水泥窑高温高尘SCR脱硝系统技术方案

本发明专利技术公开了水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，包括反应箱，反应箱通过开口连通有进烟管道，进烟管道内按进烟方向依次设置第一喷氨单元和均混装置，反应箱内部由分隔板依次分隔为相互连通的第一催化腔、第一烟道、第二催化腔、第二烟道和第三催化腔；第一催化腔内设置有蜂窝式催化剂一和第二喷氨单元，第二催化腔内从上至下依次设置有整流格栅、蜂窝式催化剂二和第三喷氨单元，在第三催化腔内设置有整流格栅和蜂窝式催化剂三，在反应箱内部上方设置有与外部吹灰装置连通的吹灰管；本发明专利技术根据高温高尘的环境采用了蜂窝式催化剂配合空气吹灰器的设计，通过改进箱体内部结构使氮氨混合物具有均匀的流场分布和浓度分布，提高了SCR脱硝系统的脱硝效率。

【技术实现步骤摘要】
水泥窑高温高尘SCR脱硝系统
本专利技术涉及一种水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，属于废气治理

技术介绍
氮氧化物能形成酸雨、光化学烟雾，可以破坏臭氧层，是大气的主要污染物，因此充分治理氮氧化物，完善脱硝技术对保护生态环境具有非常重要的意义，选择性催化还原(SCR)技术是火力发电厂氮氧化物排放控制的主流技术，通过向烟气中喷射氨等还原剂使之与氮氧化物发生反应以实现氮氧化物的脱除，针对苛刻的环保要求(部分地区排放标准降至50mg/Nm3)，部分项目的SCR脱硝系统实际脱硝效率需要提高至90％以上；SCR脱硝系统通常在反应器入口水平连接烟道处布置形状各异的导流板，且在第一层催化剂上支撑梁位置均匀布置一系列相同高度的整流格栅，使烟气流经第一层催化剂前为了获得较好的流场分布，但在实际运行期间，该设计也不能保证烟气具有完全均匀的速度场和浓度场，因此依然存在未反应的氮氧化物和氨，同时，未反应的氮氧化物和氨在随烟气流动，氨氮摩尔比的分布会更加不均匀，使残存的氮氧化物和氨不能充分反应，最终未反应的氮氧化物和氨随烟气排放，不仅降低了脱硝效率，还造成氮氧化物超排与氨逃逸现象，同时，SCR脱硝系统在不同的环境下选择的催化剂类型也不同，在高温高尘的环境中需要一种催化剂被粉尘磨损后对催化剂性能影响不大的催化剂。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，根据高温高尘的环境采用蜂窝式催化剂这种匀质催化剂，受烟气磨损时对催化剂性能影响不大，再配合空气吹灰器防止蜂窝式催化剂被堵塞；在烟气与蜂窝式催化剂反应后使烟气进入烟道，烟气中未反应完的氮氧化物和氨进入烟道后有较长区域实现混合以形成氨氮混合物，使氮氨混合物具有更均匀的流场和浓度场，从而可以与蜂窝式催化剂充分反应，解决了上述
技术介绍
中的难题。本专利技术所采用的技术方案为：水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，包括反应箱，所述反应箱左侧上部通过开口连通有倾斜设置的进烟管道，在所述进烟管道内按进烟方向依次设置第一喷氨单元和均混装置，所述反应箱由上下交错设置的分隔板将反应箱内部依次分隔为第一催化腔、第一烟道、第二催化腔、第二烟道和第三催化腔；在所述第一催化腔顶部右侧设置有与开口相对应的弧形导流板，第一催化腔内设置有蜂窝式催化剂一和第二喷氨单元，且第二喷氨单元位于蜂窝式催化剂一下方，所述第二喷氨单元下方与第一烟道连通，所述第一烟道上方与第二催化腔相连通，第二催化腔内从上至下依次设置有整流格栅、蜂窝式催化剂二和第三喷氨单元，所述第三喷氨单元下方与第二烟道相连通，所述第二烟道上方与第三催化腔连通，在第三催化腔内设置有整流格栅和蜂窝式催化剂三，且整流格栅位于蜂窝式催化剂三的上方，在第三催化腔底部的反应箱右侧下部开设有出气口；在所述反应箱内部设置有与外部吹灰装置连通的吹灰管，吹灰管位于蜂窝式催化剂一、蜂窝式催化剂二以及蜂窝式催化剂三的上方，且吹灰管的底部设有用于对蜂窝式催化剂一、蜂窝式催化剂二以及蜂窝式催化剂三进行吹灰的吹灰口。