过滤器、压力开关和电磁阀，所述电磁阀的出气口与所述声波发生器的进气端连通，所述压力开关和所述电磁阀分别与所述控制系统信号连接。
7.可选地，所述供气系统还包括连通在所述气源和所述过滤器之间的截止阀。
8.可选地，所述供气系统还包括连通在所述过滤器和所述压力开关之间的减压阀。
9.可选地，所述声波吹灰系统还包括与所述控制系统电连接的电源。
10.本公开的第二方面，提供一种scr脱硝装置，包括scr反应器和上述可选方案任意一项所述的声波吹灰系统，所述声波吹灰系统的指数型喇叭的出口朝向所述scr反应器的其中两层相邻的催化剂层之间。
11.可选地，所述scr反应器内的催化剂层的数量为多层，任意相邻的两层所述催化剂层之间均设置有所述声波吹灰系统。
12.可选地，位于任意相邻的两层所述催化剂层之间的所述声波吹灰系统的数量为两
套，两套所述声波吹灰系统相对布置在所述scr反应器的相对两层。
13.可选地，所述指数型喇叭的出口在垂直于流经所述scr反应器的烟气流动方向上与所述催化剂层的边缘之间的距离为1m至6m。
14.通过上述技术方案，即本公开提供的声波吹灰系统，可以将指数型喇叭的出口朝向scr反应器的相邻两层催化剂层之间，供气系统通过对外部空气进行抽取，抽取后的气体可以进入声波发生器，同时控制系统可以通过预先设定好的频率和幅值信号，经功率放大器放大后向声波发生器进行输出并结合供气系统进入的气体发出声波，发出后的声波可以通过指数型喇叭进一步扩音，以对催化剂表层进行吹灰，能够提高催化剂层表层的清洁度，有效延长催化剂的使用寿命。
15.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
16.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
17.图1是本公开示例性实施方式中提供的声波吹灰系统工作流程示意图；
18.图2是本公开示例性实施方式中提供的指数型喇叭和声波发生器结构示意图；
19.图3是本公开示例性实施方式中提供的scr脱硝装置部分结构示意图。
20.附图标记说明
21.1-声波发生器；2-供气系统；201-气源；202-过滤器；203-压力开关；204-电磁阀；205-截止阀；206-减压阀；3-指数型喇叭；301-进口；302-出口；4-控制系统；5-功率放大器；6-电源；7-催化剂层；8-scr反应器。
具体实施方式
22.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
23.在本公开中，在未作相反说明的情况下，不同附图中的同一附图标记表示相同的要素。
24.本公开的第一方面提供一种声波吹灰系统，参考图1至图3所示，该声波吹灰系统包括：声波发生器1，具有进气端和出气端；供气系统2，与声波发生器1的进气端连通，以用于向声波发生器1供气；指数型喇叭3，具有相对的进口301和出口302，进口301与声波发生器1的出气端连通，出口302用于朝向scr反应器8的其中两层相邻的催化剂层7之间；以及控制系统4，通过功率放大器5与声波发生器1信号连接。
25.通过这种连接方式，可以将指数型喇叭3的出口302朝向scr反应器8的多层催化剂层中的两层相邻的催化剂层7之间，供气系统2通过对外部空气进行抽取，抽取后的气体可以进入声波发生器1，同时控制系统4可以通过在其内部由单片机预先设定好的频率和幅值信号，经功率放大器5放大后向声波发生器1进行输出并结合供气系统2进入的气体发出声波，发出后的声波可以通过指数型喇叭3进一步扩音，能够提高对催化剂层7表面灰尘的清洁效果，保持催化剂层7表面清洁，可以有效延长催化剂的使用寿命，提高scr反应器的工作效率。
26.在一些实施方式中，参考图2所示，指数型喇叭3的进口301与出口302之间的距离为1000mm，出口的直径为1200mm。通过这种布置方式，指数型喇叭3的进口301朝向出口302在截面的投影会形成指数函数的递增曲线，这样，可以提高声波发生器1向指数型喇叭3的能量转化效率，也可以提高指数型喇叭3的扩音效果。
