CN102895858A - 烟气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气脱硝装置，该装置包括依次连通的烟气入口(301)、入口连接烟道(3)、脱硝反应器(4)、出口连接烟道(5)及烟气出口(501)，其中，在入口连接烟道(3)上设有喷氨格栅(302)及入口烟道导流叶片(303)，脱硝反应器(4)中沿着烟气流动方向依次设有整流装置(401)及催化剂(402)，出口连接烟道(5)上设有出口烟道导流叶片(502)，所述烟气入口(301)与高温空气预热器(102)相连通，烟气出口(501)与低温省煤器(104)相连通，高温空气预热器(102)与低温省煤器(104)中间设有隔板(2)将二者隔离，烟气入口(301)与烟气出口(501)位于连接烟道（5）正对的两侧且处于同一高度。本发明可降低近2/3的接口空间，大幅缩减投资费用，缩短锅炉停炉时间，避免了对正常生产的影响。

Description

烟气脱硝装置

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中小煤粉锅炉(410t/h及以下)中脱除烟气中氮氧化物的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)，是主要的大气污染源之一。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。其主要原理是采用氨气作为还原剂，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。

由于SCR所采用催化剂本身特性的限制，脱硝的活性温度区间大致在300~410℃之间，烟气由与该温度区间相对应的锅炉空间位置中将引至，经SCR烟气脱硝装置脱除其中的氮氧化物后，再将烟气返回至锅炉系统。

对于大型燃煤电站锅炉而言，其对应的温度区间大致在省煤器与空气预热器之间，由于大型锅炉大都采用回转式的空气预热器，即便采用管式空预器也大都采用外置的方式，省煤器与空气预热器之间的高差较大，连接烟道较长，十分有利于脱硝改造时烟气的引出及返回。

而对于中小型煤粉锅炉而言，大都采用管式空气预热器，空预器与省煤器之间交错布置，相邻高度空间极小，通常仅有800~1000mm左右的高度。为了便于烟气脱硝设施的改造建设，现有技术(如图5所示)，将未经处理的原烟气从高温省煤器101’的出口引出，通过入口连接烟道3’进入脱硝反应器4’，经脱硝后的洁净烟气通过出口连接烟道5’返回至锅炉尾部受热面，依次经过高温空预器102’、低温省煤器104’、中温空预器105’及低温空预器106’后通过烟道108’进入除尘装置。入口连接烟道3’中设有喷氨格栅302’及入口烟道导流叶片303’，烟气脱硝反应器4’中沿烟气流动方向依次设有整流装置401’及若干层催化剂402’，出口连接烟道5’中设有出口烟道导流叶片502’，烟气入口301’及烟气出口501’位于烟道的同侧、上下的位置。

通常对于烟道而言，烟气流速通常控制在12~15m/s，过高则磨损及阻力过大，过低则容易积灰，为了满足烟气的引出及返回，烟气入口301’及烟气出口501’的高度视锅炉情况的不同通常需要1500~1800mm左右，另外考虑到两烟道之间的空间，至少需要3500mm以上的空间才能满足上述要求，也就是说需要新增高度空间2500~2700mm左右。

为了满足上述脱硝对高度空间的要求，依靠简单的级间空间压缩通常难以满足，通常需要对尾部受热面进行比较大的调整，如将省煤器或空预器的换热元件全部更换成传热效率更高的元件以在满足同等传热条件下尽可能的压缩空间，或是将部分受热面移至锅炉外侧以腾挪空间，无论何种改造方式均投资巨大，且需较长时间停炉，影响正常生产；另一方面，上述改造方式均需重新对锅炉进行热力计算，并且都会或多或少地影响现有锅炉的运行参数和状态。

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改造工程量小、投资费用低、易于实施的针对中小型煤粉锅炉的烟气脱硝装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置用于锅炉，该装置包括依次连通的烟气入口、入口连接烟道、脱硝反应器、出口连接烟道及烟气出口，其中，在入口连接烟道上设有喷氨格栅及入口烟道导流叶片，脱硝反应器中沿着烟气流动方向依次设有整流装置及催化剂，出口连接烟道上设有出口烟道导流叶片，

