一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置

技术领域

本发明涉及一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置，属于燃煤大气污染物防治和检测技术领域。

背景技术

火力发电量占全国发电量的比重约为70.74％，火力发电不可避免会产生NO

传统的脱硝催化剂磨损测试台存在人工定期标风、标沙、搬运、称量、给料、拧螺丝操作等不便，导致测试精度低、人为误差较大等问题。此外，现有技术中，为了满足磨损剂所需目数要求，还需多频次人工筛沙，进而降低了工作效率，增大了人工成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置，可以通过控制系统控制风速、磨损剂给料量以满足不同结构的催化剂磨损率的测定，并可实现自动送料及磨损剂筛选，减少人为和环境因素的影响，提高了工作效率，可实现磨损率的精准测量。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置，包括风管、变频风机、磨损剂自动给料系统、磨损剂传送系统和控制系统；

所述风管上设有对比仓和样品仓；变频风机与风管连接；

磨损剂自动给料系统设置于对比仓和样品仓之间；该磨损剂自动给料系统包括磨损剂存储料仓和送料机构；送料机构与所述风管连接；送料机构将磨损剂存储料仓中的磨损剂输送至风管中；

磨损剂传送系统包括磨损剂传送装置和筛选装置，磨损剂传送装置将磨损剂传送至筛选装置中，筛选装置中设有筛网；筛选装置的出料口与所述磨损剂储存料仓连接。

进一步的，该磨损率测定装置还包括有除尘系统，该除尘系统包括旋风分离器和连接在旋风分离器上方的布袋除尘器，旋风分离器与风管出口连接。

进一步的，所述风管还连接有涡街流量计、在线风速测量系统、测温装置和压力变送器。

进一步的，所述在线风速测量系统包括L型皮托管和微压计。其中的微压计为多个，分别用于实测风管上路动压、中路动压、下路动压和风管静压。

进一步的，所述磨损剂存储料仓与送料机构之间设有给料仓。

进一步的，所述旋风分离器的底部出口连接有磨损剂收集装置，磨损剂收集装置的下方设有称量装置。

更进一步的，所述称量装置为电子皮带秤，其设置于所述磨损剂传送装置上。

进一步的，所述布袋除尘器上还安装有反吹装置和仓壁振荡器；磨损试验结束后，通过反吹装置和仓壁振荡器将布袋除尘器的布袋表面和除尘系统内壁的灰脱落下来，使得除尘系统干净无尘，以保证下次磨损测试数据更准确。

进一步的，所述磨损剂存储料仓的出口连接有给料电动阀门。

进一步的，所述控制系统包括电源模块、电气组件、变频器、CPU模块、模拟量模块、数字量转换模块、交换机和工控机。通过电源模块、电气组件可以控制所有设备的电源；通过变频器可以控制变频风机和送料机构的转速；通过CPU模块、模拟量模块、数字量转换模块、交换机的配合，并利用工控机可以控制阀门开关、风机开度、磨损剂自动给料系统、磨损剂传送系统和除尘系统等的运行。

本发明的有益效果是：

本发明的装置可以实测当前磨损实时参数，包括风速、压力、温度、风机变频器开度、给料量等，实现参数精确控制，满足不同结构的催化剂磨损率的测定。

本发明的装置可以实现自动送料、自动称量，减少人力搬运磨损剂，提高工作效率，降低人工成本；本发明的整个装置处于密封状态，能够避免磨损剂粉末飞扬，进而可避免环境污染。

本发明的装置通过筛选装置实现磨损剂的自动筛选，不仅可提高工作效率，而且可以保证磨损剂目数符合磨损测试要求，保证测试数据的准确性。

本发明的装置操作简单，无需频繁拆装，不仅节约时间，还避免了由于频繁拆装导致的漏风、漏沙、部件损坏等问题，避免了人为因素对磨损率试验的影响。

附图说明

图1为本发明一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置的结构示意图。

图2为本发明中的对比仓处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种全自动化脱硝催化剂磨损率测定装置的较佳实施例，其包括风管1、变频风机2、磨损剂自动给料系统、磨损剂传送系统和控制系统。

