CN105387475A - 一种用于玻璃窑炉scr脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置及在线清洗阻垢方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置及在线清洗阻垢方法。在玻璃窑炉烟气脱硝SCR工艺中，声波清灰器在不吹灰时段飞灰会在其腔体内逐渐累积而导致结垢等问题。本发明的在线清洗阻垢装置的特点是：在线清洗阻垢管路的一端连接在三通阀上，另一端连接在阀门接口上；吹气阻垢主管路的一端连接在阀门接口上；吹气阻垢支管的一端和吹气阻垢主管路的另一端连接，另一端深入声波发生器的共振腔喇叭口。在线清洗阻垢方法的步骤如下：在声波发生器清灰阶段，声波发生器控制器开启；在声波发生器不清灰阶段，压缩空气从在线清洗阻垢管路进入，进行均匀吹气。本发明的设计合理，操作方便，能达到阻垢的目的。

Description

一种用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置及在线清洗阻垢方法

技术领域

本发明涉及烟气SCR脱硝技术领域，尤其是涉及一种用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置及在线清洗阻垢方法。

背景技术

在玻璃窑炉烟气脱硝领域中，SCR技术因其处理环境温度低、脱硝效率高等特点，成为玻璃窑炉烟气处理工艺中应用最广泛的工艺。由于玻璃窑炉烟气中富含的氧化钠、氧化钾等碱金属会严重影响催化剂的性能，缩短其使用寿命，工程中常采用声波吹灰的方式对SCR反应器中的催化剂进行吹灰。声波清灰器技术是一种将压缩空气转换成大功率声波的技术，已在锅炉行业得到广泛应用。但在玻璃窑炉烟气脱硝SCR工艺中，由于玻璃窑炉烟气飞灰含量高、粘性大，声波清灰器又采用周期性吹灰的方式，在不吹灰时段飞灰会在其腔体内逐渐累积而导致结垢等问题，降低声波清灰器性能。同时，由于飞灰热传导性能差，声波发生器内覆盖的结垢会导致声波能量损失积累引起局部高温，大大缩短声波清灰器的寿命。如公开日为2015年04月01日，公开号为CN204240371U的中国专利中，公开了一种用于脱硫GGH的在线清洗阻垢装置，该在线清洗阻垢装置不适用于玻璃窑炉烟气脱硝SCR工艺中。

此外，由于声波清灰器安装于SCR反应器塔壁，其检修更换较为复杂，严重时甚至会导致锅炉停炉检修，大大影响企业生产运行。因此，开发一种新型的声波清灰器阻垢装置具有较高的工程实践价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种设计合理，结构优化，成本低廉，操作方便的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置及在线清洗阻垢方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置包括三通阀、一号手动球阀、声波发生器控制器、Y型过滤器、声波发生器、压缩空气管路和声波清灰器管路，所述声波发生器安装在SCR脱硝反应装置塔壁上，该声波发生器位于SCR脱硝反应装置塔壁的内侧，所述声波清灰器管路的一端和声波发生器连接，该声波清灰器管路的另一端通过三通阀和压缩空气管路连接，所述一号手动球阀、声波发生器控制器和Y型过滤器均安装在声波清灰器管路上，其结构特点在于：还包括电动阀、二号手动球阀、阀门接口、DCS系统、吹气阻垢主管路、吹气阻垢支管和在线清洗阻垢管路，所述阀门接口安装在SCR脱硝反应装置塔壁上，所述在线清洗阻垢管路的一端连接在三通阀上，该在线清洗阻垢管路的另一端连接在阀门接口上，所述电动阀和二号手动球阀均安装在在线清洗阻垢管路上，所述DCS系统和电动阀连接，所述吹气阻垢主管路的一端连接在阀门接口上，该吹气阻垢主管路位于SCR脱硝反应装置塔壁的内侧，所述吹气阻垢支管的一端和吹气阻垢主管路的另一端连接，该吹气阻垢支管的另一端深入声波发生器的共振腔喇叭口。

