前置旋风预除尘ＳＣＲ烟气脱硝工艺制造技术

本发明专利技术公开了前置旋风预除尘ＳＣＲ烟气脱硝工艺，从锅炉省煤器（１２）引出的烟气，先经过耐高温旋风分离器（６），然后经过烟气均流器（７）、静态混合器（２）对烟气的均匀统一流向，同时与氨气的均匀混合等的预处理后与ＳＣＲ反应器（３）的催化剂反应，最后通过空气预热器（４）降低温度和静电除尘器（５）除尘后输出。本发明专利技术减小了催化剂和ＳＣＲ反应器体积，降低了支撑的要求，去除了ＳＣＲ旁路，大大降低ＳＣＲ工程造价；同时延长了催化剂寿命和空预器的清洗周期，可以不设吹灰器或者将吹灰的周期设置得较长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于烟气脱硝工艺，具体地说，是一种前置旋风预除尘SCR烟气脱 硝工艺。技术背景传统的烟气脱硝装置如图5所示，SCR反应器3上部连接锅炉10引出的烟 气接入管8，该烟气接入管8内设置有静态混合器2，该静态混合器2前面设有 喷氨格栅1，所述SCR反应器3下部通过烟气输出管9与静电除尘器5连接，在 静电除尘器5和SCR反应器3之间的烟气输出管9设有空气预热器4，所述进入 锅炉10的空气输入管13通过风机11经所述空气预热器4与锅炉10相连，所 述喷氨格栅1的喷嘴朝向SCR反应器3。在喷氨格栅1与锅炉10之间的烟气输 入管8内；SCR反应器3与空气预热器4之间的烟气输出管9内分别设有挡板 13。锅炉10与烟气输出管9前端之间另设有管道相通，该管道内也设有挡板13， 作为SCR旁路，所述喷氨格栅1的喷嘴朝向与烟气方向相同，在SCR反应器中， 烟气中的NOx与喷入烟气中的氨气在催化剂表面发生选择性催化还原(SCR)反 应被还原成N2和H20。净化后的烟气再依次进入空气预热器4、静电除尘器5和 FGD脱硫装置后经烟囱排放，。由于在SCR反应器中，烟气粉尘浓度较高，所含的飞灰易造成催化剂磨损 和中毒，縮短催化剂使用寿命，增加运行成本；其中的大颗粒飞灰(特别是爆米花飞灰)特别容易造成催化剂堵塞，为了降低催化剂堵塞的概率， 一般需要 选择大孔径催化剂，从而会造成催化剂体积较大，增加了 SCR项目投资成本； 如果催化剂堵塞就必须要停炉，损失巨大，为了避免催化剂堵塞造成停炉的风险，所以在系统设计中往往需要设置SCR旁路6，这样会进一步增加SCR脱硝的 投资成本；此外由于飞灰浓度较高，脱硝反应泄漏的,3与S03和H20会生成硫 酸氢铵(ABS)等物质，该物质具有较大的黏性，会在使得粉尘在空预器表面聚 集，造成空预器的沾污和腐蚀，造成空预器4的堵塞，所以必须要提高空预器4 的清洗频率。此外，在传统工艺中，由于脱硝催化剂的磨损等原因，会造成磨损的脱硝 催化剂重金属在静电除尘器5粉尘中富集，使得静电除尘器飞灰的重金属浓度 偏高，影响电厂飞灰的应用。目前的潮流是取消SCR旁路6，这无疑会进一步增加了飞灰堵塞造成停机的 危险，传统的SCR工艺将受到更加严峻的挑战。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种在取消SCR旁路的同时还能减小 SCR反应器催化剂体积大小和静电除尘器大小的前置旋风预除尘SCR烟气脱硝工 艺。