一种一体式梯度除尘、脱硝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种一体式梯度除尘、脱硝装置，包括喷氨系统、预除尘系统、分级电除尘系统、电源及控制系统和脱硝催化剂；预除尘系统包括前扩散段和后扩散段，氨水喷枪安装于前扩散段的烟气入口内，后扩散段后部与分级电除尘系统连通；分级电除尘系统包括外部壳体、储灰斗和出气烟道，外部壳体前部、后部分别与后扩散段、出气烟道连接，底部安装储灰斗；外部壳体内安装有阳极板，阳极板前部设置I级供电系统、后部设置II级供电系统，I级供电系统与II级供电系统分别与电源及控制系统连接；脱硝催化剂安装在出气烟道的内部。本实用新型专利技术的梯度除尘系统，能够除去85％粉尘，除去大部分颗粒物后，避免了后续脱硝系统催化剂的磨损、堵塞及中毒。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式梯度除尘、脱硝装置
本技术涉及水泥行业大气污染物治理
，具体涉及一种一体式梯度除尘、脱硝装置。
技术介绍
随着环保要求的提高，要求排入大气的工业气体中NOx及颗粒物含量要求越来越低。在水泥窑尾烟气脱硝技术中，一般的，采用低氮燃烧技术可以将NOx控制在800mg/Nm3以下，采用非催化还原技术可以将NOx控制在300mg/Nm3以下，采用催化还原技术可以将NOx控制在50mg/Nm3以下。所以，大气污染物排放标准提高到50mg/Nm3以后，催化还原技术被广泛应用。催化还原脱硝技术工作原理是在烟气通道中放置催化剂，在催化剂的催化作用下，喷入烟气中的NH3与烟气中NOx发生反应生成水和氮气。水泥窑尾烟气中粉尘浓度高达120g/Nm3，且粉尘中CaO含量高达30％以上，这些特点带来的危害如下：a)含高浓度粉尘的烟气流经催化剂时，由于粉尘的冲刷作用，会造成催化剂的快速磨损；浓度过高时，如果气流分布不均匀，可能发生因局部流速过低而沉积在催化剂上，导致催化剂孔通道堵死；b)高浓度的CaO覆盖在催化剂表面，与烟气中的SO3反应生成CaSO4，堵塞催化剂的微孔；c)粉尘中的其他碱土金属也会导致催化剂中毒。这些都会导致催化剂失去催化作用，造成系统达不到理想的NOx脱除效果。所以需要将烟气中颗粒物降低到一定的浓度，现有技术一般采用在催化还原脱硝反应器前用电除尘器、袋式除尘器或电袋复合除尘器来降低烟气中粉尘浓度。电除尘器工作原理是高压静电电离烟气产生的离子吸附在粉尘颗粒上，荷电的粉尘颗粒在高压静电场的作用下移动到电除尘器的阴阳极上，再经过振打，粉尘被收集下来。根据粉尘浓度及需要除去的粉尘量，电除尘器设计为一到多个电场。电除尘器的运行阻力一般小于200Pa，采用电除尘降低粉尘浓度，是比较好的技术手段，但是现有技术都是在电除尘器后面串联一个脱硝系统，烟气路径为电除尘器锥形出口，然后经过一个直段、再扩口进入脱硝系统，这样流程长、烟气流速多次变化，造成局部阻力增加。袋式除尘器的工作原理是含尘烟气通过有一定孔隙率的陶瓷或金属滤袋等过滤材料，过滤材料将粗颗粒的粉尘隔离下来，气流流经被隔离的粉尘层和过滤材料，受到较大的阻力，长期运行后有的阻力高达2000Pa以上。电袋复合除尘器的工作原理是在袋式除尘器前增加一个或多个电除尘电场，将高浓度的粉尘除去一部分，然后再进入后面的袋除尘区，这时粉尘浓度大大降低，电袋复合除尘器的运行阻力比纯袋式除尘器低100-300Pa。综上所述，现有的电除尘器、袋式除尘器或电袋复合除尘器与脱硝系统结合后的除尘脱硝组合系统均存在系统运行阻力高的缺点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的水泥窑尾烟气除尘、脱硝系统阻力高的问题，提供一种一体式梯度除尘、脱硝装置，它能够实现一体化的除尘及脱硝功能，并且脱硝效率高、系统运行阻力低。