一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置。该装置包括并列设置的CO锅炉和脱硝反应器，其中CO锅炉包括第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，蒸发段和省煤器段设置于第二竖直烟道内，其中在蒸发段与省煤器之间设置中间隔板，中间隔板上方通过连接烟道与脱硝反应器的进口连接，脱硝反应器的出口通过连接烟道与省煤器的下方入口连接，在中间隔板与省煤器之间的烟道壁设置有排烟口。本实用新型专利技术在不改变旧有锅炉炉型和锅炉高度的前提下，对CO锅炉进行改造，实现脱硝功能，降低加工实施难度，减少装置整体投资。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置，特别是涉及炼厂FCC再生烟气选择性催化还原SCR脱硝工艺装置。
技术介绍
氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染源之一。氮氧化物包括多种化合物如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均极不稳定，遇光、湿或热变成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又变为二氧化氮。因此，职业环境中接触的是几种气体混合物常称为硝烟(气)，主要为一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮为主。NOx都具有不同程度的毒性，以一氧化氮和二氧化氮为主的NOx是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。汽车尾气中的NOx与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的有毒烟雾，称为光化学烟雾。另外，NOx与空气中的水反应生成的硝酸和亚硝酸是酸雨的成分。NOx对人体的危害主要表现在损害呼吸道。排放到大气中的NOx主要有三个来源电厂(约占46%)、汽车尾气(约占49%)和炼油化工厂(约占5%)。炼油厂是主要的氮氧化物(NOx)排放源之一。FCC烟气中的NOx量一般占全厂NOx排放量的50%，是炼油厂最大的NOx排放源。目前FCC烟气脱硝技术主要包括气相反应的选择性催化还原法(SCR法)和选择性非催化还原法(SNCR法)、液体吸收法、固体吸附法和高能电子活化氧化法等。选择性催化还原法(SCR法)是在催化剂作用下，利用还原剂有选择性的与烟气中的NOx反应，并生成无毒害作用的N2和H2O的技术,其还原剂可以是氨气、氨水或尿素,亦可选用CO或H2，还可选用小分子烷烃。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，放热量小，技术成熟等优点，是目前国内外烟气脱硝工程中应用最多的技术。CN1895744A公开了一种高尘复合SCR烟气脱硝工艺及脱硝催化反应装置，氨氮混合气经导流板进入催化剂反应器上部气室，再向下进入催化剂层中还原成N2和H2O,脱硝后的烟气通过热交换、除尘和脱硫，最后从烟 排出，吸附在催化剂表面的灰尘在除尘装置的作用下落入催化剂反应器底部的灰斗中，待排。该结构的不足之处在于，会堵塞催化剂孔道，采用反向吹灰不能将孔道内的灰尘完全吹净。同时，当催化剂强度不足时，破碎的催化剂会堵塞脱硝反应器，导致烟气流通不畅，进而影响上下游装置正常运转。CN201454505U公开了一种SCR脱硝反应器，经过除尘、脱硫后的烟气在入口烟道处与氨气充分混合，然后经由反应器入口进入脱硝反应器外壳内，混合气体通过催化剂床层，NOx与NH3在催化剂作用下发生反应，达到脱硝的目的。该结构的不足之处在于，在处理高尘烟气时，吹灰器只能清理催化剂床层表面的积灰，烟气不经过缓冲就直接进入反应器，烟气中含有的灰尘会堵塞催化剂孔道，严重影响脱硝效率。同时，当催化剂强度不足时，破碎的催化剂会堵塞脱硝反应器，导致烟气流通不畅，进而影响上下游装置正常运转。CN201524525U介绍了一种SCR烟气脱硝装置，它包括催化反应器、氨/空气混合器、氨喷射隔栅、空气预热器，其中催化反应器的一端通过省煤器与锅炉管接，另一端通过空气预热器与除尘器管接，所述氨/空气混合器的一入口与稀释风机管接，所述氨/空气混合器的另一入口顺序管接有氨缓冲槽、氨蒸发器、液氨储槽。该结构的不足之处在于，反应器内部烟气分布不均匀，影响脱硝效率，并产生氨逃逸。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置，旨在解决现有技术中脱硝反应器内烟气分布不均匀产生的脱硝效率下降和氨逃逸，以及装置占地面积大，设备投资高的问题。本专利技术一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置包括CO锅炉和脱硝反应器，脱硝反应器并列设置在CO锅炉的一侧，其中CO锅炉包括烟道、燃烧室、蒸汽汽包、蒸发段和省煤器段，所述烟道包括第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，所述水平烟道的两端分别与第一竖直烟道和第二竖直烟道的上部连通，燃烧室设置于第一竖直烟道内，蒸汽汽包设置于水平烟道内，蒸发段和省煤器段设置于第二竖直烟道内，其特征在于在第二竖直烟道内的蒸发段与省煤器之间设置中间隔板，中间隔板上方通过连接烟道与脱硝反应器的进口连接，脱硝反应器的出口通过连接烟道与省煤器的下方入口连接，在中间隔板与省煤器之间的烟道壁设置有排烟口。根据本专利技术的FCC再生烟气脱硝装置，其中在所脱硝反应器的入口或第二竖直烟道内还设置有喷氨混合机构，优选在第二竖直烟道内设置喷氨混合机构，喷氨混合机构位于蒸发段的上方。