CN107233797A - 一种基于scr技术具有防腐蚀功能的脱硝设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,包括脱硝机构和清理机构,所述脱硝机构包括锅炉、烟囱、预热管、SCR反应器、混合器、缓冲罐、蒸发器、排烟尾管和液氨罐,所述清理机构包括闸门组件、喷水组件和清扫组件,所述喷水组件包括导水管、水泵、水箱和喷头,所述清扫组件包括支架、气缸、第二电机、丝杆、走位块、第三电机和毛刷,该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,通过温度传感器在SCR反应器中的温度进行检测,再通过PLC控制电加热片控制温度,同时在运行一段时间后通过清理机构对排气尾管的清理,使NH4HSO4溶解在水中,然后排出,防止了排气尾管的损坏保障了该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备正常运行。

Description

一种基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备
技术领域
[0001]本发明涉及环保设备领域,特别涉及一种基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设 备。
背景技术
[0002] 为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的NOx污染环境,应对煤进行脱硝处理。
[0003] SCR是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,是利用还原剂 (NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H20,而不是被02 氧化,故称为“选择性”。世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR 2种。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能,在催化剂的作用下将NOx (主要是N0)还原为对大 气没有多少影响的N2和水,还原剂为NH3。
[0004] 在SCR中使用的催化剂大多以Ti02为载体,以V205或V2 05 -W03或V205-MO03为活 性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温 催化剂(345°C〜590°C)、中温催化剂(260°C〜380°C)和低温催化剂(80°C〜30(TC),不同 的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下 降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏;如果反应温度过高,NH3 容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。国内外 SCR系统大多采用高温,反应温度区间为315°C〜40(TC。
[0005] 而燃料中含有硫分,燃烧过程中可生成一定量的S03。添加催化剂后,在有氧条 件下,S03的生成量大幅增加,并与过量的NH3生成NH4HS04JH4HS04具有腐蚀性和粘 性,可导致尾部烟道设备损坏。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种基于SCR技术具 有防腐蚀功能的脱硝设备。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于SCR技术具有防腐蚀功能 的脱硝设备,包括脱硝机构和清理机构; 所述脱硝机构包括锅炉、烟囱、预热管、SCR反应器、混合器、缓冲罐、蒸发器、排烟尾管 和液氨罐,所述锅炉上设有烟囱,所述烟囱通过预热管与SCR反应器连通,所述液氨罐通过 蒸发器依次与缓冲罐、混合器连通,所述混合器设有三个连通口,分别为第一连通口、第二 连通口和第三连通口,所述混合器的第一连通口与缓冲罐连通,所述混合器的第二连通口 与外部空气连通,所述混合器的第三连通口与SCR反应器连通,所述SCR反应器内设有催化 剂板和加热板,所述催化剂板内设有Ti〇2等催化剂,所述SCR反应器通过排烟尾管与外部连 通; 所述清理机构设置在排烟尾管上,所述清理机构包括闸门组件、喷水组件和清扫组件, 所述闸门组件包括第一电机、圆齿轮、条齿轮和挡板,所述挡板与排烟尾管垂直,所述挡板 与排烟尾管滑动连接,所述条齿轮设置在挡板的一侧,所述第一电机驱动圆齿轮旋转,所述 圆齿轮和条齿轮啮合; 所述喷水组件包括导水管、水栗、水箱和喷头,所述喷头设置在排烟尾管内,所述喷头 通过导水管与水箱连通,所述水泵设置在导水管上; 所述清扫组件包括支架、气缸、第二电机、丝杆、走位块、第三电机和毛刷,所述气缸通 过支架设置在排烟尾管的上方,所述气缸与排烟尾管垂直,所述第二电机设置在气缸上,所 述第二电机驱动丝杆旋转,所述丝杆与排烟尾管平行,所述走位块上设有走位孔,所述走位 孔上设有内螺纹,所述走位块上的内螺纹与丝杆的外螺纹匹配,所述丝杆的一端穿入走位 块,所述第二电机设置在走位块上,所述第三电机驱动毛刷旋转; 所述第一电机、第二电机、电加热片和气缸均与PLC电连接。
[0008]作为优选,为了检测SCR反应器内的温度,所述SCR反应器内还设有温度传感器,所 述温度传感器与PLC电连接。
[0009]作为优选,为了使出水更加均匀,所述喷头上设有若干个出水口,所述出水口均匀 设置在喷头上。
[0010]作为优选,为了使走位块走位更平稳,所述第一电机上还设有限位杆,所述限位杆 的一端穿入走位块,所述限位杆与丝杆平行。
[0011]作为优选,为了方便更换毛刷,所述毛刷上还设有固定机构,所述毛刷通过固定机 构与第二电机连接。