27.在一些实施方式中，参考图1所示，供气系统2包括依次连通的气源201、过滤器202、压力开关203和电磁阀204，电磁阀204的出气口与声波发生器1的进气端连通，压力开关203和电磁阀204分别与控制系统4信号连接。通过这种连接方式，气源201可以将外部的空气源源不断地吸入供气系统2内，以供供气系统2可以长时间运行，过滤器202能够对从气源201吸入的气体进行过滤，以提高气体的清洁度，并且可以减少气体中掺杂的颗粒对供气系统2、声波发生器1以及指数型喇叭3的污染。当控制系统4接收到压力开关203的信号后，打开电磁阀204给声波发生器1供气。当设备停止运行时，即外部空气未经由气源201和过滤器202触发压力开关203时，控制系统4控制电磁阀204关闭。其中，控制系统可以包括plc控制器和单片机，plc控制器可以用于接收压力开关203的信号，并可以根据该信号控制电磁阀204的启闭。单片机可以与功率放大器电连接，以将预设的频率、幅值信号发送至功率放大器，随后输入给声波发生器发出声波。此外，气源201可以是空气压缩机或抽风机等任意具有供气功能的机器，本公开对此不作限定。
28.在一些实施方式中，参考图1所示，供气系统2还包括连通在气源201和过滤器202之间的截止阀205。通过这种连接方式，截止阀205可以截断或接通由气源201进入的气体，当进入的气体杂质较多，过滤器202不能完全对气体进行过滤时，工作人员可以调整截止阀205至关闭状态，并对过滤器202进行清洁或更换，此时杂质较多的气体会被截止阀205截断在外部，可以减少气体对供气系统2的污染。
29.在一些实施方式中，参考图1所示，供气系统2还包括连通在过滤器202和压力开关203之间的减压阀206，通过这种连接方式，减压阀206可以调节经由气源201、截止阀205以及过滤器202进入压力开关203和电磁阀204的气体压力，可以调节声波吹灰系统内外气压趋于平稳，提高了声波吹灰器在运行过程中的安全性。
30.在一些实施方式中，参考图1所示，声波吹灰系统还包括与控制系统4电连接的电源6。通过这种连接方式，电源6可以为控制系统4进行供电，并向控制系统4提供稳定电压，以保证控制系统4内的plc以及单片机正常工作。
31.本公开的第二方面提供一种scr脱硝装置，参考图1至图3所示，该scr脱硝装置包括scr反应器8和上述的声波吹灰系统，该声波吹灰系统具有上述所有具体实施方式中的有益效果，声波吹灰系统的指数型喇叭3的出口朝向scr反应器8的其中两层相邻的催化剂层7之间。通过这种布置方式，指数型喇叭3能够对两层相邻的催化剂层7同时进行声波吹灰，即单个指数型喇叭3能够对相对靠上布置的催化剂层7的底部进行吹灰，也可以对相对靠下布置的催化剂层7的顶部进行吹灰，提高了对催化剂层7的吹灰效果。
32.在一些实施方式中，参考图3所示，scr反应器8内的催化剂层7的数量为多层，任意相邻的两层催化剂层7之间均设置有声波吹灰系统。通过这种布置方式，多层设置的催化剂层7可以提高scr反应器8的脱硝效率，声波吹灰系统布置在任意相邻两层催化剂层7之间，能够对所有的催化剂层7进行声波吹灰，进一步提高了催化剂层7上的催化剂的活性。
33.在一些实施方式中，参考图3所示，位于任意相邻的两层催化剂层7之间的声波吹
灰系统的数量为两套，两套声波吹灰系统相对布置在scr反应器8的相对两侧。通过这种布置方式，每套声波吹灰系统能够朝不同的方向对催化剂层7的表面进行吹灰，提高了吹扫范围，以提高对催化剂层7表面的吹灰清洁效果，此外，声波吹灰系统的数量也可以围绕催化剂层7间隔的设置多套，以进一步提高对催化剂层7表面的吹灰效果，本公开对此不作限定。
34.在一些实施方式中，参考图2和图3所示，指数型喇叭3的出口在垂直于流经scr反应器8的烟气流动方向上与催化剂层7的边缘之间的距离为1m至6m，该距离可以参考图3中图面的左右方向上指数型喇叭3与相应的催化剂层7之间的距离。通过这种布置方式，根据实践经验得出，声波分贝为140db以上即可有效去除催化剂层7表面的灰尘，在距离为1m时，指数型喇叭3所能发出的声波分贝为156.8db，此时可达到最好的吹灰效果，发出的声波能够有效穿透相应的催化剂层7，在距离为6m时，指数型喇叭3所能发出的声波分贝为141.5db，同时由于声波在scr反应器8内会在部件之间进行反射或折射，声波会受上述物理作用而增强和放大，在整个scr反应器8内的声波分贝都将达到145db左右，满足吹灰的最低声波分贝要求。
35.本公开示例性地描述声波吹灰系统和scr脱硝装置的工作过程，例如可以包括以下步骤：