锅炉尾部受热面中依次设有高温省煤器、高温空气预热器及低温省煤器，

所述烟气入口与高温空气预热器相连通，烟气出口与低温省煤器相连通，高温空气预热器与低温省煤器中间设有隔板将二者隔离，烟气入口与烟气出口位于连接烟道正对的两侧且处于同一高度。

本发明还提供了一种烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置用于锅炉，该装置包括依次连通的烟气入口、入口连接烟道、脱硝反应器、出口连接烟道及烟气出口，其中，在入口连接烟道上设有喷氨格栅及入口烟道导流叶片，脱硝反应器中沿着烟气流动方向依次设有整流装置及催化剂，出口连接烟道上设有出口烟道导流叶片，

锅炉尾部受热面中依次设有高温省煤器、高温空气预热器及低温省煤器，

所述烟气入口与高温省煤器相连通，烟气出口与高温空气预热器相连通，高温省煤器与高温空气预热器中间设有隔板将其隔离，烟气入口与烟气出口位于连接烟道正对的两侧且处于同一高度。

有益效果：本发明的中小锅炉烟气脱硝装置通过隔板将高温空气预热器与低温省煤器中间隔离，将烟气入口与烟气出口设置在烟道正对的两侧，且处于同一高度，可充分利用高度空间。现有技术中需要进、出口两个烟道高度的空间在本发明中缩减为一个，且无烟道之间的空间需求。

相比现有技术，本发明的中小锅炉烟气脱硝装置具有如下有益效果：

1、与现有锅炉系统的接口空间大幅降低，比现有技术降低近2/3；

2、对于已建锅炉的脱硝改造难度降低，只需简单压缩受热面级间的空间，甚至无需对锅炉受热面进行改造便可满足脱硝装置烟气的引出和返回所需的空间要求；

3、大幅缩减投资费用；

4、所需锅炉停炉时间较短，避免了对正常生产的影响。

附图说明

图1为本发明中小锅炉烟气脱硝装置的主视图；

图2为本发明中小锅炉烟气脱硝装置的后视图；

图3为本发明中小锅炉烟气脱硝装置的左视图；

图4为本发明中小锅炉烟气脱硝装置的俯视图；

图5为现有技术的结构简图；其中

高温省煤器101、高温空气预热器102、一二次风出口103、低温省煤器104、中温空气预热器105、低温空气预热器106、一二次风入口107、至除尘器烟道108；

隔板2；

入口连接烟道3、烟气入口301、喷氨格栅302、入口连接烟道导流叶片303；

脱硝反应器4、整流装置401、催化剂402；

出口连接烟道5、烟气出口501、出口烟道导流叶片502。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明。

请参阅图1~4所示，一种脱硝装置，包括依次连通的烟气入口301、入口连接烟道3、脱硝反应器4、出口连接烟道5及烟气出口501，其中，在入口连接烟道3上设有喷氨格栅302及若干处入口烟道导流叶片303，脱硝反应器4中沿着烟气流动方向依次设有整流装置401及若干层催化剂402，出口连接烟道5上设有若干处出口烟道导流叶片502，烟气入口301与高温空气预热器102相连通，烟气出口501与低温省煤器104相连通，高温空气预热器102与低温省煤器104中间设有隔板2将其隔离，烟气入口301与烟气出口501位于连接烟道5正对的两侧且处于同一高度。

本发明还可以是以下方案：烟气入口301与高温省煤器101相连通，烟气出口501与高温空气预热器102相连通，高温省煤器101与高温空气预热器102中间设有隔板2将其隔离，烟气入口301与烟气出口501位于连接烟道5正对的两侧且处于同一高度。