作为优选，本发明还包括四通阀，所述吹气阻垢支管包括吹气阻垢上侧管路、吹气阻垢左侧管路和吹气阻垢右侧管路，所述四通阀连接在吹气阻垢主管路的另一端，所述吹气阻垢上侧管路的一端、吹气阻垢左侧管路的一端和吹气阻垢右侧管路的一端均连接在四通阀上。

作为优选，本发明所述电动阀、二号手动球阀和阀门接口沿在线清洗阻垢管路的一端到在线清洗阻垢管路的另一端的方向依次排列。

作为优选，本发明所述吹气阻垢上侧管路的另一端、吹气阻垢左侧管路的另一端和吹气阻垢右侧管路的另一端均深入声波发生器的共振腔喇叭口2～3cm，并均与声波发生器的共振腔喇叭口切向布置。

作为优选，本发明所述吹气阻垢上侧管路的吹气方向、吹气阻垢左侧管路的吹气方向和吹气阻垢右侧管路的吹气方向汇聚，该吹气阻垢上侧管路的吹气方向、吹气阻垢左侧管路的吹气方向和吹气阻垢右侧管路的吹气方向之间的夹角互成120度。

作为优选，本发明所述三通阀、一号手动球阀、声波发生器控制器和Y型过滤器沿声波清灰器管路的另一端到声波清灰器管路的一端的方向依次排列。

一种用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置的在线清洗阻垢方法，其特点在于：所述在线清洗阻垢方法的步骤如下：在声波发生器清灰阶段，声波发生器控制器开启，通过DCS系统关闭电动阀，压缩空气从声波清灰器管路进入，由声波发生器将压缩空气转化成大功率声波对SCR脱硝反应装置中的催化剂清灰；在声波发生器不清灰阶段，声波发生器控制器关闭，通过DCS系统打开电动阀，压缩空气从在线清洗阻垢管路进入，经吹气阻垢主管路后到达吹气阻垢上侧管路、吹气阻垢左侧管路和吹气阻垢右侧管路进行均匀吹气，使声波发生器的共振腔内气压高于外部气压，气流从内向外流动，防止玻璃窑炉烟气中的灰尘进入，以达到阻垢的目的。

作为优选，本发明在声波发生器的共振腔内靠近声波发生器转换柱的位置，气流为由内向外吹扫，带出灰尘，在清灰的同时有效防止灰尘在共振腔内死角的积累。

作为优选，本发明所述压缩空气管路中的压缩空气来自与其相连的压缩空气储罐，压缩空气的压力为0.4～0.6MPa。

作为优选，本发明根据声波发生器吹灰周期设置DCS系统对电动阀的开闭联动，达到声波发生器不吹灰时段的吹气保护。

作为优选，本发明依据需要，在声波发生器关闭时，开启电动阀对声波发生器的共振腔进行吹气清灰。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：在线清洗阻垢装置在声波发生器共振腔正面均匀排布三组压缩空气吹气管路，压缩空气吹气管路经电动阀与外部压缩空气管路相连，该在线清洗阻垢装置的结构合理，工作性能良好，可在声波发生器不吹灰阶段对共振腔内部进行吹气防止表面结垢，该在线清洗阻垢装置结构可靠、易加工、能耗小，运行稳定，可以为集成在线控制。在线清洗阻垢方法的操作简单，能降低声波发生器的损坏风险，延长其使用寿命，为整套脱硝及锅炉系统稳定运行提供保证。

附图说明

图1是本发明实施例中用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置的主视结构示意图。

图2是图1的左视结构示意图。

图3是本发明实施例声波发生器的共振腔中的气体流向示意图。

图4是常规久用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器会出现的结垢情况的示意图。

图中：1、三通阀；2、一号手动球阀；3、声波发生器控制器；4、Y型过滤器；5、声波发生器；5a、声波发生器转换柱；6、电动阀；7、二号手动球阀；8、阀门接口；9、四通阀；10、DCS系统；11、吹气阻垢主管路；11a、吹气阻垢上侧管路；11b、吹气阻垢左侧管路；11c、吹气阻垢右侧管路；12、压缩空气管路；13、SCR脱硝反应装置塔壁；14、声波清灰器管路；15、在线清洗阻垢管路。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图3，本实施例中用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置包括三通阀1、一号手动球阀2、声波发生器控制器3、Y型过滤器4、声波发生器5、电动阀6、二号手动球阀7、阀门接口8、四通阀9、DCS系统10、吹气阻垢主管路11、吹气阻垢支管、压缩空气管路12、声波清灰器管路14和在线清洗阻垢管路15。