本技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：一种一体式梯度除尘、脱硝装置，包括喷氨系统、预除尘系统、分级电除尘系统、电源及控制系统和脱硝催化剂；所述喷氨系统包括氨水喷枪；所述预除尘系统包括前扩散段和后扩散段，前扩散段顶部设置烟气入口，所述氨水喷枪安装于前扩散段的烟气入口内，前扩散段底部与后扩散段顶部连接，后扩散段后部与所述分级电除尘系统连通；所述分级电除尘系统包括外部壳体、储灰斗和出气烟道，外部壳体前部与后扩散段后部连接，外部壳体后部与所述出气烟道连接，外部壳体底部安装所述储灰斗；所述外部壳体内安装有阳极板，所述阳极板前部设置I级供电系统、后部设置II级供电系统，I级供电系统与II级供电系统分别与所述电源及控制系统连接，电源及控制系统根据烟气中粉尘浓度分布特性分别为I级供电系统、II级供电系统供电；所述脱硝催化剂安装在所述出气烟道的内部。上述方案中，所述I级供电系统包括I阴极线和I高频电源，所述II级供电系统包括II阴极线和II高频电源；所述I阴极线和II阴极线分别安装于所述阳极板的前部和后部，I高频电源安装于外部壳体顶部并通过电源线与I阴极线连接，II高频电源安装于外部壳体顶部并通过电源线与II阴极线连接。上述方案中，所述I级供电系统还包括I绝缘支撑，所述II级供电系统还II绝缘支撑，I绝缘支撑和II绝缘支撑均安装于外部壳体内，所述I绝缘支撑位于I阴极线上部用于支撑I阴极线的电源线，II绝缘支撑位于II阴极线上部用于支撑II阴极线的电源线。上述方案中，所述预除尘系统还包括导流板和挡尘均流板；所述前扩散段与后扩散段的连接处设置中部开口的隔板，隔板的开口处安装所述导流板，所述挡尘均流板安装于后扩散段的后部。上述方案中，所述预除尘系统底部与所述储灰斗连通。上述方案中，所述喷氨系统还包括设置于预除尘系统外部的氨水泵和氨水罐，所述氨水泵的入口与氨水罐连接，氨水泵的出口与氨水喷枪连接。上述方案中，所述分级电除尘系统还包括振打装置，所述振打装置用于振打所述阳极板。上述方案中，所述分级电除尘系统还包括闸板门和卸灰密封阀，所述闸板门安装于所述储灰斗的下部，所述卸灰密封阀安装于所述闸板门的下部。上述方案中，所述外部壳体与出气烟道的连接处设有降阻整流装置。上述方案中，所述脱硝催化剂沿气流方向设置多层，每层脱硝催化剂的旁边安装一个清灰装置。本技术的有益效果在于：1、本技术设计了预除尘和分级电除尘系统的梯度除尘系统，把分级电除尘系统的烟气分为前后两部分，根据烟气的阻抗大小采用不同的供电系统，使供电系统与烟气特性更符合，确保了经过分级电除尘系统后，能够除去85％粉尘。除去大部分颗粒物后，避免了后续脱硝系统催化剂的磨损、堵塞及中毒，降低了系统运行阻力的同时提高了脱硝效率。2、本技术在多级电除尘系统的出气烟道内放置脱硝催化剂，催化剂在粉尘浓度较低的工况工作，脱硝效率可以达到90％以上，可以实现NOx的小于20mg/Nm3的超低排放。3、本技术的脱硝催化剂放置在多级电除尘系统的出气烟道内，与常规的电除尘器+脱硝反应器系统相比较，减少了电除尘器出口的收缩段、电除尘器与脱硝反应器的连接段及脱硝反应器入口的扩散段，降低了局部阻力损失，系统阻力不超过600Pa。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术一体式梯度除尘、脱硝装置的整体结构图；图2是图1所示一体式梯度除尘、脱硝装置的喷氨系统的结构图；图3是图1所示一体式梯度除尘、脱硝装置的预除尘系统的结构图；图4是图1所示一体式梯度除尘、脱硝装置的分级电除尘系统的结构图。