一种SCR反应器吹灰系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种SCR反应器吹灰系统及通过这种系统实现的吹灰方法，属于船舶柴油机尾气后处理技术领域。本发明专利技术中吹灰系统以压缩空气为吹扫气体，包括空气瓶、减压模块、控制模块、旋转式压力脉冲转换器、旋转动力装置及吹灰管路。当SCR反应器进出口烟气压力超过设定值时，吹灰系统的控制器自动开启积灰吹扫，空气瓶中的压缩空气通过减压器输送至旋转式压力脉冲转换器上方，旋转式压力脉冲转化器能够通过旋转使吹灰管路随时间产生不同压力的吹扫空气，在催化剂表面形成强湍流扰动，提升吹扫效果。本发明专利技术的吹灰管路布置合理，能够有效避免产生二次积灰，同时吹灰孔位于吹灰管路上，吹灰孔的结构简单，便于后期的维修保养。

【技术实现步骤摘要】
一种SCR反应器吹灰系统及方法
本专利技术属于船舶柴油机尾气后处理
，具体涉及一种SCR反应器吹灰系统及通过这种系统实现的吹灰方法。
技术介绍
SCR技术是目前应用较为广泛的船舶脱硝技术。船用柴油机燃用劣质燃油，在柴油机的废气中含有大量的灰尘。此外，进入SCR反应器的烟气中含有少量的尿素结晶以及硫酸盐等成分，灰分沉积在SCR反应器催化剂表面，会减少催化剂的有效催化面积，大大影响SCR系统的脱硝性能。国内外很多研究学者对于SCR系统的吹灰装置进行研究，但是SCR反应器的吹灰系统仍然存在问题，导致SCR反应器的性能下降。专利申请号为201310409471.3的“用于SCR脱硝反应器的吹灰装置”中提出应用喷气管网单元模块对SCR系统进行积灰吹扫，该套吹灰装置中喷气管网单元模块的喷气吹灰支管上喷气孔较多，需要大量的压缩空气来保证系统的运行，造成空压机频繁启停，耗费大量的能量。此外，该专利技术分布在烟气入口和催化剂之间的吹灰支管较多，造成烟气的压力下降，同时由于系统的长期工作，喷气吹灰支管的表面的积灰之间相互搭桥，形成新的积灰区域，影响SCR反应器的正常工作。专利申请号为201611230660.4的“一种用于SCR反应器的吹灰系统”中提出了一种同一空气瓶连接不同的催化剂层的吹灰管路的吹灰装置。在该专利技术中要有较多的空气瓶分布，大大增加了吹灰系统在SCR反应器中的空间占用率。此外，该系统中涉及较多的电磁阀门，很大程度上降低了SCR反应器的可靠性，增大了SCR反应器运行维护难度。综合来说，现有的SCR反应器存在耗气量大、吹扫效率低、吹扫管路复杂、容易形成新的积灰区域等问题，开发设计一套经济、高效、运行维护简单的SCR反应器吹灰系统是有必要的，针对现有技术的不足本专利技术提出了一种SCR反应器吹灰系统及通过这种系统实现的吹灰方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构简单、方便操作且工作性能好、效率高的SCR反应器吹灰系统及通过这种系统实现的吹灰方法。本专利技术的目的是这样实现的：本专利技术提出了一种SCR反应器吹灰系统，包括空气瓶1、减压模块、控制模块4、旋转式压力脉冲转换器5、旋转电机6、烟气入口压力传感器7、烟气出口压力传感器8与吹灰管路9，其中减压模块又包括压缩空气电磁阀2与压缩空气减压阀3；吹灰管道9位于SCR反应器内，两端分别安装有烟气入口压力传感器7及烟气出口压力传感器8；旋转式压力脉冲转换器5安装于吹灰管道9的上方，旋转电机6与旋转式压力脉冲转换器5相连接；空气瓶1中储存有压缩空气，空气瓶1通过减压模块与旋转式压力脉冲转换器5相连接。