[0012]作为优选,为了方便水的排出,所述排烟尾管倾斜设置。
[0013]作为优选,为了方便控制,所述第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。 [00M]作为优选,为了增加挡板的牢固度和耐腐蚀性,所述挡板的制作材料为玻璃钢复 合材料。
[0015]作为优选,为了收集洗涤用水,所述排气尾管下方还设有洗涤水收集箱。
[0016]作为优选,为了防尘,所述闸门组件上还设有防尘罩。
[0017] ^本发明的有益效果是,该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备设计结构巧妙, 实用性高,通过温度传感器在SCR反应器中的温度进行检测,再通过PLC控制电加热片控制 温度,同时在运行一段时间后通过清理机构对排气尾管的清理,使NH4HS04溶解在水中,然 后排出,防止了排气尾管的损坏保障了该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备正常运 行。
附图说明
[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019] 图1是本发明的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备的结构示意图; 图2是图1的A部放大图; 图3是图1的B部放大图; 图4是本发明的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备的喷头的结构示意图。
[0020] 图中:1 •锅炉,2•烟囱,3•预热管,4•混合器,5•缓冲罐,6.蒸发器,7.液氨罐,8.催 化剂板,9.电加热片,10.SCR反应器,11.排烟尾管,12•支架,13.气缸,14•圆齿轮,15•条齿 轮,16•第一电机,17.挡板,18•导水管,19.水泵,20•第二电机,21 •限位杆,22.丝杆,23 •走 位块,24 •弟三电机,25 •毛刷,26 •喷头,27 •出水口。
具体实施方式
[0021]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以 示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0022]如图1-4所示,一种基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,包括脱硝机构和清 理机构; 所述脱硝机构包括锅炉1、烟囱2、预热管3、SCR反应器10、混合器4、缓冲罐5、蒸发器6、 排烟尾管11和液氨罐7,所述锅炉1上设有烟囱2,所述烟囱2通过预热管3与SCR反应器10连 通,所述液氨罐7通过蒸发器6依次与缓冲罐5、混合器4连通,所述混合器4设有三个连通口, 分别为第一连通口、第二连通口和第三连通口,所述混合器4的第一连通口与缓冲罐5连通, 所述混合器4的第二连通口与外部空气连通,所述混合器4的第三连通口与SCR反应器10连 通,所述SCR反应器10内设有催化剂板8和加热板,所述催化剂板8内设有Ti02等催化剂,所 述SCR反应器10通过排烟尾管11与外部连通; 所述清理机构设置在排烟尾管11上,所述清理机构包括闸门组件、喷水组件和清扫组 件,所述闸门组件包括第一电机16、圆齿轮14、条齿轮15和挡板17,所述挡板17与排烟尾管 11垂直,所述挡板17与排烟尾管11滑动连接,所述条齿轮15设置在挡板17的一侧,所述第一 电机16驱动圆齿轮14旋转,所述圆齿轮14和条齿轮15啮合; 所述喷水组件包括导水管18、水泵19、水箱和喷头26,所述喷头26设置在排烟尾管11 内,所述喷头26通过导水管18与水箱连通,所述水泵19设置在导水管18上; 所述清扫组件包括支架12、气缸13、第二电机20、丝杆22、走位块23、第三电机24和毛刷 25,所述气缸13通过支架12设置在排烟尾管11的上方,所述气缸13与排烟尾管11垂直,所述 第二电机20设置在气缸I3上,所述第二电机20驱动丝杆22旋转,所述丝杆22与排烟尾管11 平行,所述走位块23上设有走位孔,所述走位孔上设有内螺纹,所述走位块23上的内螺纹与 丝杆22的外螺纹匹配,所述丝杆22的一端穿入走位块23,所述第二电机20设置在走位块23 上,所述第三电机24驱动毛刷25旋转; 所述第一电机16、第二电机20、电加热片9和气缸13均与PLC电连接。
[0023] 作为优选,为了检测SCR反应器10内的温度,所述SCR反应器10内还设有温度传感 器,所述温度传感器与PLC电连接。
[0024] 作为优选,为了使出水更加均匀,所述喷头26上设有若干个出水口 27,所述出水口 27均匀设置在喷头26上。
[0025]作为优选,为了使走位块23走位更平稳,所述第一电机16上还设有限位杆21,所述 限位杆21的一端穿入走位块23,所述限位杆21与丝杆22平行。
[0026]作为优选,为了方便更换毛刷25,所述毛刷25上还设有固定机构,所述毛刷25通过 固定机构与第二电机20连接。
[0027]作为优选,为了方便水的排出,所述排烟尾管11倾斜设置。
[0028]作为优选,为了方便控制,所述第一电机16、第二电机20和第三电机24均为伺服电 机。
[0029]作为优选,为了增加挡板17的牢固度和耐腐蚀性,所述挡板17的制作材料为玻璃 钢复合材料。
[0030]作为优选,为了收集洗涤用水,所述排气尾管下方还设有洗涤水收集箱。
[0031]作为优选,为了防尘,所述闸门组件上还设有防尘罩。
