CN105169940A - 水泥窑scr脱硝反应器用吹灰系统 - Google Patents

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王梦瑜
廖玉云
甘昊
曹宗平
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合肥水泥研究设计院
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Abstract

本发明公开了一种水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统,包括有储气装置、喷吹装置,储气装置包括储气罐﹑空压机,储气罐与空压机之间连接有输送管道,输送管道中安装有冷干机﹑管道加热器,所述的喷吹装置包括有数组沿高度方向设置的喷吹组,喷吹装置接收PID控制模块向传送吹灰信号,喷吹组包括有脉冲电磁阀﹑喷吹管﹑手动球阀,喷吹管上分布有喷吹孔,储气罐的输出管道与喷吹管相连接。利用压缩空气的射流冲击力清除催化剂表面的积灰。该系统确保了催化剂活性和寿命,并能保证烟气顺畅进入催化板中进行催化脱硝反应。

Description

水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统
[0001]
技术领域
[0002] 本发明设计水泥生产线SCR脱硝领域,具体属于水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统。
[0003]
背景技术
[0004] 烟气中的飞灰对催化剂的性能影响主要有以下四个方面:
(I)飞灰成分对催化剂活性位的化学物理影响,通常指催化剂中毒。
[0005] (2)非常细的灰尘颗粒在催化剂表面沉积,会堵塞进入催化剂活性位的通道或减少其活性表面积。
[0006] (3) SCR反应器中烟气流动不均匀,飞灰中的颗粒会造成催化剂磨损。
[0007] (4)飞灰中CaO造成催化剂中毒。
[0008] 水泥窖尾的烟气的特点是:风量大;烟气温度在220°C左右;气体灰分大、成分复杂、腐蚀性强、湿含量高。由于水泥窑尾烟气的飞灰集聚现象严重影响了 SCR系统催化剂活性和寿命,所以吹灰器就成了 SCR系统的必要设备。另外SCR反应器设置整流板、防积灰板等设施;SCR催化剂上也设置金属格栅和金属网设施。
[0009] 在烟煤电厂SCR反应器内,普遍应用的是声波和蒸汽吹灰技术。考虑到水泥窑系统的独特烟气工况和催化剂性质,本发明考虑使用压缩空气吹灰系统作为水泥生产线SCR脱硝反应器的吹灰系统。
[0010]
发明内容
[0011] 本发明所要解决的技术问题是提供一种水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统,可以自动完成清灰工作的吹灰方法及装置。
[0012] 本发明解决上述技术问题所采用的方案是:
水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统,包括有储气装置、喷吹装置,储气装置包括储气罐、空压机,储气罐与空压机之间连接有输送管道,输送管道中安装有冷干机、管道加热器,所述的喷吹装置包括有数组沿高度方向设置的喷吹组,喷吹装置接收PID控制模块向传送吹灰信号,喷吹组包括有脉冲电磁阀、喷吹管、手动球阀,喷吹管上分布有喷吹孔,储气罐的输出管道与喷吹管相连接。
[0013] 所述储气罐内的压缩空气压力不低于0.6Pa。
[0014] 所述管道加热器将流经的压缩空气加热到150°C。
[0015] 所述的喷吹管上开设有圆台型的喷吹孔,喷吹口距离下方喷吹平面为300mm。
[0016] 所述输出管道、输送管道上设置就地压力表和压力传感器。
[0017] 本发明的工作原理,其步骤包括如下:
步骤A,由空压机产生Vm3/min的压缩空气。
[0018] 步骤B,压缩空气先通过冷干机除去水分,后通过管道加热器加热至150°C。
[0019] 步骤C,加热后的压缩空气暂时储存在储气罐中。
[0020] 步骤D,每层SCR反应器设置喷吹管、脉冲电磁阀和手动球阀,脉冲电磁阀处于常闭状态,多层脉冲电磁阀轮流开启,保证每个电磁阀20分钟开启一次。手动球阀处于常开状态。
[0021] 空压机的额定排气量由所需要的压缩空气量的多少来决定,即由SCR反应器的横截面的大小来决定。一般SCR反应器的层数为3~4层,如果按照4层反应器来设计,开启一层脉冲电磁阀清灰时所需要的耗气量为Nm3,并每层每隔20分钟至少喷吹一次,则空压机需要5分钟启动一次,考虑到空压机不可连续运转,空压机的排气量需满足2分钟内,可以提供Nm3的压缩空气,则空压机的额定排气量至少需要N/2m3/min。
