本发明具体涉及一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进排气导流系统，属于煤矿通风瓦斯利用技术领域。
背景技术：
煤矿生产过程中为了提高安全性，通常采用大量通风来排放煤矿瓦斯(称为矿井乏风，Ventilation Air Methane，简称VAM)。甲烷是煤矿瓦斯和很多工业废气的主要成分，是仅次于二氧化碳的第二大温室气体，但同时也是优质洁净的气体能源。我国是煤炭生产大国，每年通过煤矿乏风排放的纯甲烷在200亿立方米以上，不仅造成了不可再生能源资源的巨大浪费，也严重污染了大气环境。
乏风瓦斯体积浓度非常低(一般在0.1％～0.75％)、风量和体积浓度波动范围大的特点决定了很难利用传统燃烧器直接进行燃烧。山东理工大学提出了预热催化氧化技术，反应室采用负载有贵金属催化剂的蜂窝陶瓷氧化床对煤矿乏风进行有效催化氧化，同时利用间壁式换热器回收排气的热量预热进气实现热量反馈，以达到自热维持的热平衡状态。该技术的氧化温度场稳定可靠，而且热量回收率高、结构紧凑、流动阻力小，非常经济可行。反应室内温度分布的均匀性对预热催化氧化装置的稳定运行有重要影响，温度分布不均可以造成局部低温、燃烧熄火；或者局部高温形成温度梯度，产生热应力，氧化床变形毁坏；温度过高还将破坏催化剂的稳定性，导致催化剂活性降低甚至消失。随着预热催化氧化装置的乏风处理能力不断加强，反应室的体积和横截面积随之不断增大，其横截面的温度均衡性愈发重要。进气导流系统是预热催化氧化装置中进行进气流量分配的关键部件，可保证反应室内的乏风氧化放热量亦分配均匀，对提升氧化床横截面的温度均衡性和装置的甲烷转化率有重要意义。
中国专利文献CN201110089161.9提供的煤矿乏风预热催化氧化器的进排气导流装置，包括有进气总管、进气支管、进气扩口管、进气布风箱、反应室、排气集气箱、排气收缩管、排气支管和排气总管，在进气扩口管、进气布风箱、排气集气箱和排气收缩管内均设有导流板，使乏风在催化反应室内的流通截面上的分布均匀，降低了进气流动阻力。但是，该技术方案仍然存在不足，导流板的角度在装置运行过程中无法灵活调整，对乏风流量波动较大的实际工况适应不佳，不能在进气流量差别较大的情况下使反应室横截面保持较好的温度均衡。另外，导流板的布置数量较少，不能起到较好的导流效果，对反应室横截面的流量均衡提升效果有限。除此之外，目前还未见有结构和性能都比较完善的乏风预热催化氧化器的进排气导流系统。
技术实现要素：
本发明的目的是弥补现有煤矿乏风预热催化氧化装置的进排气导流系统的不足，提供一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进排气导流系统，保证反应室的进气量和温度均匀分布，提高装置运行的可靠性和乏风瓦斯氧化率。
本发明的目的是由下述技术方案实现的：
一种双反应室预热催化氧化装置电控调节式进排气导流系统，包括进气总管、进气支管、进气扩口管、两个进气腔、两个并排的反应室、排气腔和排气总管，其中两个反应室的外侧分别与两个进气腔连通，两个反应室的内侧均与排气腔连通，排气腔与排气总管连通；每个进气腔均依次经过一个进气扩口管、一个设有调节阀的进气支管与进气总管连通，进气扩口管内设有第一导流板，进气腔内设有第二导流板，排气腔内设有第三导流板，其特征在于：
增设PLC，在每个进气扩口管的外壁上增设一套第一电控调节机构，在每个进气腔的侧壁上增设一套第二电控调节机构；
进气扩口管的扩张角度为30°～60°，进气扩口管内的第一导流板采用直板形导流板，每个进气扩口管内设有4～6块第一导流板和同数量的弧形导轨，弧形导轨水平固定安装在进气扩口管的内壁上，弧形导轨上设有与第一导流板活动端匹配的卡槽，第一导流板的活动端对应与一个弧形导轨滑动连接，第一导流板的另一端设置一水平方向的固定轴，固定轴的两端均间隙穿出进气扩口管的侧壁；
