一种用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，SCR反应器的立式方形腔室上端为烟气进口，下端为烟气出口，垂直于气流方向，在SCR反应器的腔室内间隔配置若干层催化剂床层；在每层催化剂床层的下方配置换热器，或者由最下层的催化剂床层向上，每隔一层在催化剂床层的下方配置换热器；并对应换热器设置温度监测器；换热器包括热交换管，热交换管两端伸出SCR反应器外部，位于SCR反应器内的那部分热交换管上设有用于增大热交换面积的往复折弯段，热交换管的进气端通过调节阀连接散热风机。本装置能够及时移取高NOX浓度烟气中NOX呈抛物线式生成时急剧产生的高反应热，避免了SCR催化剂烧结，保证脱硝系统的整体稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种换热装置，尤其涉及高氮氧化物的SCR脱硝反应。
技术介绍
在冶金行业常常需要利用硝酸的高氧化性，从而产生了大量的氮氧化物(NOX)，在化工，油气开采领域，也会产生富含NOX的烟气。脱硝处理是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX，世界上比较主流的工艺分为：SCR和SNCR。SCR(SelectiveCatalyticReduction)选择性催化还原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都应用此技术，它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且具有脱除效率高(可达90％以上)，运行可靠，便于维护等优点。SCR技术原理为：在催化剂作用下，向温度约280～420℃的烟气中喷入氨，将NOX还原成N2和H2O。但是，目前SCR脱硝技术主要还是应用于低NOX浓度烟气(NOX浓度约为1200～2500mg/m3)的治理，对于高NOX浓度烟气(NOX浓度大于20000mg/m3)的脱除尚无一套合理的工艺装置。考虑到高NOX浓度烟气在处理过程中，由于NOX的生成是呈抛物线式的，因此在利用SCR反应器对其进行脱硝处理时，其反应热也是呈抛物线式的，在某个短时间内会急剧产生高反应热，这时就需要将反应热从SCR反应器内及时释放出去，避免在一个相对密封的有限空间内造成环境温度过高，导致SCR催化剂烧结和其它不良后果，保证脱硝系统的整体稳定运行。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，该装置能够及时将高NOX浓度烟气脱硝过程中的高反应热及时释放，保证脱硝系统的整体稳定运行，并且结构简单，使于实施。本技术是通过以下技术方案实现的：一种用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，其特征在于：SCR反应器的立式方形腔室上端为烟气进口，下端为烟气出口，垂直于气流方向，在SCR反应器的腔室内间隔配置若干层催化剂床层；在每层催化剂床层的下方配置换热器，或者由最下层的催化剂床层向上，每隔一层在催化剂床层的下方配置换热器，并且，如果催化剂床层的层数大于3层，最上层的催化剂床层的下方配置或者不配置换热器；对应每个换热器所在的SCR反应器腔室位置，分别设置温度监测器；所述换热器包括热交换管，热交换管两端伸出SCR反应器外部，位于SCR反应器内的那部分热交换管上设有用于增大热交换面积的往复折弯段，热交换管的进气端通过调节阀连接散热风机。本装置利用温度监测器监控SCR反应器内不同区域的温度情况，通过调节阀控制送入不同区域的热交换管的冷却风量的大小，将SCR反应器内的温度控制在一个合适的范围内，既能及时释放因SCR反应器内NOX浓度急剧上升导致的高反应热，又避免SCR反应器内因温度过低影响催化反应效果；考虑到在SCR反应器腔室内，沿着烟气流动方向，越向下脱硝反应越剧烈，反应热上升的越快，因此根据实际情况，既可以在每层催化剂床层的下方配置换热器，或者由最下层的催化剂床层向上，每隔一层在催化剂床层的下方配置换热器，甚至，如果催化剂床层的层数大于3次，那么最上层的催化剂床层的下方还可以不配置换热器，因为该处产生的反应热最少。进一步的，所述换热器为单根热交换管，或者多根热交换管并列平行间隔布置呈层状，或者是多根热交换管平行间隔布置呈矩阵状，可以根据实际情况灵活选择热交换管的数量和排列方式。再进一步，所述热交换管进气端位于排气端上方，冷却气体由下至上流动，与烟气流动方向正好相反，可以进一步加强冷却效果。再进一步，所述热交换管的往复折弯段呈横置的“M”形，以保证更充分的冷却散热面。再进一步，在最上层的催化剂床层的上方的SCR反应器腔室位置设置温度监测器，以监测进入SCR反应器内的烟气温度。再进一步，所述催化剂床层数量为3层，每层催化剂床层下方分别配置换热器，换热器为单根热交换管，3根热交换管分别通过各自的调节阀连接同一台散热风机。该结构不仅换热效果好，并且结构紧凑，便于布置，还能充分保证SCR催化还原反应的效果。再进一步，所述温度监测器通过信号线路连接控制单元，控制单元通过控制线路连接调节阀。通过控制线路连动控制冷却气体的流量，无需人工值守。再进一步，所述热交换管焊接固定在SCR反应器内，或者，SCR反应器安装在SCR反应器内，SCR反应器上对应热交换管的安装位置密封覆盖活动的检修门，便于维修更换。