作为本专利技术的进一步优选，在所述第一催化腔、第二催化腔和第三催化腔对应的反应箱底部开设有卸灰口；将每个催化剂单独设置一催化腔，并且在底部设置卸灰口，相比较传统的将多个催化剂竖直层叠放置的设计，能避免上层催化剂的灰被吹落在下层催化剂上，造成吹灰不彻底使底部催化剂堵塞的现象。作为本专利技术的进一步优选，在所述第一烟道和第二烟道中均设置有挡板，挡板上设置有多个通孔。作为本专利技术的进一步优选，所述挡板上的多个通孔以挡板的轴线为中心均匀周向布置；挡板上的通孔可以使烟道内的氨氮混合物具有更均匀的流场和浓度场，提高了氨氮混合物与催化剂的脱硝效率。作为本专利技术的进一步优选，在所述第一烟道内设有氨浓度传感器和氮氧化物浓度传感器，所述氨浓度传感器和氮氧化物浓度传感器均与控制器电性连接，所述控制器用于控制第三喷氨单元的喷头控制阀；通过在第一烟道内放置氨浓度传感器和氮氧化物浓度传感器可以感应氮氧化物和氨的浓度，控制器分析过后会下达合适的命令控制第三喷氨单元的喷头控制阀喷射出适量的氨水量，保证氮氧化物被完全吸收且不会消耗过多的氨，提高了脱硝的效率又能节约用料。作为本专利技术的进一步优选，所述第二喷氨单元和第三喷氨单元的顶部均设置有多个喷嘴，所述多个喷嘴等间距设置，喷嘴的喷射方向与水平面的夹角为30度或60度；在第二喷氨单元和第三喷氨单元的顶部均设置有多个按照不同角度设置的喷嘴可以使喷嘴喷射出的氨与烟气结合的更充分，进一步提高了混合效果。本专利技术的有益效果在于：高温高尘的环境下，烟气中粉尘浓度高，催化剂堵塞风险大，所以应该选择节距大并且催化剂表面被粉尘磨损后对性能影响不大的催化剂，蜂窝式催化剂是匀质催化剂，受烟气磨损时对催化剂性能影响不大，在高温高尘的情况下选择蜂窝式催化剂配合吹灰器能使脱硝效率更高；反应箱由上下交错设置的分隔板分隔出了两个烟道，烟气与蜂窝式催化剂反应后未反应完的氮氧化物和氨具有不均匀的流场分布和浓度分布，氮氧化物和氨进入烟道后有较长区域内实现混合以形成氨氮混合物，使氮氨混合物具有更均匀的流场和浓度场，从而可以与蜂窝式催化剂充分反应。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图中主要附图标记含义如下：1、反应箱，2、开口，3、进烟管道，4、第一喷氨单元，5、均混装置，6、第一催化腔，7、第一烟道，8、第二催化腔，9、第二烟道，10、第三催化腔，11、弧形导流板，12、第二喷氨单元，13、整流格栅，14、第三喷氨单元，15、出气口，16、吹灰管，17、吹灰口，18、卸灰口，19、挡板，20、氨浓度传感器，21、氮氧化物浓度传感器，22、控制器，23、喷头控制阀，24、喷嘴，601、蜂窝式催化剂一，801、蜂窝式催化剂二，101、蜂窝式催化剂三。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做具体的介绍。如图1所示：本实施例是水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，包括反应箱1，反应箱1左侧上部通过开口2连通有倾斜设置的进烟管道3，在进烟管道3内按进烟方向依次设置第一喷氨单元4和均混装置5，反应箱1由上下交错设置的分隔板将反应箱1内部依次分隔为第一催化腔6、第一烟道7、第二催化腔8、第二烟道9和第三催化腔10；在第一催化腔6顶部右侧设置有与开口2相对应的弧形导流板11，第一催化腔6内设置有蜂窝式催化剂一601和第二喷氨单元12，且第二喷氨单元12位于蜂窝式催化剂一601下方，第二喷氨单元12下方与第一烟道7连通，第一烟道7上方与第二催化腔8相连通，第二催化腔8内从上至下依次设置有整流格栅13、蜂窝式催化剂二801和第三喷氨单元14，第三喷氨单元14下方与第二烟道9