每个进气腔内均布有4～6块第二导流板及同数量的弧形导轨，弧形导轨垂直固定安装在进气腔的内壁上，弧形导轨上设有与第二导流板活动端匹配的卡槽；第二导流板的活动端对应与一个弧形导轨滑动连接，第二导流板的另一端设置一水平方向的固定轴，第二导流板靠近固定轴端的形状为弧形，另一端的形状为直板，两者平滑过渡，每个第二导流板角度沿进气流动方向依次增大，第二导流板的固定轴与反应室的距离为进气腔长度的1/10～1/5，固定轴的两端均间隙穿出进气腔的侧壁；
排气腔内靠近反应室的一侧均布有1排第三导流板，每排4～6块第三导流板，每块第三导流板固定安装在排气腔内壁上，与反应室的夹角为40°～60°，第三导流板靠近反应室端的形状为弧形，另一端的形状为直板，两者平滑过渡；
第一电控调节机构包括安装在进气口扩张段外壁上的多台电机和多个差压计，其中每台电机的动力输出端经联轴器对应与进气口扩张段内固定轴的端部固定连接，多个差压计检测反应室沿宽度方向、反应室靠近进气腔侧和靠近排气腔侧之间沿气流方向的压强差分布；
第二电控调节机构包括安装在进气腔侧壁上的多台电机和多个差压计，其中每台电机的动力输出端经联轴器对应与进气腔内固定轴的端部固定连接，多个差压计检测反应室沿高度方向、反应室靠近进气腔侧和靠近排气腔侧之间沿气流方向的压强差分布；
PLC的输入端接多个差压计的输出端，PLC的输出端接每个电机的控制端。
所述的双反应室预热催化氧化装置电控调节式进排气导流系统，进气总管和两个进气支管的连通处布置有导流锥。
其工作原理为：
煤矿乏风进入进气总管后分为两部分，分别经过预热催化氧化装置两侧的进气支管、进气扩口管和进气腔进入两个并排的反应室，在两个反应室内发生氧化反应后，尾气在排气腔内汇集，最终从排气总管排出装置。差压计对两个反应室靠近进气腔侧和靠近排气腔侧之间的压强差进行采集并将采集数据输出至PLC。PLC根据差压计的数据，控制电机输出转矩，通过联轴器带动固定轴及导流板转动，进行进气扩口管内第一导流板和进气腔内第二导流板角度的调节。差压计输出的压强差数据分为四组，其中两组为两个反应室沿流通截面水平中心线的压强差分布，另外两组为两个反应室沿流通截面垂直中心线的压强差分布。两个反应室沿流通截面水平中心线的压强差分布由进气扩口管内的第一导流板进行调节，反应室沿流通截面垂直中心线的压强差分布由进气腔内的第二导流板进行调节。PLC将四组压强差数据分别处理，处理方法为：PLC计算每组压强差的均方差，如果均方差超出合理范围则计算该组压强差的平均值，然后计算该组各个压强差与平均值的偏差，根据此偏差确定该组压强差对应的各个导流板倾斜角度的变化量，继而计算对应的各个导流板的转动角度和电机输出的转矩，PLC输出信号至对应的各个电机调整导流板的角度，计算新的该组压强差的均方差，如果均方差在合理范围内则停止调整，如果均方差仍超出合理范围则继续根据以上方法调整，直至每组压强差的均方差降至合理范围，最终使反应室垂直纵向和水平横向的压强差均达到均匀分布。
本发明与现有技术相比，主要优点和有益效果是：
1、该导流系统在进气扩口管、进气腔的和排气腔均布置了足够数量的导流板，可以保证反应室横截面的水平横向和垂直纵向的进气量分布均具有较好的均衡性，同时避免产生流动死角和涡流，使装置总体的流动阻力降低。进气支管的调节阀可对两个反应室的进气量进行调节，保证两个反应室的进气量均匀。
2、进气扩口管和进气腔的导流板的角度根据差压计的压强差信号进行实时调整，对乏风流量波动较大的实际工况适应较佳，可以在进气流量变化较大的情况下使反应室横截面保持较好的温度均衡。