本专利技术的技术方案如下 一种前置旋风预除尘SCR烟气脱硝工艺，其特征 在于按如下步骤进行-步骤l，前置旋风预除尘SCR烟气脱硝装置，包括喷氨格栅、静态混合器、 SCR反应器、空气预热器、静电除尘器，所述SCR反应器，上部连接锅炉引出的 烟气接入管，该烟气接入管内设置有静态混合器，该静态混合器前面设有喷氨格栅，所述SCR反应器下部通过烟气输出管与静电除尘器连接，在静电除尘器和SCR反应器之间的烟气输出管上设有空气预热器，所述进入锅炉的空 气输入管通过风机经所述空气预热器与锅炉相连，其中所述喷氨格栅前面的烟 气接入管上设有耐高温旋风分离器，所述喷氨格栅的喷嘴朝向锅炉，所述耐高 温旋风分离器包括直筒、排气筒、锥形筒、排灰筒和封头，所述直筒上端和下 端分别连接排气筒和锥形筒，该排气筒上端筒口被封头盖住，该锥形筒下端经 小灰斗与排灰筒相通，所述直筒内设有与排气筒相通的锥形插入筒，在所述直 筒和排气筒上分别有涡形烟气入口和切向延伸烟气出口 ，所述烟气入口 、直筒、 锥形筒、小灰斗的侧壁为普通碳钢，在该侧壁内表面用保温钉固定有保温材料， 在该保温钉外端设置有薄层端板，在端板外固定有龟甲网，网间填充耐温耐磨 材料；所述插入筒和排灰筒的普通碳钢侧壁内表面焊接龟甲网，网间填充耐温 耐磨材料；步骤2，烟气的引入预处理，从锅炉引出烟气进入耐高温旋风分离器，在耐 高温旋风分离器将大部分大颗粒飞灰(包括爆米花飞灰)除去，然后烟气通过 烟气接入管进入SCR反应器，在该烟气接入管中烟气与喷氨格栅喷出的氨逆向 混合，经过静态混合器的进一步混合均匀，然后流入SCR反应器；步骤3，烟气的脱硝排出，经上述预处理与氨混合的烟气进入SCR反应器， 与SCR反应器内的催化剂接触充分反应脱硝，然后经进入烟气输出管经空气预 热器与输入锅炉的冷空气换热，烟气温度降低后经过静电除尘器除尘后输出。在所述锅炉和喷氨格栅之间的烟气接入管内装有由错排管束组成的烟气均 流器，该烟气均流器对耐高温旋风分离器排出的烟气在与氨混合前进行整流。整个工艺中增加一个高温旋风分离器，将大颗粒飞灰(尤其是爆米花飞灰)去除，可以减少大粒径飞灰对催化剂的堵塞；同时由于去除了大颗粒飞灰，可 以选择孔径较小的SCR脱硝催化剂，减小所需的催化剂体积；由于飞灰含量大 幅度下降，所以对催化剂的磨损和中毒的概率降低，使得脱硝催化剂寿命大幅 度延长；由于飞灰造成催化剂堵塞的概率已经非常低了，没有必要再设置SCR 旁路，可以降低SCR工程的造价成本，这也与目前取消SCR旁路的趋势相吻合。 此外，由于飞灰浓度的大幅降低，即使有硫酸氢铵的生成，由于粉尘浓度的减 少，造成空预器堵塞的概率也大幅下降，可以延长空预器的清洗周期。设置旋风分离器预除尘装置的另一个优点是由于飞灰大多数是在SCR反应 器前的旋风分离器去除的，此部分飞灰不受到催化剂磨损的影响，不会使得其 中的含量增加，而后部的静电除尘器的飞灰中由于通过催化剂的粉尘浓度降低， 催化剂的磨损下降，也会使得粉尘中的重金属含量有所下降，所以本专利技术可以 避免传统的SCR系统造成的静电除尘器重金属含量增加，严重影响飞灰的应用 和销售的情况(飞灰可以作为生产水泥等的原料)。由于在省煤器和SCR反应器之间增加了旋风分离器，使得烟气扰动程度有 了很大的提高，为了提高氨气在烟气中分散的均匀度，本专利技术在喷氨格栅上游 设置有烟气均流器，使得烟气均匀朝向同一方向与喷氨格栅喷出的氨气更好混 合。该烟气均流器采用错排的平行管束，具有结构简单、均流效果好和压降低 等优点。由于经过旋风分离器已经去除了大部分飞灰，在即使喷氨喷嘴的喷嘴方向与烟 气流动方向相反时，也不会发生堵塞，如果喷氨格栅喷出氨气的方向与烟气流 动的方向相反，烟气与氨气的混合会更加均匀，与SCR反应器里的催化剂反应 更加充分，所以本专利技术的脱硝系统的喷氨格栅的喷嘴与烟气方向相反。旋风分离器后的SCR系统的布置与传统SCR反应系统布置基本相似，需要 设置导流板、氨气喷射格栅、静态混合器、飞灰整流器、催化剂、吹灰器等， 在SCR反应器后依次经过空气预热器、静电除尘器、FGD脱硫装置、引风机后经 烟囱排放。