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，所述的喷氨混合机构可以采用本领域技术人员熟知的结构，例如可以采用喷氨格栅。本专利技术中，为了进一步增加烟气与氨气的混合效果，推荐采用以下结构的喷氨混合机构。本专利技术所述CO锅炉中，所述喷氨混合机构包括喷氨总管、喷氨支管和喷氨元件，所述喷氨支管设置若干根，喷氨支管的一端与喷氨总管相连，另一端为封闭结构；所述喷氨元件包括喷嘴，扩散管和溅板，喷氨支管的下表面通过喷嘴与所述的喷氨元件相连。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，所述喷氨元件包括喷嘴、扩散管和溅板，所述扩散管自上而下依次包括收缩段、喉管和扩张段，喷嘴下端出口伸入扩散管收缩段内，所述溅板设置于扩张段的下方。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，所述喷嘴下端出口采用缩径结构。所述扩散管收缩段的收缩角一般为10° 60°，优选15° 30°。所述喉管的长度一般为喉管直径的I 4倍，优选I 3倍。所述扩张段的扩张角为一般为7° 30°，优选10° 20。。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，所述溅板至少为两层，板上设有筛孔，所述溅板开孔率为10% 60%，优选30% 50%。所述溅板形状可以为圆形或多边形，优选与扩散管下端出口截面形状一致。所述筛孔形状可以为圆形或多边形，优选圆形，所述溅板上筛孔的孔径一般为3 8mm，优选孔径4 6mm，可以采用正三角形排布或者正方形排布，相邻溅板间筛孔交错排布。所述的喷嘴、扩散管和溅板的轴线重合，溅板与扩张段出口水平截面的距离一般为喉管长度的30% 150%，优选80% 120%。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，所述脱硝反应器由上至下依次设置有吊梁、蒸汽吹灰器、催化剂模块和催化剂支撑梁。本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置中，在所述脱硝反应器的进口、出口和CO锅炉省煤器入口还可以设置有整流格栅。所述整流格栅采用本领域中的常规整流格栅结构。与现有技术相比，本专利技术一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置具有如下优点1、本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置，将现有技术中的CO锅炉和FCC烟气脱硝反应器整合为一个联合装置来实现余热利用和烟气脱硝的功能，但二者并不是简单意义上的加和关系，而是彼此间有一定的促进作用。本专利技术中，将脱硝反应器与CO锅炉设置成联合装置，借助CO锅炉燃烧和取热所形成的温度场，在适宜SCR反应的温度点设置脱硝反应器进行SCR反应，由于SCR反应既不吸热也不放热，可以在不影响回收利用CO锅炉烟气余热的情况下，更好的利用了烟气余热，提高了热量利用效率，减少投资。2、本专利技术所述FCC再生烟气脱硝装置，优选将喷氨混合机构设置在蒸发段之前，一方面可以利用蒸发段换热器上的翅片管形成扰流元件，增强氨气与烟气混合效果，另一方面所述蒸发段一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置，包括并列设置的CO锅炉和脱硝反应器，其中CO锅炉包括烟道、燃烧室、蒸汽汽包、蒸发段和省煤器段，所述烟道包括第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，所述水平烟道的两端分别与第一竖直烟道和第二竖直烟道的上部连通，燃烧室设置于第一竖直烟道内，蒸汽汽包设置于水平烟道内，蒸发段和省煤器段设置于第二竖直烟道内，其特征在于：在第二竖直烟道内的蒸发段与省煤器之间设置中间隔板，中间隔板上方通过连接烟道与脱硝反应器的进口连接，脱硝反应器的出口通过连接烟道与省煤器的下方入口连接，在中间隔板与省煤器之间的烟道壁设置有排烟口。

【技术特征摘要】
1.一种适用于旧锅炉改造的脱硝装置，包括并列设置的CO锅炉和脱硝反应器，其中CO锅炉包括烟道、燃烧室、蒸汽汽包、蒸发段和省煤器段，所述烟道包括第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，所述水平烟道的两端分别与第一竖直烟道和第二竖直烟道的上部连通，燃烧室设置于第一竖直烟道内，蒸汽汽包设置于水平烟道内，蒸发段和省煤器段设置于第二竖直烟道内，其特征在于在第二竖直烟道内的蒸发段与省煤器之间设置中间隔板，中间隔板上方通过连接烟道与脱硝反应器的进口连接，脱硝反应器的出口通过连接烟道与省煤器的下方入口连接，在中间隔板与省煤器之间的烟道壁设置有排烟口。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述脱硝反应器的入口或第二竖直烟道内还设置有喷氨混合机构。3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，在第二竖直烟道内设置喷氨混合机构，喷氨混合机构位于蒸发段的上方。4.按照权利要求2或3所述的装置，所述喷氨混合机构包括喷氨总管、喷氨支管和喷氨元件，所述喷氨支管设置若干根，喷氨支管的一端与喷氨总管相连，另一端为封...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭德强，王明星，陈建兵，李欣，刘志禹，陈新，王岩，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：实用新型
国别省市：