本实施例中的声波发生器5安装在SCR脱硝反应装置塔壁13上，该声波发生器5位于SCR脱硝反应装置塔壁13的内侧，声波清灰器管路14的一端和声波发生器5连接，该声波清灰器管路14的另一端通过三通阀1和压缩空气管路12连接，一号手动球阀2、声波发生器控制器3和Y型过滤器4均安装在声波清灰器管路14上。三通阀1、一号手动球阀2、声波发生器控制器3和Y型过滤器4沿声波清灰器管路14的另一端到声波清灰器管路14的一端的方向依次排列。

本实施例中的阀门接口8安装在SCR脱硝反应装置塔壁13上，在线清洗阻垢管路15的一端连接在三通阀1上，该在线清洗阻垢管路15的另一端连接在阀门接口8上，电动阀6和二号手动球阀7均安装在在线清洗阻垢管路15上，DCS系统10和电动阀6连接，吹气阻垢主管路11的一端连接在阀门接口8上，该吹气阻垢主管路11位于SCR脱硝反应装置塔壁13的内侧。电动阀6、二号手动球阀7和阀门接口8沿在线清洗阻垢管路15的一端到在线清洗阻垢管路15的另一端的方向依次排列。

本实施例中的吹气阻垢支管包括吹气阻垢上侧管路11a、吹气阻垢左侧管路11b和吹气阻垢右侧管路11c，四通阀9连接在吹气阻垢主管路11的另一端，吹气阻垢上侧管路11a的一端、吹气阻垢左侧管路11b的一端和吹气阻垢右侧管路11c的一端均连接在四通阀9上。吹气阻垢上侧管路11a的另一端、吹气阻垢左侧管路11b的另一端和吹气阻垢右侧管路11c的另一端均深入声波发生器5的共振腔喇叭口2～3cm，并均与声波发生器5的共振腔喇叭口切向布置。即吹气阻垢支管的一端和吹气阻垢主管路11的另一端连接，该吹气阻垢支管的另一端深入声波发生器5的共振腔喇叭口。

本实施例中吹气阻垢上侧管路11a的吹气方向、吹气阻垢左侧管路11b的吹气方向和吹气阻垢右侧管路11c的吹气方向汇聚在同一点上，该吹气阻垢上侧管路11a的吹气方向、吹气阻垢左侧管路11b的吹气方向和吹气阻垢右侧管路11c的吹气方向之间的夹角互成120度。

本实施例中的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置主要包括声波清灰器管路和在线清洗阻垢管路，其中声波清灰器管路从右至左依次设置一号手动球阀2、声波发生器控制器3、Y型过滤器4和声波发生器5，每个部件通过不锈钢的声波清灰器管路14相连，声波发生器5通过四周环形焊接的方式固定于SCR脱硝反应装置塔壁13上，声波发生器5的型号为DSK-7。压缩空气管路12中的压缩空气来自与其相连的压缩空气储罐，压力为0.4～0.6MPa。在线清洗阻垢管路装置外从右至左主要包括设置在压缩空气管路12上的三通阀1、电动阀6、二号手动球阀7、SCR反应器接出的阀门接口8，电动阀6通过线路与脱硝（脱硫脱硝联合）的DCS系统10相连，可以融入玻璃窑炉脱硝（脱硫）集成控制。在线清洗阻垢管路装置内主要包括吹气阻垢主管路11、四通阀9、吹气阻垢上侧管路11a、吹气阻垢左侧管路11b和吹气阻垢右侧管路11c，吹气阻垢主管路11采用1’不锈钢管路，吹气阻垢支管路采用1/2’不锈钢管路。三根阻垢支管路（11a、11b、11c）均匀布置，向声波发生器5的共振腔中心均匀吹气，从共振腔正面看，三根阻垢支管路之间的夹角均为120°。三根阻垢支管路（11a、11b、11c）前段吹气口深入声波发生器5共振腔喇叭口2～3cm，并与声波发生器5共振腔喇叭口切向布置。吹气阻垢系统的开关是通过脱硝（脱硫脱硝联合）DCS系统10开闭电动阀6完成的。