风管1呈横向设置，其与变频风机2连接；风管1上还连接有风机旁路3；在变频风机2因故障等停止运行时，可启动风机旁路3。所述风管1中设有对比仓4和样品仓5。对比仓4和样品仓5中均放置有待测催化剂样品。

所述风管1还连接有涡街流量计6、在线风速测量系统、测温装置7和压力变送器8。所述在线风速测量系统包括L型皮托管9以及与L型皮托管连接的微压计10。其中的微压计10设置有4个，分别用于实测风管上路动压、中路动压、下路动压和风管静压。在本实施例中，所述测温装置7为热电偶。

磨损剂自动给料系统设置于对比仓4和样品仓5之间。该磨损剂自动给料系统包括磨损剂存储料仓11和送料机构；在本实施例中，送料机构为双螺杆送料机，其包括双螺杆送料器12和送料变频电机13；磨损剂存储料仓11与送料机构之间还设有给料仓14；且磨损剂存储料仓11的出口连接有给料电动阀门15；双螺杆送料器12的进料口与所述给料仓14的出料口连接；双螺杆送料器12的出料口通过进料斗16与所述风管1连接；双螺杆送料机将磨损剂存储料仓11中的磨损剂输送至风管1中。其中，进料斗16上设有进料透视窗，以便于观察进料状况。所述磨损剂存储料仓11的下方还连接有排料管道17，该排料管道17上设有排料电动阀门18；通过该排料电动阀门18可将磨损剂全部排出。

如图2所示，所述对比仓4具有仓室41、电动仓门42和仓门开关43，电动仓门42连接有气动杆44，气动杆44的底部安装有滑轮45，仓室41的底部处设有轨道46，滑轮45与轨道46配合。仓门开关43包括升降开关和水平移动开关，升降开关控制气动杆44带动电动仓门42升降；水平移动开关控制气动杆44带动电动仓门42沿轨道46移动。通过水平移动和上下移动电动仓门42，可以实现电动仓门42的开闭。样品仓5的结构设计与对比仓4相同。

磨损剂传送系统包括磨损剂传送装置19和筛选装置20。该磨损剂传送装置向上倾斜设置，其包括磨损剂输送带，且磨损剂传送装置19的罩体上设有多个送料透视窗191，以便于观察送料情况。磨损剂传送装置19的出料口与筛选装置20的进料口连接；筛选装置20中设有两层筛网201，上层筛网为40目筛网，下层筛网为50目筛网。筛选装置20底部的出料口通过软连接布袋与磨损剂存储料仓11连接。且筛选装置20的出料口设有放料电动阀门21。

磨损剂传送装置19将磨损剂传送至筛选装置20中，筛选装置20通过筛选电机22驱动。筛选装置20在其下层筛网上方还设有废料口，该废料口通过废料管道23与废料桶24连接。且筛选装置20的废料口处设有废料电动阀门25。

该磨损率测定装置还包括有除尘系统，该除尘系统包括旋风分离器26和连接在旋风分离器26上方的布袋除尘器27，旋风分离器26的进口与风管1的出口连接。旋风分离器26上还设有观察窗261，以便于观察旋风分离器工作状况。

所述旋风分离器26的底部出口连接有磨损剂收集装置28，磨损剂收集装置28的底部出口处设有下料电动阀门29；磨损剂收集装置28的下方设有称量装置30。在本实施例中，所述称量装置30为电子皮带秤，其设置于所述磨损剂传送装置19上。磨损剂传送装置19上还设有加料口，该加料口上还设有加料口盖板31。

所述布袋除尘器27上还安装有反吹装置32和仓壁振荡器33；磨损试验结束后，通过反吹装置32和仓壁振荡器33将布袋除尘器27的布袋表面和除尘系统内壁的灰脱落下来，使得除尘系统干净无尘，以保证下次磨损层测试数据更准确。

