CN102179156B - 防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置包括依次连通的烟气入口(1)、水平段连接烟道(2)、垂直段连接烟道(5)、脱硝反应器(7)、出口烟道(9)及烟气出口(10)，其中，垂直段连接烟道(5)中设有喷氨格栅(4)，脱硝反应器(7)中沿着烟气流动方向依次设有整流装置(6)及若干层催化剂(8)，其特征在于：所述垂直段连接烟道(5)中在喷氨格栅(4)的上游还设有金属筛网(3)。本发明的可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置可有效拦截燃煤烟气中大颗粒粒径的“爆米花灰”，并对“爆米花灰”与烟气进行分离，解决了“爆米花灰”对催化剂的冲刷和堵塞问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硝装置，尤其适用于一种用于脱除固定源废气中氮氧化物的SCR烟气脱硝装置。
背景技术
中国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75%，其中84%以上是通过燃烧方法利用的。煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx)，是造成大气污染的主要污染源之一。选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是脱除锅炉尾气中氮氧化物最为常见同时也是最为有效的方法，被广泛应用于各工业装置中。其主要原理是采用液氨或氨水作为还原剂，将其与空气混合后喷入SCR脱硝反应器上游的烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物进行反应生成无害的氮气和水排出体系。
催化剂通常为蜂窝或板式的结构，烟气在催化剂的多孔通道内完成化学反应从而脱除其中的氮氧化物，目前在燃煤锅炉烟气脱硝中所采用的催化剂的通道视灰分粒径的不同其尺寸一般为6~10mm左右；另一方面，燃煤所产生的烟气灰分中通常会产生大颗粒粒径的“爆米花灰”，其粒径通常在10~15mm左右，且硬度较大，不易因撞击作用而分裂成小颗粒粒径的飞灰，若直接进入脱硝反应器会对催化剂表面形成冲刷并堵塞催化剂，导致脱硝效率的下降。现有技术通常在催化剂的上表面设置一层金属筛网以对大颗粒飞灰进行拦截，如图5中所示，现有技术的烟气脱硝装置包含有依次连通的烟气入口1’、水平段连接烟道2’、垂直段连接烟道5’、脱硝反应器7’、出口烟道9’及烟气出口10’，其中垂直段连接烟道5’中设有喷氨格栅4’，脱硝反应器7’中设有整流装置6’及若干层催化剂8’，在催化剂8’的上方设有一层金属筛网3’，这样，虽然避免了大颗粒粒径的“爆米花灰”对催化剂的直接冲刷，但“爆米花灰”经拦截后仍停留在催化剂的上表面，对有效通流截面造成了堵塞，从而降低了脱硝效率；另一方面，现有技术的筛网通常固定在催化剂模块的上表面，由于“爆米花灰”的粒径较大，其动能也较大，长期运行会对筛网的结构造成破坏，从而不能对大颗粒飞灰进行有效拦截。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是提供一种防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明提出一种防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置包括依次连通的烟气入口、水平段连接烟道、垂直段连接烟道、脱硝反应器、出口烟道及烟气出口，其中，垂直段连接烟道中设有喷氨格栅，在喷氨格栅的上游还设有金属筛网，在水平段连接烟道和垂直段连接烟道的交界处设有灰斗；脱硝反应器中沿着烟气流动方向依次设有整流装置及若干层催化剂。
优选的，所述垂直段连接烟道的壁板上设有支撑件，支撑件的上方还设有挡板，金属筛网放置在支撑件上。
优选的，所述支撑件或挡板为扁钢或型钢。
优选的，所述支撑件与挡板间的距离为10-30mm。
所述金属筛网包括首尾依次连接的左压条、前压条、右压条，和后压条。
在左压条、右压条之间固定有横向金属丝，在前压条和后压条之间固定有纵向金属丝，各横向金属丝及纵向金属丝之间分别互相平行。
优选的，所述相邻横向金属丝之间的距离为8-14mm，相邻纵向金属丝之间的距离为8-14mm。
优选的，所述横向金属丝与纵向金属丝互相垂直。
优选的，所述横向金属丝分别与前压条及后压条平行，纵向金属丝分别与左压条、右压条垂直。
优选的，在左压条与前压条之间设有横向金属丝，所述横向金属丝与左压条的夹角为40-60°，在左压条与后压条之间设有纵向金属丝，所述纵向金属丝与前压条及后压条的夹角为40-60°。
有益效果：本发明的可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置可有效拦截燃煤烟气中大颗粒粒径的“爆米花灰”，并对“爆米花灰”与烟气进行分离，解决了“爆米花灰”对催化剂的冲刷和堵塞问题，同时本发明的可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置可防止“爆米花灰”对金属筛网的破坏。
附图说明
图1为本发明可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置的结构简图；
图2为本发明可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置的部件3附近的结构详图；
图3为本发明可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置的部件3的详图；
图4为本发明可防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置的部件3的详图的另一种实施方式；
图5为现有技术的结构简图；其中
烟气入口1、水平段连接烟道2、金属筛网3，喷氨格栅4，垂直段连接烟道5、整流装置6，脱硝反应器7、层催化剂8，出口烟道9及烟气出口10，灰斗11，左压条301、前压条302，右压条303，后压条304，纵向金属丝305，横向金属丝306。