[0022] 由于空压机产生的压缩空气中含有部分水气,如果水气进入SCR反应器,会与催化剂的表面相互作用,从而改变催化剂活性位的结构,进而抑制SCR反应的发生,所以在空压机后设置冷干机。
[0023] 温度较低的冷空气进入SCR反应器后与催化剂接触,会使催化剂开裂,严重影响催化剂的寿命,所以在冷干机后设置管道加热器。管道加热器必须要满足能把压缩空气瞬时加热到150 °C的要求。
[0024] 经过冷干机和管道加热器的压缩空气暂时存储在储气罐中。储气罐采用碳钢材质,其大小满足喷吹一层反应器所需要的压缩空气的体积。
[0025] 喷吹管上开DN15的孔,开孔方向均为垂直向下。管道长度比反应器长度略短,如果反应器过宽,则需要数条喷吹管并排排列,喷吹口为圆台型,上截面DN15,下截面DN50,通过控制喷吹口的数量来控制压缩空气可以在反应器内覆盖的面积,保证没有覆盖不到的死角。喷吹口与反应器中催化剂的距离不能太远,喷吹口到下方喷吹平面的距离为300mm。
[0026] 本发明的有益效果:本发明为水泥生产线的SCR脱硝反应器提供了一套压缩空气吹灰系统,空压机产生的压缩空气通过冷干机和加热器后,由喷吹管喷射在SCR反应器中的催化剂上方,利用压缩空气的射流冲击力清除催化剂表面的积灰。该系统确保了催化剂活性和寿命,并能保证烟气顺畅进入催化板中进行催化脱硝反应。
[0027]
附图说明
[0028] 图1是本发明的平面布置图。
[0029]
具体实施方法
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明不局限于以下实施例。
[0030] 参见附图,水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统,包括有储气装置、喷吹装置,储气装置包括储气罐4、空压机1,储气罐4与空压机I之间连接有输送管道,输送管道中安装有冷干机2、管道加热器3,喷吹装置包括有数组沿高度方向设置的喷吹组,喷吹装置接收PID控制模块向传送吹灰信号,喷吹组包括有脉冲电磁阀6、喷吹管5、手动球阀7,喷吹管5上分布有喷吹孔8,储气罐4的输出管道与喷吹管5相连接。
[0031] 储气罐内的压缩空气压力不低于0.6Pa。管道加热器将流经的压缩空气加热到150°C。喷吹管上开设有圆台型的喷吹孔,喷吹口距离下方喷吹平面为300mm。
[0032] 输出管道、输送管道上设置就地压力表和压力传感器。
[0033] 水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统工作原理:
步骤A,由空压机I产生Im3的压缩空气。
[0034] 步骤B,压缩空气通过DN25管道输送至冷干机2除去水分,后通过DN25管道输送至管道加热器3加热至150°C。
[0035] 步骤C,加热后的压缩空气通过DN25的管道暂时储存在Im3储气罐4中。
[0036] 步骤D,本实施例中SCR反应器有四层,即设置4层喷吹管5、4个脉冲电磁阀6和4个手动球阀7,脉冲电磁阀6处于常闭状态,每隔5分钟开启一层脉冲电磁阀6,此时储气罐4中的压缩空气通过DN50管道输送到每层的喷吹管5中,再经过DN15-DN50圆台型喷吹孔8多个脉冲电磁阀6轮流开启,每个脉冲电磁阀620分钟开启一次。手动球阀7处于常开状态。喷吹孔8距离催化剂上表面有300mm的高度。
[0037] 吹灰系统由PID自动控制,PID控制模块向吹灰系统传送吹灰信号后,吹灰系统开始吹灰工作,脉冲电磁阀6打开,向SCR反应器内部喷射1~2秒的压缩空气。SCR反应器外部所有管道和储气罐4用岩棉和白铁皮做保温处理。

Claims (5)

1.水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统,包括有储气装置、喷吹装置,其特征在于,储气装置包括储气罐、空压机,储气罐与空压机之间连接有输送管道,输送管道中安装有冷干机、管道加热器,所述的喷吹装置包括有数组沿高度方向设置的喷吹组,喷吹装置接收PID控制模块向传送吹灰信号,喷吹组包括有脉冲电磁阀、喷吹管、手动球阀,喷吹管上分布有喷吹孔,储气罐的输出管道与喷吹管相连接。
2.根据权利要求1所述的吹灰系统,其特征在于:所述储气罐内的压缩空气压力不低于 0.6Pa。
3.根据权利要求1所述的吹灰系统,其特征在于:所述管道加热器将流经的压缩空气加热到150。。。
4.根据权利要求1所述的吹灰系统,其特征在于:所述的喷吹管上开设有圆台型的喷吹孔,喷吹口距离下方喷吹平面为300mm。
5.根据权利要求1所述的吹灰系统,其特征在于:所述输出管道、输送管道上设置就地压力表和压力传感器。
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