[0032] 通过SCR技术对烟囱2中的排放气体进行脱硝处理,温度传感器在SCR反应器10中 的温度进行检测,再通过PLC控制电加热片9控制温度,使温度保持在315度到400度之间,在 运行了一端时间后,因燃料中含有硫分,燃烧过程中可生成一定量的S03。添加催化剂后, 在有氧条件下,S03的生成量大幅增加,并与过量的NH3生成NH4HS04JH4HS04具有腐 蚀性和粘性,可导致尾部烟道设备损坏,PLC控制清理机构开始工作,PLC控制第一电机16 驱动圆齿轮14旋转,圆齿轮14和条齿轮15啮合,使挡板17把排烟尾管11关闭,防止水进入 SCR反应器10,气缸13把第二电机2〇推至排烟尾管11的一侧,第二电机20驱动丝杆22旋转, 因走位块23上设有与丝杆22匹配的内螺纹,所述走位块23连接的毛刷25进入排烟尾管11, 开启第三电机24是毛刷25开始旋转,同时PLC控制水泵19的开启,使水进入排气尾管,因 NH4HS04融与水,在毛刷25的搅拌下,进行排出。
[0033]与现有技术相比,该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备设计结构巧妙,实用 性高,通过温度传感器在SCR反应器10中的温度进行检测,再通过PLC控制电加热片9控制温 度,同时在运行一段时间后通过清理机构对排气尾管的清理,使NH4HS04溶解在水中,然后 排出,防止了排气尾管的损坏保障了该基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备正常运行。 [0034]以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完 全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术 性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1. 一种基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,包括脱硝机构和清理机 构; 所述脱硝机构包括锅炉(1)、烟囱(2)、预热管(3)、SCR反应器(1〇)、混合器(4)、缓冲罐 (5)、蒸发器(6)、排烟尾管(11)和液氨罐(7),所述锅炉(1)上设有烟囡(2),所述烟囱(2)通 过预热管(3)与SCR反应器(10)连通,所述液氨罐(7)通过蒸发器(6)依次与缓冲罐(5)和混 合器(4)连通,所述混合器(4)设有三个连通口,分别为第一连通口、第二连通口和第三连通 口,所述混合器(4)的第一连通口与缓冲罐(5)连通,所述混合器(4)的第二连通口与外部空 气连通,所述混合器(4)的第三连通口与SCR反应器(10)连通,所述SCR反应器(10)内设有催 化剂板⑻和加热板,所述催化剂板⑻内设有Ti02等催化剂,所述SCR反应器(10)通过排烟 尾管(11)与外部连通; 所述清理机构设置在排烟尾管(11)上,所述清理机构包括闸门组件、喷水组件和清扫 组件,所述闸门组件包括第一电机(16)、圆齿轮(14)、条齿轮(15)和挡板(17),所述挡板 (17)与排烟尾管(11)垂直,所述挡板(17)与排烟尾管(11)滑动连接,所述条齿轮(15)设置 在挡板(17)的一侧,所述第一电机(16)驱动圆齿轮(14)旋转,所述圆齿轮(14)和条齿轮 (15)啮合; 所述喷水组件包括导水管(18)、水泵(19)、水箱和喷头(26),所述喷头(26)设置在排烟 尾管(11)内,所述喷头(26)通过导水管(18)与水箱连通,所述水泵(19)设置在导水管(18) 上; 所述清扫组件包括支架(12)、气缸(13)、第二电机(20)、丝杆(22)、走位块(23)、第三电 机(24)和毛刷(25),所述气缸(13)通过支架(12)设置在排烟尾管(11)的上方,所述气缸 (13)与排烟尾管(11)垂直,所述第二电机(20)设置在气缸(13)上,所述第二电机(20)驱动 丝杆(22)旋转,所述丝杆(22)与排烟尾管(11)平行,所述走位块(23)上设有走位孔,所述走 位孔上设有内螺纹,所述走位块(23)上的内螺纹与丝杆(22)的外螺纹匹配,所述丝杆(22) 的一端穿入走位块(23),所述第二电机(20)设置在走位块(23)上,所述第三电机(20)驱动 毛刷(25)旋转; 所述第一电机(I6)、第二电机(20)、第三电机(20)、电加热片(9)和气缸(13)均与PLC电 连接。
2. 如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述SCR 反应器(10)内还设有温度传感器,所述温度传感器与PLC电连接。
3. 如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述喷 头(26)上设有若干个出水口(27),所述出水口(27)均匀设置在喷头(26)上。
4.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述第 一电机(I6)上还设有限位杆(21),所述限位杆(21)的一端穿入走位块(23),所述限位杆 (21)与丝杆(22)平行。
5.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述毛 刷(25)上还设有固定机构,所述毛刷(25)通过固定机构与第二电机(20)连接。
6.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述排 烟尾管(11)倾斜设置。
7.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述第 —电机m弟—电机⑽和第三电机⑽均为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述挡 板(17)的制作材料为玻璃钢复合材料。
9.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述排 气尾管下方还设有洗涤水收集箱。
10.如权利要求1所述的基于SCR技术具有防腐蚀功能的脱硝设备,其特征在于,所述闸 门组件上还设有防尘罩。
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