所述控制系统包括电源模块、电气组件、变频器、CPU模块、模拟量模块、数字量转换模块、交换机和工控机。通过电源模块、电气组件可以控制所有设备的电源；通过变频器可以控制变频风机和送料机构的转速；通过CPU模块、模拟量模块、数字量转换模块、交换机的配合，并利用工控机可以控制各个电动阀门开关、风机开度、磨损剂自动给料系统、磨损剂传送系统和除尘系统等的运行。

更具体的，控制系统的画面包括主画面、参数设置、报警参数、历史曲线、实时监测。

主画面可以根据不同结构的催化剂通过将变频风机的变频器调整到相应风速，通过送料变频电机调节双螺杆送料器的绞龙转速以控制给料量，能够根据相应指令打开相应电动阀门和相应设备的电源开关。

参数设置是一种快捷操作设置，可以先设置好初始吹扫时间、磨损时间、末尾吹扫时间、震动除尘时间、初始吹扫风量、磨损吹扫风量、末尾吹扫风量；参数设置完成后，打开开始开关就可以按照程序进行磨损强度测试。

报警参数主要起一个提醒作用，可以设置风速报警、温度报警、给料量报警和设备异常报警。

历史曲线可以查询历史磨损测试的实时参数，包括风速、压力、温度、给料量、风机变频器开度、双螺杆送料器的绞龙转速及送料变频电机的变频器设置值。

实时监测可以查看当前磨损过程的实时参数包括风速、压力、温度、给料量、风机变频器开度、双螺杆送料器的绞龙转速及送料变频电机的变频器设置值。

系统运行流程：

打开对比仓4和样品仓5，将包裹好的待测催化剂样品分别装入对比仓4和样品仓5，然后关闭对比仓4和样品仓5的电动仓门。

在每次磨损前，先向风管1中通风，通过L型皮托管9和微压计10实时测得当前环境条件下风管1的上路动压、中路动压、下路动压和风管静压，通过测温装置7测得实时风温；控制系统算出实测风速，如果风速偏大或偏小则进行调节。

打开磨损剂传送装置19上的加料口盖板31，加入新的磨损剂；启动磨损剂传送装置19，新的磨损剂经过称量装置30的称量后，通过输送带输送至筛选装置20。经过两层筛网201的筛选，40-50目的磨损剂进入磨损剂存储料仓11，其余经过废料管道23进入废料桶24。

变频风机2送风，进入风管1，依次经过涡街流量计6、在线风速测量系统、测温装置7、压力变送器8、对比仓4；磨损剂自动给料系统位于对比仓4和样品仓5之间；打开磨损剂自动给料系统中的磨损剂存储料仓11出口的给料电动阀门15，磨损剂从磨损剂存储料仓11进入给料仓14中，通过双螺杆送料机精确匀速送料至风管1；磨损剂与风混匀后，经过样品仓5，磨损剂对样品仓5中的催化剂样品进行磨损；风管1的出口排出的气固混合物经过旋风分离器26分离，气体经过布袋除尘器27，分离灰和气；纯净的气体从布袋除尘器27上方的排风管34排出。磨损试验结束后，通过反吹装置32和仓壁振荡器33，将布袋表面和除尘系统内壁的灰脱落下来，以保证下次磨损数据更准确。经过旋风分离器26分离出的磨损剂进入磨损剂收集装置28中；磨损剂收集装置28中的磨损剂经过下料电动阀门29后落到称量装置30上，称量装置30对磨损剂进行称量。通过计算对比仓4中的待测催化剂样品和样片仓5中的待测催化剂样品的质量变化以及磨损剂的消耗量，测定评价脱硝催化剂的磨损率。

磨损剂收集装置28中的磨损剂在经过称量装置30的称量后，还可以随着磨损剂传送装置19到达筛选装置20，以达到磨损剂循环利用的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。