一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置制造方法及图纸

技术编号:22338167 阅读:62 留言:0更新日期:2019-10-19 14:16
本实用新型专利技术公开了一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,该装置中喷氨装置、混合器、预除尘烟管、催化剂依次布置,自省煤器出来的烟气先经喷氨装置喷氨(NH3),此状态下烟气速度场比较均匀,有利于氨的均匀扩散,一方面可以流经较长的路径才到达SCR脱硝反应器,有利于氨与烟气的均匀混合,提高装置的脱硝效率,另一方面含有氨的烟气经过混合器时,混合器进一步起到降低烟气内部温差和强化氨‑烟气二者混合的作用,随后烟气流入预除尘烟管进行除尘后再流入SCR脱硝反应器。实践证明,本实用新型专利技术中上述布置方式能够为SCR脱硝反应器创造非常均匀的流场条件,并且进入反应器中的烟气粉尘浓度较低,温差小,有利于提高SCR脱硝反应的效率。

A SCR denitration device for flue gas with the function of mixed smoke and dust removal

【技术实现步骤摘要】
一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置
本技术涉及烟气处理
,特别涉及一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置。
技术介绍
选择性催化还原(SCR)脱硝技术是国际上应用最为成熟的烟气脱硝技术,其以装置结构简单、可靠性好、脱硝效率高等优点占据了世界80%的烟气脱硝市场。SCR脱硝机理是将还原剂NH3喷入烟气中,经过一定程度的混合后,NH3与NOx在催化剂的作用下发生氧化还原反应使NOx被还原为无害的N2。SCR脱硝技术的脱硝性能受诸多因素影响,其中,流场分布是最重要的技术要求之一。《JB-T13175-2017燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验方法》对首层催化剂入口处的流场做出以下技术要求:①烟气流速偏差不大于15%;②烟气流向偏差不大于10°;③浓度偏差不大于5%;④烟气温度偏差不超过±15℃。现有技术的SCR脱硝系统的典型结构如图1,其主要包括省煤器1、催化剂7和空气预热器8;在省煤器1下方布置灰斗2进行预除尘,在烟道转弯和变径处布置导流措施(导流板3、整流器6等)进行流场优化,在喷氨装置4下游布置混合器5强化氨-烟气的混合效果,最终使得流场达到相关技术要求。此外,现有技术中还采取了现场喷氨调整优化试验对工程实际运行过程中的浓度场进行优化,以控制氨逃逸量。虽然在数值和物理模拟试验中能够满足相应的技术要求,但是在SCR脱硝系统的长期运行中,有以下常见问题:第一、首层催化剂入口烟气温差较大,有的工程项目绝对温差可达到30℃以上;第二、催化剂堵塞和磨损严重;第三、空气预热器腐蚀和堵塞严重,导致对气流阻力比较大。因此,解决上述其中一个或者几个缺陷,是本领域内技术人员亟待解决的事情。
技术实现思路
本技术提供一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,位于省煤器和空气预热器之间烟管,所述烟气SCR脱硝装置包括以下部件:喷氨装置、混合器、预除尘装置和装有催化剂的SCR脱硝反应器,其中,所述喷氨装置设置于所述省煤器的出口管道,所述预除尘装置包括具有至少一个拐弯段的预除尘烟管,所述预除尘烟管位于所述省煤器的出口管道下游,所述混合器设置于所述预除尘烟管上游烟管,所述SCR脱硝反应器连接于所述预除尘烟管的下游烟管本技术中的喷氨装置、混合器、预除尘烟管依次布置,自省煤器出来的烟气先经喷氨装置喷氨,此状态下烟气压力比较大,有利于氨的扩散,并且可以流经较长的路径才到达SCR脱硝反应器,有利于氨均匀混合于烟气内部,提高后续脱硝效率,并且喷洒氨的烟气经混合器混合,混合器进一步起到降低烟气内部温差和强化氨-烟气二者混合的作用,随后烟气流入预除尘烟管进行除尘后再流入SCR脱硝反应器,实践证明,本技术中上述布置方式能够为SCR脱硝反应器创造非常均匀的流场条件,并且进入反应器中的烟气温度较均衡,温差小,有利于提高SCR脱硝反应的效率。可选的,所述省煤器的出口管道包括锥形缩口管,沿气流方向,所述锥形缩口管的管内径渐缩,所述喷氨装置安装于所述锥形缩口管的锥形管段或者所述锥形缩口管的进口位置,所述混合器位于所述锥形缩口管的出口位置,并且所述喷氨装置与所述混合器之间具有预定距离。