图中：1、喷氨系统；1-1、氨水喷枪；1-2、氨水泵；1-3、氨水罐；2、预除尘系统；2-1、前扩散段；2-2、导流板；2-3、后扩散段；2-4、挡尘均流板；3、分级电除尘系统；3-1、外部壳体；3-2、振打装置；3-3、储灰斗；3-4、闸板门；3-5、卸灰密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式梯度除尘、脱硝装置，其特征在于，包括喷氨系统(1)、预除尘系统(2)、分级电除尘系统(3)、电源及控制系统(4)和脱硝催化剂(5)；/n所述喷氨系统(1)包括氨水喷枪(1-1)；/n所述预除尘系统(2)包括前扩散段(2-1)和后扩散段(2-3)，前扩散段(2-1)顶部设置烟气入口，所述氨水喷枪(1-1)安装于前扩散段(2-1)的烟气入口内，前扩散段(2-1)底部与后扩散段(2-3)顶部连接，后扩散段(2-3)后部与所述分级电除尘系统(3)连通；/n所述分级电除尘系统(3)包括外部壳体(3-1)、储灰斗(3-3)和出气烟道(3-13)，外部壳体(3-1)前部与后扩散段(2-3)后部连接，外部壳体(3-1)后部与所述出气烟道(3-13)连接，外部壳体(3-1)底部安装所述储灰斗(3-3)；所述外部壳体(3-1)内安装有阳极板(3-9)，所述阳极板(3-9)前部设置I级供电系统、后部设置II级供电系统，I级供电系统与II级供电系统分别与所述电源及控制系统(4)连接，电源及控制系统(4)根据烟气中粉尘浓度分布特性分别为I级供电系统、II级供电系统供电；/n所述脱硝催化剂(5)安装在所述出气烟道(3-13)的内部。/n...

【技术特征摘要】
1.一种一体式梯度除尘、脱硝装置，其特征在于，包括喷氨系统(1)、预除尘系统(2)、分级电除尘系统(3)、电源及控制系统(4)和脱硝催化剂(5)；
所述喷氨系统(1)包括氨水喷枪(1-1)；
所述预除尘系统(2)包括前扩散段(2-1)和后扩散段(2-3)，前扩散段(2-1)顶部设置烟气入口，所述氨水喷枪(1-1)安装于前扩散段(2-1)的烟气入口内，前扩散段(2-1)底部与后扩散段(2-3)顶部连接，后扩散段(2-3)后部与所述分级电除尘系统(3)连通；
所述分级电除尘系统(3)包括外部壳体(3-1)、储灰斗(3-3)和出气烟道(3-13)，外部壳体(3-1)前部与后扩散段(2-3)后部连接，外部壳体(3-1)后部与所述出气烟道(3-13)连接，外部壳体(3-1)底部安装所述储灰斗(3-3)；所述外部壳体(3-1)内安装有阳极板(3-9)，所述阳极板(3-9)前部设置I级供电系统、后部设置II级供电系统，I级供电系统与II级供电系统分别与所述电源及控制系统(4)连接，电源及控制系统(4)根据烟气中粉尘浓度分布特性分别为I级供电系统、II级供电系统供电；
所述脱硝催化剂(5)安装在所述出气烟道(3-13)的内部。


2.根据权利要求1所述的一体式梯度除尘、脱硝装置，其特征在于，所述I级供电系统包括I阴极线(3-6)和I高频电源(3-8)，所述II级供电系统包括II阴极线(3-10)和II高频电源(3-12)；所述I阴极线(3-6)和II阴极线(3-10)分别安装于所述阳极板(3-9)的前部和后部，I高频电源(3-8)安装于外部壳体(3-1)顶部并通过电源线与I阴极线(3-6)连接，II高频电源(3-12)安装于外部壳体(3-1)顶部并通过电源线与II阴极线(3-10)连接。


3.根据权利要求2所述的一体式梯度除尘、脱硝装置，其特征在于，所述I级供电系统还包括I绝缘支撑(3-7)，所述II级供电系统还II绝缘支撑(3-11)，I绝缘支撑(3-7)和II绝缘支撑(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁后亮，谢鸿微，吴敏，韩长民，陈超，王召，
申请(专利权)人：武汉凯迪电力环保有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42