对于一种SCR反应器吹灰系统，所述的旋转式压力脉冲转换器5包括法兰5-1、旋转脉冲发生器5-2及泄气槽5-3，其中旋转脉冲发生器5-2包括3组空气管道，每组空气管道包括减压阀5-4、压缩空气进气管道5-5及压缩空气出气管道5-6，减压阀5-4将压缩空气进气管道5-5与压缩空气出气管道5-6连接起来，压缩空气进气管道5-5上部与压缩空气出气管道5-6下部分别通过法兰5-1进行固定，法兰5-1上均匀开有泄气槽5-3。优选的，所述的旋转脉冲发生器5-2中的3组空气管道每组间互呈120°夹角，每组中安装的减压阀5-4的减压值不同。优选的，所述的吹灰管路9中在等间隔横切平面的管道壁上开有吹灰喷孔9-1，每一平面上的吹灰喷孔9-1有两个，两吹灰喷孔9-1间的夹角为40°--60°，如40°、45°、50°、55°、60°；吹灰喷孔9-1的直径不大于2mm。对于一种SCR反应器吹灰系统，吹灰系统中包括M组旋转式压力脉冲转换器5，SCR反应器中包括M组吹灰管路9，其中M的大小根据SCR反应器的宽度决定；吹灰管路9按等间隔分隔成N个横切平面，其中N的大小根据SCR反应器的截面积大小决定。本专利技术还提出了一种SCR反应器吹灰方法，通过以下步骤实现：(1)初始化系统，控制模块开启烟气入口压力传感器及烟气出口压力传感器，采集SCR反应器入口和出口的压差；(2)控制模块将采集到的压差大小与预设压差进行比较，若采集压差超过预设压差，控制模块开启吹灰模式；(3)压缩空气电磁阀开启，储存在空气瓶中的压缩空气通过压缩空气电磁阀，在减压器中压缩空气被减压至额定压力，经过减压的压缩空气被输送至旋转式压力脉冲转换器；(4)压缩空气从旋转式压力脉冲转换器的顶端进入，通过顶端的固定法兰，进入旋转脉冲发生器，不同管路在不同减压器的作用下，减压为不同的吹扫压力；(5)从旋转式压力脉冲转换器排出的压缩空气进入到SCR反应器内部的吹灰管路，压缩空气从吹灰管路上的吹灰孔排出，通过压力可变的压缩空气对SCR催化剂表面的积灰进行吹扫。对于一种SCR反应器吹灰方法，所述的步骤(4)中在控制模块的控制下，每间隔一定的时间，脉冲转换器沿恒定方向旋转120°，循环转换空气管道，使吹灰管路前的每根空气管路在不同时间产生不同的吹扫压力的压缩空气，实现旋转式压力脉冲转换器出口的三条空气管路压力规律变化。本专利技术的有益效果在于：本专利技术中吹灰系统的吹灰管路在反应器内部呈简单的纵向排列，且吹灰管路较细，能够有效降低烟气在SCR反应器中的压降。吹灰管路上同一高度的两个吹灰喷孔之间呈50°左右的夹角，能够保证在较少的空气消耗量的前提下有较好的吹扫效果。每层催化剂前面的吹灰管路数量较少，能够有效避免积灰在吹灰管路上形成搭桥，从而避免造成二次积灰。旋转式压力脉冲转换器能够实现分布在每层的吹灰管路的吹灰压力的定时规律变化，从而使压缩空气在SCR催化剂前端形成更强的空气湍流扰动，从而提升吹扫效果。本专利技术中吹灰管路上的吹灰喷孔为管路上的简单开孔，结构简单，不容易产生故障，能够有效降低系统运行维护的难度。吹灰系统的控制系统通过识别烟气在SCR反应器进出口的压差，从而能够自动控制吹灰系统的启停。附图说明图1为本专利技术中SCR反应器吹灰系统的结构示意图；图2为本专利技术中旋转式压力脉冲转换器结构示意图；图3为本专利技术中吹灰管路结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步描述。结合图1至图3，本专利技术提出了一种SCR反应器吹灰系统，主要由空气瓶、减压系统、控制系统、旋转式压力脉冲转换器、动力装置组成。本专利技术所提出的SCR反应器吹灰系统的吹灰管路为带有排列规则的吹灰孔的不锈钢管路，利用旋转式压力脉冲转换器产生的可变压力的压缩空气，对SCR反应器催化剂表面的积灰进行吹扫。