具体实施方式
请参阅图1~4所示，防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，包含有依次连通的烟气入口1、水平段连接烟道2、垂直段连接烟道5、脱硝反应器7、出口烟道9及烟气出口10，其中垂直段连接烟道5中设有喷氨格栅4，脱硝反应器7中设有整流装置6及若干层催化剂8，垂直段连接烟道5中还设有金属筛网3，在水平段连接烟道2和垂直段连接烟道5的交界处设有灰斗11。
运行时，待处理的烟气从烟气入口1进入水平段连接烟道2，然后折转进入垂直段连接烟道5中，由于设置在垂直段连接烟道5中金属筛网3的过滤，其中较大颗粒粒径的爆米花灰被拦截并掉落入灰斗11中，这样就实现了烟气与爆米花灰的分离。被处理后的烟气与喷氨格栅4喷出的氨气混合后进入脱硝反应器7，在催化剂8的作用下脱除其中的污染物后通过出口烟道9及烟气出口10排出。
作为方案的优选，垂直段连接烟道5的壁板503上设有支撑件501，支撑件501的上方还设有挡板502，金属筛网3放置在支撑件501上但不与支撑件501固定。这样，金属筛网3便可在支撑件501和挡板502之间的区域来回滑动。当烟气中灰分粒径比较小时，烟气及烟气中的飞灰均能从金属筛网3的筛孔里正常通过，金属筛网3由于受重力的作用，搁置在支撑件501上；当烟气中灰分粒径比较大并且超过金属筛网3的筛孔时，由于大颗粒粒径的爆米花灰具有一定的动能，金属筛网3随爆米花灰一起垂直向上运动，并逐渐减速，当动能耗尽或金属筛网3触及挡板502时，金属筛网3转向垂直向下运动，同时爆米花灰亦垂直向下掉落至垂直段连接烟道5下方的灰斗11中，这样可有效减弱爆米花灰对金属筛网3的冲击，防止其结构受到破坏而失去拦截作用。
支撑件501或挡板502为扁钢或型钢，只要能对金属筛网3进行有效支撑和阻挡即可。同时，为了防止金属筛网3在上下运动的时候发生翻转从而失去其应有效用，支撑件501与挡板502间的距离以10-30mm为佳。
金属筛网3可以是多种形式，图3给出了一种优选的方案，金属筛网3包括首尾依次连接的左压条301、前压条302、右压条303，和后压条304。
在左压条301、右压条303之间固定有若干横向金属丝306，在前压条302和后压条304之间固定有若干纵向金属丝305。各横向金属丝306及纵向金属丝305之间分别互相平行。
金属筛网3的筛眼大小视烟气中灰分粒径大小而定，通常而言，相邻横向金属丝306之间的距离为8-14mm，相邻纵向金属丝305之间的距离为8-14mm。
横向金属丝306与纵向金属丝305互相垂直。
同样，金属筛网3中的筛网“花纹”也可以是不同形状，图3给出了一种优选的方案，横向金属丝306与左压条301、右压条303，前压条302及后压条304平行或垂直，纵向金属丝305与左压条301、右压条303，前压条302及后压条304平行或垂直。
图4给出了另一种优选的方案，在左压条301与前压条302之间设有横向金属丝306，所述横向金属丝306与左压条301的夹角为40-60°，在左压条与后压条304之间设有纵向金属丝305，所述纵向金属丝305与前压条302及后压条304的夹角为40-60°。横向金属丝306与左压条301、右压条303，前压条302及后压条304的夹角为40-60°，纵向金属丝305与左压条301、右压条303，前压条302及后压条304的夹角为40-60°。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (6)
1.一种防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于：该烟气脱硝装置包括依次连通的烟气入口(1)、水平段连接烟道(2)、垂直段连接烟道(5)、脱硝反应器(7)、出口烟道(9)及烟气出口(10)，其中，垂直段连接烟道(5)中设有喷氨格栅(4)，在喷氨格栅(4)的上游还设有金属筛网(3)，在水平段连接烟道(2)和垂直段连接烟道(5)的交界处设有灰斗(11)；脱硝反应器(7)中沿着烟气流动方向依次设有整流装置(6)及若干层催化剂(8)，所述垂直段连接烟道(5)的壁板(503)上设有支撑件(501)，支撑件(501)的上方还设有挡板(502)，金属筛网(3)放置在支撑件(501)上，支撑件(501)与挡板(502)间的距离为10-30mm；
所述支撑件(501)或挡板(502)为型钢；
所述金属筛网(3)包括首尾依次连接的左压条(301)、前压条(302)、右压条(303)和后压条(304)。
2.根据权利要求1所述的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于：在左压条(301)、右压条(303)之间固定有横向金属丝(306)，在前压条(302)和后压条(304)之间固定有纵向金属丝(305)，各横向金属丝(306)及纵向金属丝(305)之间分别互相平行。
3.根据权利要求2所述的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于：相邻横向金属丝(306)之间的距离为8-14mm，相邻纵向金属丝(305)之间的距离为8-14mm。
4.根据权利要求2所述的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于：所述横向金属丝(306)与纵向金属丝(305)互相垂直。
5.根据权利要求2所述的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于：所述横向金属丝(306)分别与前压条(302)及后压条(304)平行，纵向金属丝(305)分别与左压条(301)、右压条(303)平行。
6.根据权利要求1所述的防止爆米花灰堵塞催化剂的烟气脱硝装置，其特征在于在左压条与前压条之间设有横向金属丝（306），所述横向金属丝(306)与左压条(301)的夹角为40-60°，在左压条与后压条（304）之间设有纵向金属丝（305），所述纵向金属丝(305)与前压条(302)及后压条(304)的夹角为40-60°。
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