本技术的有益效果在于：1、能够及时移取高NOX浓度烟气(NOX浓度大于20000mg/m3)中NOX呈抛物线式生成时急剧产生的高反应热，避免了SCR催化剂烧结和其它不良后果，保证脱硝系统的整体稳定运行，并且结构简单，使于实施；2、能够根据实际需求灵活选配换热器的数量及配置位置，以达到更好的换热效果；3、利用温度监测器监控SCR反应器内不同区域的温度情况，通过调节阀控制送入不同区域的热交换管的冷却风量的大小，将SCR反应器内的温度控制在一个合适的范围内，既能及时释放因SCR反应器内NOX浓度急剧上升导致的高反应热，又避免SCR反应器内因温度过低影响催化反应效果。附图说明图1为本装置一种优选结构的透视图图2为图1中的装置在整个高浓度脱硝系统中的配置位置示意图图1～2中：1为氨气气源，2为烟气气源，3为稀释风机，4为氨气空气混合器，5为氨气烟气混合器，6为SCR反应器，7为催化剂床层，8为热交换管，9为散热风机，10为引风机，11为温度监测器，12为调节阀。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，SCR反应器6的立式方形腔室上端为烟气进口，下端为烟气出口，垂直于气流方向，在SCR反应器6的腔室内间隔配置3层催化剂床层7；在每层催化剂床层7下方配置1根热交换管8作为换热器，热交换管8直接焊接固定在SCR反应器6腔室内；对应每根热交换管8所在的SCR反应器6腔室位置和最上层的催化剂床层7上方的SCR反应器6腔室位置分别设置温度监测器11。每根热交换管8两端伸出SCR反应器6外部，进气端位于排气端上方，3根热交换管8的进气端分别通过各自的调节阀12连接同一台散热风机9；位于SCR反应器6内的那部分热交换管8上设有用于增大热交换面积、呈横置的“M”形的往复折弯段，热交换管8的进气端通过调节阀12连接散热风机9。温度监测器11通过信号线路连接控制单元，控制单元通过控制线路连接调节阀12。如图2所示的用于对高氮氧化物浓度烟气进行脱硝处理的系统，包括氨气气源1、稀释风机3、氨气空气混合器4、氨气烟气混合器5和SCR反应器6。氨气气源1中的氨气主要由液氨蒸发器工艺，作为还原剂；稀释风机3主要提供所需空气，用作氨气的稀释；氨气空气混合器4用于氨气/空气的一次混合，氨气烟气混合器5用于氨气/尾气的二次混合，使参与反应的所有气体均匀分布；SCR反应器6作为氨气与尾气的反应场所，即是产生高反应热的位置；换热装置主要由三根热交换管8组成，用于高反应热的换热。在本脱硝处理系统中，连接方式为氨气气源1与稀释风机3通过氨气空气混合器4一次相连，稀释后的氨气再与来自网带窑的尾气在氨气烟气混合器5中进行二次相连，继而再送入SCR反应器6，同时换热装置侧从SCR反应器6一侧伸入催化剂床层7下方，最后S本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，其特征在于：SCR反应器(6)的立式方形腔室上端为烟气进口，下端为烟气出口，垂直于气流方向，在SCR反应器(6)的腔室内间隔配置若干层催化剂床层(7)；在每层催化剂床层(7)的下方配置换热器，或者由最下层的催化剂床层(7)向上，每隔一层在催化剂床层(7)的下方配置换热器，并且，如果催化剂床层(7)的层数大于3层，最上层的催化剂床层(7)的下方配置或者不配置换热器；对应每个换热器所在的SCR反应器(6)腔室位置，分别设置温度监测器(11)；所述换热器包括热交换管(8)，热交换管(8)两端伸出SCR反应器(6)外部，位于SCR反应器(6)内的那部分热交换管(8)上设有用于增大热交换面积的往复折弯段，热交换管(8)的进气端通过调节阀(12)连接散热风机(9)。
【技术特征摘要】
1.一种用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，其特征在于：SCR反应器(6)的立式方形腔室上端为烟气进口，下端为烟气出口，垂直于气流方向，在SCR反应器(6)的腔室内间隔配置若干层催化剂床层(7)；在每层催化剂床层(7)的下方配置换热器，或者由最下层的催化剂床层(7)向上，每隔一层在催化剂床层(7)的下方配置换热器，并且，如果催化剂床层(7)的层数大于3层，最上层的催化剂床层(7)的下方配置或者不配置换热器；对应每个换热器所在的SCR反应器(6)腔室位置，分别设置温度监测器(11)；所述换热器包括热交换管(8)，热交换管(8)两端伸出SCR反应器(6)外部，位于SCR反应器(6)内的那部分热交换管(8)上设有用于增大热交换面积的往复折弯段，热交换管(8)的进气端通过调节阀(12)连接散热风机(9)。2.根据权利要求1所述的用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，其特征在于：所述换热器为单根热交换管(8)，或者多根热交换管(8)并列平行间隔布置呈层状，或者是多根热交换管(8)平行间隔布置呈矩阵状。3.根据权利要求1所述的用于移取高氮氧化物的SCR脱硝反应热的换热装置，其特征在于：所述热...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒建，刘建禹，胡波，童杰，谢炜峰，童德雄，
申请(专利权)人：湖北思搏盈环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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