本实施例中用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢方法的步骤如下：在声波发生器5清灰阶段，声波发生器控制器3开启，通过DCS系统10关闭电动阀6，压缩空气从声波清灰器管路14进入，由声波发生器5将压缩空气转化成大功率声波对SCR脱硝反应装置中的催化剂清灰；在声波发生器5不清灰阶段，声波发生器控制器3关闭，通过DCS系统10打开电动阀6，压缩空气从在线清洗阻垢管路15进入，经吹气阻垢主管路11后到达吹气阻垢上侧管路11a、吹气阻垢左侧管路11b和吹气阻垢右侧管路11c进行均匀吹气，使声波发生器5的共振腔内气压高于外部气压，气流从内向外流动，防止玻璃窑炉烟气中的灰尘进入，以达到阻垢的目的。

图3示出了声波发生器5的共振腔内气体流动情况，在声波发生器5的共振腔内靠近声波发生器转换柱5a的位置，气流为由内向外吹扫，带出灰尘，在清灰的同时有效防止灰尘在共振腔内死角的积累。此外，控制声波发生器5的声波发生器控制器3的开闭一般可以通过PLC系统或与脱硝（脱硫脱硝联合）的DCS系统10控制，而电动阀6的开闭周期通过DCS系统10编程完成。

本实施例压缩空气管路12中的压缩空气来自与其相连的压缩空气储罐，压缩空气的压力为0.4～0.6MPa。根据声波发生器5吹灰周期设置DCS系统10对电动阀6的开闭联动，达到声波发生器5不吹灰时段的吹气保护。依据需要，在声波发生器5关闭时，开启电动阀6对声波发生器5的共振腔进行吹气清灰。

图4示出了常规久用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器会出现的结垢情况。

本实施例中的在线清洗阻垢装置包括声波发生器，吹气阻垢系统，压缩空气系统，以及电气控制系统。声波发生器5为SCR反应装置进行间歇性声波吹灰，吹气阻垢系统在不吹灰阶段为声波发生器5进行吹气阻垢，压缩空气系统为声波发生器5和吹气阻垢系统提供气源，电气控制系统通过电动阀6连接DCS达到系统的集成控制；声波发生器5设置在SCR反应装置塔壁13上，声波发生器5的上方塔壁设置开口，吹气阻垢系统管路经电动阀6与压缩空气管路12连接，压缩空气管路12连接至压缩空气储罐。本发明消除玻璃窑炉SCR脱硝反应装置中声波发生器5不吹灰阶段结垢导致效能降低被迫停机隐患的影响，保证脱硝装置安全运行；动力仅使用声波发生器5原压缩空气起源，操作简单，结构可靠，且运行稳定、成本低。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，包括三通阀（1）、一号手动球阀（2）、声波发生器控制器（3）、Y型过滤器（4）、声波发生器（5）、压缩空气管路（12）和声波清灰器管路（14），所述声波发生器（5）安装在SCR脱硝反应装置塔壁（13）上，该声波发生器（5）位于SCR脱硝反应装置塔壁（13）的内侧，所述声波清灰器管路（14）的一端和声波发生器（5）连接，该声波清灰器管路（14）的另一端通过三通阀（1）和压缩空气管路（12）连接，所述一号手动球阀（2）、声波发生器控制器（3）和Y型过滤器（4）均安装在声波清灰器管路（14）上，其特征在于：还包括电动阀（6）、二号手动球阀（7）、阀门接口（8）、DCS系统（10）、吹气阻垢主管路（11）、吹气阻垢支管和在线清洗阻垢管路（15），所述阀门接口（8）安装在SCR脱硝反应装置塔壁（13）上，所述在线清洗阻垢管路（15）的一端连接在三通阀（1）上，该在线清洗阻垢管路（15）的另一端连接在阀门接口（8）上，所述电动阀（6）和二号手动球阀（7）均安装在在线清洗阻垢管路（15）上，所述DCS系统（10）和电动阀（6）连接，所述吹气阻垢主管路（11）的一端连接在阀门接口（8）上，该吹气阻垢主管路（11）位于SCR脱硝反应装置塔壁（13）的内侧，所述吹气阻垢支管的一端和吹气阻垢主管路（11）的另一端连接，该吹气阻垢支管的另一端深入声波发生器（5）的共振腔喇叭口。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，其特征在于：还包括四通阀（9），所述吹气阻垢支管包括吹气阻垢上侧管路（11a）、吹气阻垢左侧管路（11b）和吹气阻垢右侧管路（11c），所述四通阀（9）连接在吹气阻垢主管路（11）的另一端，所述吹气阻垢上侧管路（11a）的一端、吹气阻垢左侧管路（11b）的一端和吹气阻垢右侧管路（11c）的一端均连接在四通阀（9）上。