可选的,所述预除尘装置还包括连接于所述预除尘烟管的灰斗,所述预除尘烟管包括至少两节直管段,各直管段之间形成有所述拐弯段。可选的,所述直管段的数量为三节,三节直管段依次相连与位于两侧的第一管道、第二管道形成U型结构;或者,所述直管段的数量为两节,两节直管段相连形成V型结构。可选的,所述预除尘烟管中处于最低位置的管段底壁具有台阶面,所述台阶面朝向上游烟气,所述灰斗形成于所述最低位置的管段底壁,所述灰斗位于所述台阶面上游位置且靠近所述台阶面。可选的,还包括整流器,所述SCR脱硝反应器中布置有至少两层催化剂,所述整流器布置于各层催化剂的正上方,所述空气预热器布置于所述SCR脱硝反应器的缩颈管出口正下方;所述预除尘烟管和所述SCR脱硝反应器之间的连接管道内部安装有导流部件。可选的,所述混合器包括若干混合板,所述混合器安装位置的烟管为矩形管,所述混合板安装于所述矩形管的短边壁,沿纵向每一所述短边壁布置有至少一个混合板,同一短边壁上相邻的两混合板沿宽度方向交错布置;并且所述混合板的一端与所述短边壁呈预定角度固定,另一端向所述烟管中部延伸。可选的,所述混合板包括板体和自所述板体向内延伸的延伸部,所述延伸部的宽度等于所述板体宽度;或者,所述混合板包括板体和自所述板体向内延伸的延伸部,所述延伸部的宽度小于所述板体宽度,所述延伸部的数量为一个或者两个或者多个,沿宽度方向所有所述延伸部间隔布置。可选的,同一横截面上,布置于相对两第一侧壁的所有混合板的延伸部也沿宽度方向交错布置。可选的,所述延伸部为直板,或者弧形板。附图说明图1为现有技术中烟气SCR脱硝装置的结构示意图;图2为本技术一种实施例中具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置的结构示意图;图3为图2中局部放大示意图;图4a为本技术第一种具体实施例中混合器的局部结构示意图;图4b为本技术第二种具体实施例中混合器的局部结构示意图;图4c为本技术第三种具体实施例中混合器的局部结构示意图;图4d为本技术第四种具体实施例中混合器的局部结构示意图;图5为图4a横向剖视图;图6为本技术一种具体实施例中省煤器的烟气温度分布示意图;图7为本技术一种具体实施例中具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置的三维示意图。其中,图1中:1-省煤器;2-灰斗;3-导流板;4-喷氨装置;5-混合器;6-整流器;7-催化剂;8-空气预热器;其中,图2至图5、图7中:11-省煤器;12-喷氨装置;13-混合器;131-混合板;1311-板体;1312-延伸部;14-灰斗;15导流部件;16--整流器;17-催化剂;18-空气预热器;19-锥形缩口管;10-预除尘烟管;101-第一管道;102-第二管道;103-第一直管道;104-第二直管道;105-第三直管道;1a-烟管、1a1-短边壁。具体实施方式针对现有技术中存在的上述技术问题,本文进行了深入探索,发现造成上述问题的主要原因是由于工程实际运行条件比模拟试验条件复杂的多。导致首层催化剂入口烟气温差大的主要原因是由于省煤器的换热不均,造成省煤器出口的烟气温度分布不均匀,而模拟试验条件是假设省煤器出口温度分布均匀,并未考虑实际情况和采取相应优化措施。导致催化剂堵塞的主要原因是:由于SCR脱硝反应器布置在省煤器至空气预热器之间,属于高温高尘段,而省煤器下方的灰斗预除尘效率低下,预除尘效率一般在10%左右,催化剂长期在高尘环境下工作,出现催化剂的堵塞和磨损在所难免。导致空气预热器腐蚀和堵塞严重问题产生的主要原因是:由于现有技术的浓度偏差一般在3%~5%之间,仍有一定的氨逃逸风险,而逃逸氨和三氧化硫、水反应生成了硫酸氢氨,硫酸氢氨在空气预热器的低温段液化,粘附在换热元件上造成腐蚀和堵塞。针对现有技术出现的烟气温差大、预除尘效率低和氨-烟气混合均匀性受限的问题,本申请提案提出了一种稳定高效的烟气SCR脱硝装置,它具有调节烟气温度、降低温差的作用,能够大幅度地提高预除尘效率和进一步提高浓度分布均匀性,从而使得烟气SCR脱硝系统长期稳定、高效的运行。为了使本领域的技术人员更好地理解本本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,位于省煤器和空气预热器之间烟管,所述烟气SCR脱硝装置包括以下部件:喷氨装置(12)、混合器(13)、预除尘装置和装有催化剂(17)的SCR脱硝反应器,其中,所述喷氨装置(12)设置于所述省煤器(11)的出口管道,所述预除尘装置包括具有至少一个拐弯段的预除尘烟管(10),所述预除尘烟管(10)位于所述省煤器(11)的出口管道下游,所述混合器(13)设置于所述预除尘烟管(10)上游烟管,所述SCR脱硝反应器连接于所述预除尘烟管(10)的下游烟管。