在SCR反应器设计中，由于飞灰含量的降低，可采用小孔径催化剂，由于 小孔径催化剂比表面积较大，可以使得催化剂体积有所下降，可以采用较小的 SCR反应器，SCR反应器载荷较小，对支撑的要求比传统SCR反应器降低。在内 部件的设计中，由于旋风分离器的对烟气的搅动，在静态混合器的设计中需要 通过CFD模拟和物理流动模型进行仔细核算；由于飞灰堵塞概率很低，可以不 设吹灰器或者将吹灰的周期设置得较长。其他内部件(氨气喷射格栅、导流板 和飞灰整流器)的设计与传统SCR反应器相同。SCR反应器下游的空预器由于飞灰含量较低，粘结性飞灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前置旋风预除尘ＳＣＲ烟气脱硝工艺，其特征在于按如下步骤进行：步骤１，前置旋风预除尘ＳＣＲ烟气脱硝装置，包括喷氨格栅（１）、静态混合器（２）、ＳＣＲ反应器（３）、空气预热器（４）、静电除尘器（５），所述ＳＣＲ反应器（３），上部连接锅炉（１０）引出的烟气接入管（８），该烟气接入管（８）内设置有静态混合器（２），该静态混合器（２）前面设有喷氨格栅（１），所述ＳＣＲ反应器（３）下部通过烟气输出管（９）与静电除尘器（５）连接，在静电除尘器（５）和ＳＣＲ反应器（３）之间的烟气输出管（９）上设有空气预热器（４），所述进入锅炉（１０）的空气输入管（１３）通过风机（１１）经所述空气预热器（４）与锅炉（１０）相连。其中所述喷氨格栅（１）前面的烟气接入管（８）上设有耐高温旋风分离器（６），所述喷氨格栅（１）的喷嘴朝向锅炉（１０），所述耐高温旋风分离器（６）包括直筒（６－１）、排气筒（６－２）、锥形筒（６－３）、排灰筒（６－４）和封头（６－１２），所述直筒（６－１）上端和下端分别连接排气筒（６－２）和锥形筒（６－３），该排气筒（６－２）上端筒口被封头（６－１２）盖住，该锥形筒（６－３）下端经小灰斗（６－１１）与排灰筒（６－４）相通，所述直筒（６－１）内设有与排气筒（６－２）相通的锥形插入筒（６－５），在所述直筒（６－１）和排气筒（６－２）上分别有涡形烟气入口（６－１４）和切向延伸烟气出口（６－１１），所述烟气入口（６－１４）、直筒（６－１）、锥形筒（６－３）、小灰斗（６－１１）的侧壁（６－１３）为普通碳钢，在该侧壁（６－１３）内表面用保温钉（６－６）固定有保温材料（６－７），在该保温钉（６－６）外端设置有薄层端板（６－８），在端板（６－８）外固定有龟甲网（６－９），网间填充耐温耐磨材料（６－１０）；所述插入筒（６－２）和排灰筒（６－４）的普通碳钢侧壁（６－１３）内表面焊接龟甲网（６－９），网间填充耐温耐磨材料（６－１０）；步骤２，烟气的引入预处理，从锅炉（１０）引出烟气进入耐高温旋风分离器（６），在耐高温旋风分离器（６）将大部分大颗粒飞灰（包括爆米花飞灰）除去，然后烟气通过烟气接入管（８）进入ＳＣＲ反应器（３），在该烟气接入管（８）中烟气与喷氨格栅（１）喷出的氨逆向混合，经过静态混合器（２）的进一步混合均匀，然后流入ＳＣＲ反应器（３）；步骤３，烟气的脱硝排出，经上述预处理与氨混合的烟气进入ＳＣＲ反应器（３），与ＳＣＲ反应器（３）内...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜云贵，李锋，刘清才，董凌燕，尹正明，洪燕，隋建才，余宇，王方群，杨剑，吴其荣，邓佳佳，
申请(专利权)人：中电投远达环保工程有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]