3、进气腔导流板的形状根部采用圆弧，圆滑过渡至端部的直板，并且导流板根部与反应室保留一定间隙，避免了导流板根部产生流动死角导致反应室内局部流量降低，使反应室入口的进气量分布均衡并连续，使催化氧化过程更加稳定可靠。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1所示实施例结构的左视图。
图3是图1所示实施例结构的A-A剖面图。
图4是图1所示实施例进气腔内第二导流板和弧形滑轨的放大结构示意图。
图中：1、进气总管 2、进气支管 3、进气扩口管 4、进气腔 5、反应室 6、排气腔 7、排气总管 8、调节阀 9、第一导流板 10、第二导流板 11、第三导流板 12、PLC 13、弧形导轨 14、卡槽 15、固定轴 16、电机 17、差压计 18、联轴器 19、导流锥
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。在图1～4所示的实施例中：
两个反应室5的外侧分别与两个进气腔4连通，两个反应室5的内侧均与排气腔6连通，排气腔6与排气总管7连通；每个进气腔4均依次经过一个进气扩口管3、一个设有调节阀8的进气支管2与进气总管1连通，进气总管1和两个进气支管2的连通处布置有导流锥19，进气扩口管3内设有第一导流板9，进气腔4内设有第二导流板10，排气腔6内设有第三导流板11；
设置PLC 12，在每个进气扩口管3的外壁上设置一套第一电控调节机构，在每个进气腔4的侧壁上设置一套第二电控调节机构；
进气扩口管3的扩张角度为50°，进气扩口管3内的第一导流板9采用直板形导流板，每个进气扩口管3内设有4块第一导流板9和同数量的弧形导轨13，弧形导轨13水平固定安装在进气扩口管3的内壁上，弧形导轨13上设有与第一导流板9活动端匹配的卡槽14，第一导流板9的活动端对应与一个弧形导轨13滑动连接，第一导流板9的另一端设置一水平方向的固定轴15，固定轴15的两端均间隙穿出进气扩口管3的侧壁；
每个进气腔4内均布有4块第二导流板10及同数量的弧形导轨13，弧形导轨13垂直固定安装在进气腔4的内壁上，弧形导轨13上设有与第二导流板10活动端匹配的卡槽14；第二导流板10的活动端对应与一个弧形导轨13滑动连接，第二导流板10的另一端设置一水平方向的固定轴15，第二导流板10靠近固定轴15端的形状为弧形，另一端的形状为直板，两者平滑过渡，每个第二导流板10角度沿进气流动方向依次增大，第二导流板10的固定轴15与反应室5的距离为进气腔4长度的1/8，固定轴15的两端均间隙穿出进气腔4的侧壁；
排气腔6内靠近反应室5的一侧均布有1排第三导流板11，每排4块第三导流板11，每块第三导流板11固定安装在排气腔6内壁上，与反应室5的夹角为50°，第三导流板11靠近反应室5端的形状为弧形，另一端的形状为直板，两者平滑过渡；
第一电控调节机构包括安装在进气口扩张段外壁上的多台电机16和多个差压计17，其中每台电机16的动力输出端经联轴器18对应与进气口扩张段内固定轴15的端部固定连接，多个差压计17检测反应室5沿宽度方向、反应室5靠近进气腔4侧和靠近排气腔6侧之间沿气流方向的压强差分布；
第二电控调节机构包括安装在进气腔4侧壁上的多台电机16和多个差压计17，其中每台电机16的动力输出端经联轴器18对应与进气腔4内固定轴15的端部固定连接，多个差压计17检测反应室5沿高度方向、反应室5靠近进气腔4侧和靠近排气腔6侧之间沿气流方向的压强差分布；
PLC 12的输入端接多个差压计17的输出端，PLC 12的输出端接每个电机16的控制端。