【技术特征摘要】
1.一种具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,位于省煤器和空气预热器之间烟管,所述烟气SCR脱硝装置包括以下部件:喷氨装置(12)、混合器(13)、预除尘装置和装有催化剂(17)的SCR脱硝反应器,其中,所述喷氨装置(12)设置于所述省煤器(11)的出口管道,所述预除尘装置包括具有至少一个拐弯段的预除尘烟管(10),所述预除尘烟管(10)位于所述省煤器(11)的出口管道下游,所述混合器(13)设置于所述预除尘烟管(10)上游烟管,所述SCR脱硝反应器连接于所述预除尘烟管(10)的下游烟管。2.根据权利要求1所述的具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,所述省煤器(11)的出口管道包括锥形缩口管,沿气流方向,所述锥形缩口管的管内径渐缩,所述喷氨装置(12)安装于所述锥形缩口管的锥形管段或者所述锥形缩口管的进口位置,所述混合器(13)位于所述锥形缩口管的出口位置,并且所述喷氨装置(12)与所述混合器(13)之间具有预定距离。3.根据权利要求1所述的具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,所述预除尘装置还包括连接于所述预除尘烟管(10)的灰斗(14),所述预除尘烟管(10)包括至少两节直管段,各直管段之间形成有所述拐弯段。4.根据权利要求3所述的具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,所述直管段的数量为三节,三节直管段依次相连与位于两侧的第一管道、第二管道形成U型结构;或者,所述直管段的数量为两节,两节直管段相连形成V型结构。5.根据权利要求3所述的具有混烟除尘作用的烟气SCR脱硝装置,其特征在于,所述预除尘烟管(10)中处于最低位置的管段底壁具有台阶面,所述台阶面朝向上游烟气,所述灰斗(14)形成于所述最低位置的管段底壁...

【专利技术属性】
技术研发人员:张楚城叶兴联苏寅彪杨丁徐娇娜
申请(专利权)人:福建龙净环保股份有限公司
类型:新型
国别省市:福建,35

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1