3.根据权利要求1所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，其特征在于：所述电动阀（6）、二号手动球阀（7）和阀门接口（8）沿在线清洗阻垢管路（15）的一端到在线清洗阻垢管路（15）的另一端的方向依次排列。

4.根据权利要求2所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，其特征在于：所述吹气阻垢上侧管路（11a）的另一端、吹气阻垢左侧管路（11b）的另一端和吹气阻垢右侧管路（11c）的另一端均深入声波发生器（5）的共振腔喇叭口2～3cm，并均与声波发生器（5）的共振腔喇叭口切向布置。

5.根据权利要求2所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，其特征在于：所述吹气阻垢上侧管路（11a）的吹气方向、吹气阻垢左侧管路（11b）的吹气方向和吹气阻垢右侧管路（11c）的吹气方向汇聚，该吹气阻垢上侧管路（11a）的吹气方向、吹气阻垢左侧管路（11b）的吹气方向和吹气阻垢右侧管路（11c）的吹气方向之间的夹角互成120度。

6.根据权利要求1所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置，其特征在于：所述三通阀（1）、一号手动球阀（2）、声波发生器控制器（3）和Y型过滤器（4）沿声波清灰器管路（14）的另一端到声波清灰器管路（14）的一端的方向依次排列。

7.一种如权利要求1-6任一权利要求所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢装置的在线清洗阻垢方法，其特征在于：所述在线清洗阻垢方法的步骤如下：在声波发生器（5）清灰阶段，声波发生器控制器（3）开启，通过DCS系统（10）关闭电动阀（6），压缩空气从声波清灰器管路（14）进入，由声波发生器（5）将压缩空气转化成大功率声波对SCR脱硝反应装置中的催化剂清灰；在声波发生器（5）不清灰阶段，声波发生器控制器（3）关闭，通过DCS系统（10）打开电动阀（6），压缩空气从在线清洗阻垢管路（15）进入，经吹气阻垢主管路（11）后到达吹气阻垢上侧管路（11a）、吹气阻垢左侧管路（11b）和吹气阻垢右侧管路（11c）进行均匀吹气，使声波发生器（5）的共振腔内气压高于外部气压，气流从内向外流动，防止玻璃窑炉烟气中的灰尘进入，以达到阻垢的目的。

8.根据权利要求7所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢方法，其特征在于：在声波发生器（5）的共振腔内靠近声波发生器转换柱（5a）的位置，气流为由内向外吹扫，带出灰尘，在清灰的同时有效防止灰尘在共振腔内死角的积累。

9.根据权利要求7所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢方法，其特征在于：所述压缩空气管路（12）中的压缩空气来自与其相连的压缩空气储罐，压缩空气的压力为0.4～0.6MPa。

10.根据权利要求7所述的用于玻璃窑炉SCR脱硝反应装置声波清灰器的在线清洗阻垢方法，其特征在于：根据声波发生器（5）吹灰周期设置DCS系统（10）对电动阀（6）的开闭联动，达到声波发生器（5）不吹灰时段的吹气保护；或者，依据需要，在声波发生器（5）关闭时，开启电动阀（6）对声波发生器（5）的共振腔进行吹气清灰。