本发明的中小锅炉烟气脱硝装置通过隔板将高温空气预热器与低温省煤器中间隔离，将烟气入口与烟气出口设置在烟道正对的两侧，且处于同一高度，可充分利用高度空间。

烟气的引出和返回点视锅炉的实际运行状态而定，本发明附图仅给出了当高温空气预热器102与低温省煤器104之间的温度符合脱硝所需温度区间的情形。

作为方案的优选，当某些锅炉高温省煤器101与高温空气预热器102之间的烟气温度满足脱硝所需的温度要求时，即锅炉高温省煤器101出口烟温为300~410℃时，烟气入口301与高温省煤器101相连通，烟气出口501与高温空气预热器102相连通，高温省煤器101与高温空气预热器102中间设有隔板2将其隔离，烟气入口301与烟气出口501位于烟道正对的两侧且处于同一高度。

本发明的中小锅炉烟气脱硝装置通过隔板2将高温空气预热器102与低温省煤器104中间隔离，将烟气入口301与烟气出口501设置在烟道正对的两侧，且处于同一高度，可充分利用高度空间。现有技术中需要进、出口两个烟道高度的空间在本发明中缩减为一个，且无烟道之间的空间需求。比如为满足烟道内烟气流速12~15m/s的要求，现有技术中烟气入口301’及烟气出口501’的高度视锅炉情况的不同通常需要1500~1800mm左右，另外考虑到两烟道之间的空间，至少需要3500mm以上的空间才能满足上述要求，而本发明仅需烟气入口301(或烟气出口501)的高度，即1500~1800mm的空间，大大缩减了所需的高度需求。

现有锅炉一般在两级换热面之间留有800~1000mm的空间，也即本发明仅需增加700~800的空间便可满足需求，现有锅炉中至除尘器烟道108的底部一般都有1000~1500mm左右的富裕空间，因此将低温省煤器104、中温空气预热器105、低温空气预热器106、一二次风入口107及至除尘器烟道108依次下移1000~1500mm便可满足脱硝装置烟气引出/返回的需求，而无需对受热面进行大的改造甚至将受热面整体移至锅炉外部空间，大幅缩减投资费用，同时所需锅炉停炉时间较短，避免了对正常生产的影响。

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 (2)

1.一种烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置用于锅炉，该装置包括依次连通的烟气入口(301)、入口连接烟道(3)、脱硝反应器(4)、出口连接烟道(5)及烟气出口(501)，其中，在入口连接烟道(3)上设有喷氨格栅(302)及入口烟道导流叶片(303)，脱硝反应器(4)中沿着烟气流动方向依次设有整流装置(401)及催化剂(402)，出口连接烟道(5)上设有出口烟道导流叶片(502)，

其特征在于：锅炉尾部受热面(1)中依次设有高温省煤器(101)、高温空气预热器(102)及低温省煤器(104)，

所述烟气入口(301)与高温空气预热器(102)相连通，烟气出口(501)与低温省煤器(104)相连通，高温空气预热器(102)与低温省煤器(104)中间设有隔板(2)将二者隔离，烟气入口(301)与烟气出口(501)位于连接烟道（5）正对的两侧且处于同一高度。

2.一种烟气脱硝装置，该烟气脱硝装置用于锅炉，该装置包括依次连通的烟气入口(301)、入口连接烟道(3)、脱硝反应器(4)、出口连接烟道(5)及烟气出口(501)，其中，在入口连接烟道(3)上设有喷氨格栅(302)及入口烟道导流叶片(303)，脱硝反应器(4)中沿着烟气流动方向依次设有整流装置(401)及催化剂(402)，出口连接烟道(5)上设有出口烟道导流叶片(502)，

其特征在于：锅炉尾部受热面(1)中依次设有高温省煤器(101)、高温空气预热器(102)及低温省煤器(104)，

所述烟气入口(301)与高温省煤器(101)相连通，烟气出口(501)与高温空气预热器(102)相连通，高温省煤器(101)与高温空气预热器(102)中间设有隔板(2)将其隔离，烟气入口(301)与烟气出口(501)位于连接烟道（5）正对的两侧且处于同一高度。

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