当SCR反应器入口和出口压差较大时，吹灰系统的控制系统4会自动开启积灰吹扫模式。压缩空气电磁阀2开启，空气瓶1中的压缩空气通过压缩空气电磁阀和减压器3，将压力降至约15bar左右。减压后的压缩空气并分别被送至一号、二号、三号旋转式压力脉冲转换器5中，每个旋转式压力脉冲转换器分别有互呈120°夹角的三根进气压缩空气管路和三根排气压缩空气管路，三根排气管路均匀分布在催化剂的前方，旋转式的压力脉冲转换器的核心部件为图2中的旋转脉冲发生器5-2，旋转脉冲发生器的三根管路分别装有不同减压值的减压阀5-4，旋转电机6在控制系统的作用下按照一定的规律带动旋转脉冲发生器旋转，从而使旋转式压力脉冲转换器出口的三根管路的压力值随时间变化，从而保证位于催化剂前的三根压缩空气管路的压力值处于变化状态，从而形成更强的湍流强度，合理利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SCR反应器吹灰系统，其特征在于：包括空气瓶(1)、减压模块、控制模块(4)、旋转式压力脉冲转换器(5)、旋转电机(6)、烟气入口压力传感器(7)、烟气出口压力传感器(8)与吹灰管路(9)，其中减压模块又包括压缩空气电磁阀(2)与压缩空气减压阀(3)；吹灰管路(9)位于SCR反应器内，两端分别安装有烟气入口压力传感器(7)及烟气出口压力传感器(8)；旋转式压力脉冲转换器(5)安装于吹灰管路(9)的上方，旋转电机(6)与旋转式压力脉冲转换器(5)相连接；空气瓶(1)中储存有压缩空气，空气瓶(1)通过减压模块与旋转式压力脉冲转换器(5)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种SCR反应器吹灰系统，其特征在于：包括空气瓶(1)、减压模块、控制模块(4)、旋转式压力脉冲转换器(5)、旋转电机(6)、烟气入口压力传感器(7)、烟气出口压力传感器(8)与吹灰管路(9)，其中减压模块又包括压缩空气电磁阀(2)与压缩空气减压阀(3)；吹灰管路(9)位于SCR反应器内，两端分别安装有烟气入口压力传感器(7)及烟气出口压力传感器(8)；旋转式压力脉冲转换器(5)安装于吹灰管路(9)的上方，旋转电机(6)与旋转式压力脉冲转换器(5)相连接；空气瓶(1)中储存有压缩空气，空气瓶(1)通过减压模块与旋转式压力脉冲转换器(5)相连接。2.根据权利要求1所述的一种SCR反应器吹灰系统，其特征在于：所述的旋转式压力脉冲转换器(5)包括法兰(5-1)、旋转脉冲发生器(5-2)及泄气槽(5-3)，其中旋转脉冲发生器(5-2)包括3组空气管道，每组空气管道包括减压阀(5-4)、压缩空气进气管道(5-5)及压缩空气出气管道(5-6)，减压阀(5-4)将压缩空气进气管道(5-5)与压缩空气出气管道(5-6)连接起来，压缩空气进气管道(5-5)上部与压缩空气出气管道(5-6)下部分别通过法兰(5-1)进行固定，法兰(5-1)上均匀开有泄气槽(5-3)。3.根据权利要求2所述的一种SCR反应器吹灰系统，其特征在于：所述的旋转脉冲发生器(5-2)中的3组空气管道每组间互呈120°夹角，每组中安装的减压阀(5-4)的减压值不同。4.根据权利要求1所述的一种SCR反应器吹灰系统，其特征在于：所述的吹灰管路(9)中在等间隔横切平面的管道壁上开有吹灰喷孔(9-1)，每一平面上的吹灰喷孔(9-1)有两个，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松，张钊，朱元清，冯永明，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23