36.将声波吹灰系统的指数型喇叭3的出口302朝向scr反应器8的任意相邻两层催化剂层7之间，开启电源6和截止阀205，此时外部的空气依次通过气源201、截止阀205、过滤器202，经减压阀206对外部空气进行稳压后，空气会流经压力开关203，压力开关203在接收到气体的压力后，会通过电信号传递给与电源6相连的控制系统4，控制系统4内的plc接收到压力开关203发出的电信号后，会将电信号传递给电磁阀204，此时电磁阀会转变为开启状态，外部的气体会通过开启的电磁阀流向声波发生器1内进行供气，同时控制系统4内的单片机会发出预先设定好的频率和幅值信号，并将该频率和幅值信号传递给功率放大器5，功率放大器5会将频率和幅值信号放大后输出至声波发生器1内，与经过电磁阀204的气体结合后发出振动声波，振动声波经过指数型喇叭3进一步扩音后，将振动声波输出至scr反应器8的相邻两层催化剂层7之间，通过此种方式，该声波吹灰系统的发声频率能够在20-8000hz范围内实时可调，且发射功率可达30000声瓦，声压级可超过160分贝，以便于应对不同工况下发出不同频率的声波以达到更好的吹灰效果。
37.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
38.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
39.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

技术特征：
1.一种声波吹灰系统，其特征在于，包括：声波发生器，具有进气端和出气端；供气系统，与所述声波发生器的进气端连通，以用于向所述声波发生器供气；指数型喇叭，具有相对的进口和出口，所述进口与所述声波发生器的出气端连通，所述出口用于朝向scr反应器的其中两层相邻的催化剂层之间；以及控制系统，通过功率放大器与所述声波发生器信号连接。2.根据权利要求1所述的声波吹灰系统，其特征在于，所述指数型喇叭的所述进口与所述出口之间的距离为1000mm，所述出口的直径为1200mm。3.根据权利要求1所述的声波吹灰系统，其特征在于，所述供气系统包括依次连通的气源、过滤器、压力开关和电磁阀，所述电磁阀的出气口与所述声波发生器的进气端连通，所述压力开关和所述电磁阀分别与所述控制系统信号连接。4.根据权利要求3所述的声波吹灰系统，其特征在于，所述供气系统还包括连通在所述气源和所述过滤器之间的截止阀。5.根据权利要求3所述的声波吹灰系统，其特征在于，所述供气系统还包括连通在所述过滤器和所述压力开关之间的减压阀。6.根据权利要求1所述的声波吹灰系统，其特征在于，所述声波吹灰系统还包括与所述控制系统电连接的电源。7.一种scr脱硝装置，其特征在于，包括scr反应器和根据权利要求1-6中任意一项所述的声波吹灰系统，所述声波吹灰系统的指数型喇叭的出口朝向所述scr反应器的其中两层相邻的催化剂层之间。8.根据权利要求7所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述scr反应器内的催化剂层的数量为多层，任意相邻的两层所述催化剂层之间均设置有所述声波吹灰系统。9.根据权利要求8所述的scr脱硝装置，其特征在于，位于任意相邻的两层所述催化剂层之间的所述声波吹灰系统的数量为两套，两套所述声波吹灰系统相对布置在所述scr反应器的相对两层。10.根据权利要求7所述的scr脱硝装置，其特征在于，所述指数型喇叭的出口在垂直于流经所述scr反应器的烟气流动方向上与所述催化剂层的边缘之间的距离为1m至6m。

技术总结
本公开提供一种声波吹灰系统和SCR脱硝装置，声波吹灰系统包括声波发生器，具有进气端和出气端；供气系统，与声波发生器的进气端连通，用于向声波发生器供气；指数型喇叭，具有相对的进口和出口，进口与声波发生器的出气端连通，出口用于朝向SCR反应器的两层相邻的催化剂层之间；以及控制系统，通过功率放大器与声波发生器信号连接。该声波吹灰系统可以通过供气系统为声波发生器供气，通过控制系统的功率放大器放大频率和幅值信号，且可以通过与声波发生器连接的指数型喇叭提高发声强度，提高了对SCR脱硝装置上催化剂层的吹扫范围，减少催化剂层局部区域堵灰。化剂层局部区域堵灰。化剂层局部区域堵灰。


技术研发人员：吴海波 刘洪海 曹紫剑 刘宏战 安志勇 李树千 郭海峰 朱浩铭
受保护的技术使用者：天津国能盘山发电有限责任公司
技术研发日：2023.01.30
技术公布日：2023/7/23