相连通，第二烟道9上方与第三催化腔10连通，在第三催化腔10内设置有整流格栅13和蜂窝式催化剂三101，且整流格栅13位于蜂窝式催化剂三101的上方，在第三催化腔10底部的反应箱1右侧下部开设有出气口15；在反应箱1内部设置有与外部吹灰装置连通的吹灰管16，吹灰管16位于蜂窝式催化剂一601、蜂窝式催化剂二801以及蜂窝式催化剂三101的上方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，其特征在于：包括反应箱（1），所述反应箱（1）左侧上部通过开口（2）连通有倾斜设置的进烟管道（3），在所述进烟管道（3）内按进烟方向依次设置第一喷氨单元（4）和均混装置（5），所述反应箱（1）由上下交错设置的分隔板将反应箱（1）内部依次分隔为第一催化腔（6）、第一烟道(7)、第二催化腔（8）、第二烟道（9）和第三催化腔（10）；在所述第一催化腔（6）顶部右侧设置有与开口（2）相对应的弧形导流板（11），第一催化腔（6）内设置有蜂窝式催化剂一（601）和第二喷氨单元（12），且第二喷氨单元（12）位于蜂窝式催化剂一（601）下方，所述第二喷氨单元（12）下方与第一烟道(7)连通，所述第一烟道(7)上方与第二催化腔（8）相连通，第二催化腔（8）内从上至下依次设置有整流格栅（13）、蜂窝式催化剂二（801）和第三喷氨单元（14），所述第三喷氨单元（14）下方与第二烟道（9）相连通，所述第二烟道（9）上方与第三催化腔（10）连通，在第三催化腔（10）内设置有整流格栅（13）和蜂窝式催化剂三（101），且整流格栅（13）位于蜂窝式催化剂三（101）的上方，在第三催化腔（10）底部的反应箱（1）右侧下部开设有出气口（15）；在所述反应箱（1）内部设置有与外部吹灰装置连通的吹灰管（16），吹灰管（16）位于蜂窝式催化剂一（601）、蜂窝式催化剂二（801）以及蜂窝式催化剂三（101）的上方，且吹灰管（16）的底部设有用于对蜂窝式催化剂一（601）、蜂窝式催化剂二（801）以及蜂窝式催化剂三（101）进行吹灰的吹灰口（17）。/n...

【技术特征摘要】
1.水泥窑高温高尘SCR脱硝系统，其特征在于：包括反应箱（1），所述反应箱（1）左侧上部通过开口（2）连通有倾斜设置的进烟管道（3），在所述进烟管道（3）内按进烟方向依次设置第一喷氨单元（4）和均混装置（5），所述反应箱（1）由上下交错设置的分隔板将反应箱（1）内部依次分隔为第一催化腔（6）、第一烟道(7)、第二催化腔（8）、第二烟道（9）和第三催化腔（10）；在所述第一催化腔（6）顶部右侧设置有与开口（2）相对应的弧形导流板（11），第一催化腔（6）内设置有蜂窝式催化剂一（601）和第二喷氨单元（12），且第二喷氨单元（12）位于蜂窝式催化剂一（601）下方，所述第二喷氨单元（12）下方与第一烟道(7)连通，所述第一烟道(7)上方与第二催化腔（8）相连通，第二催化腔（8）内从上至下依次设置有整流格栅（13）、蜂窝式催化剂二（801）和第三喷氨单元（14），所述第三喷氨单元（14）下方与第二烟道（9）相连通，所述第二烟道（9）上方与第三催化腔（10）连通，在第三催化腔（10）内设置有整流格栅（13）和蜂窝式催化剂三（101），且整流格栅（13）位于蜂窝式催化剂三（101）的上方，在第三催化腔（10）底部的反应箱（1）右侧下部开设有出气口（15）；在所述反应箱（1）内部设置有与外部吹灰装置连通的吹灰管（16），吹灰管（16）位于蜂窝式催化剂一（601）、蜂窝式催化剂二（801）以及蜂窝式催化剂三（101）的上方，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，王彬，郑美玲，朱建，李继，
申请(专利权)人：中建材环保研究院江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32