CN108131679A - 一种锅炉尾部装置的scr脱硝结构及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构及其运行方法，其结构设计合理、投资费用低、高度空间占用小、运行方便。烟气自省煤器进入进口水平烟道，与加氨模块加入的还原剂弥散混合后，在催化剂层的作用下脱硝；吹灰装置a用于清除催化剂层表面积灰；脱硝完的烟气进入省煤器或空预器装置中，吹灰装置b用于清除省煤器或空预器装置表面积灰；经过省煤器或空预器装置降温的烟气通过收缩烟道和拐角弯头Ⅰ，一部分灰分会发生自然沉积，从而被灰斗收集，其余烟气自竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ和出口水平烟道，进入空预器中；当灰斗中的灰分积累到一定量时，系统启动插板阀和旋转给料机下灰至锅炉出口烟道，通过引风机的负压作用，灰分被带入除尘器。
Description
技术领域
本发明涉及一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构及其运行方法，属于烟气脱硝领域。
背景技术
随着日益严格的环保规定实施，烟气中NOx排放标准从1996年的650mg/Nm3降低到2014年的50mg/Nm3，严格了13倍。但主流应用的脱硝技术较为单一，煤粉炉基本采用SCR脱硝技术，如申请号为201610721993.0的中国专利所示，循环流化床锅炉、链条炉和少数煤粉炉采用SNCR或SCR/SNCR耦合脱硝技术。
其中SCR脱硝技术除了SCR/SNCR耦合脱硝是利用锅炉尾部烟道作为反应器之外，其余均为外置式，需要新建钢架支撑、搭设反应器和连接烟道。从投资费用分析，钢结构采购、制作和安装费用约占SCR脱硝工程总投资费用的30%。另一方面，SCR脱硝装置一般设在高含尘区域，为防止积灰，保证系统流场顺畅，需考虑在线输灰。再者，SCR脱硝的连接烟道与锅炉尾部的衔接需保证一定的空间，对于省煤器和空预器密集布置的锅炉尾部空间而言，任一设备的位置移动和改造都会带来联动效应，从而增加改造工程量。综上，对现有SCR脱硝技术中钢结构用量、系统在线输灰、改造工程量的优化，可达到降低投资费用、升级简化系统的目的，更有利于SCR脱硝技术的推广应用。
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，而提供一种结构设计合理、投资费用低、高度空间占用小、运行方便的锅炉尾部装置的SCR脱硝结构及其运行方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构，包括锅炉尾部装置和SCR脱硝装置；锅炉尾部装置中设置有省煤器、空预器和锅炉出口烟道；
其特征在于：所述的SCR脱硝装置包括进口烟道部分、SCR脱硝反应器部分、出口烟道部分和收灰部分；
进口烟道部分包括进口膨胀节、加氨模块和进口水平烟道；进口膨胀节一端与省煤器的出口相连，另一端与进口水平烟道的进口相连；加氨模块内置于进口水平烟道内；
SCR脱硝反应器部分包括反应器壳体、吹灰装置a、催化剂层、中间膨胀节、吹灰装置b、省煤器或空预器装置；进口水平烟道出口与反应器壳体相连；吹灰装置a、催化剂层、中间膨胀节、吹灰装置b、省煤器或空预器装置布置在反应器壳体中，且自上而下依次排列；吹灰装置a布置在催化剂层上方；吹灰装置b布置在省煤器或空预器装置上方；
出口烟道部分包括收缩烟道、拐角弯头Ⅰ、竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ、出口水平烟道和出口膨胀节；收缩烟道、拐角弯头Ⅰ、竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ、出口水平烟道依次连接；出口膨胀节一端与空预器的进口相连，另一端与出口水平烟道的出口相连；
收灰部分包括灰斗、插板阀和旋转给料机；灰斗安装在收缩烟道的底部，灰斗底部通过插板阀和旋转给料机与锅炉出口烟道连接；
所述的SCR脱硝装置整体为正U型结构，灰斗位于正U型结构的底部。
本发明所述的出口烟道部分还包括检修人孔，检修人孔安装在收缩烟道的一侧，与灰斗错位。
一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构的运行方法，其特征在于：
一、烟气自省煤器进入进口水平烟道，与加氨模块加入的还原剂弥散混合后，在反应器壳体中催化剂层的作用下，达到脱硝的目的；吹灰装置a用于清除催化剂层表面的积灰；
二、脱硝完的烟气进入省煤器或空预器装置中，吹灰装置b用于清除省煤器或空预器装置表面的积灰；
三、经过省煤器或空预器装置降温的烟气通过收缩烟道和拐角弯头Ⅰ时，一部分灰分会发生自然沉积，从而被灰斗收集，其余烟气自竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ和出口水平烟道后，进入空预器中；
四、当灰斗中的灰分积累到一定量时，系统启动插板阀和旋转给料机下灰至锅炉出口烟道，通过引风机的负压作用，灰分被带入除尘器。
本发明进口烟道部分和出口烟道部分的烟气流速控制在8～15m/s，SCR脱硝反应器部分的烟气流速控制在4～6m/s。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：(1) 改变了传统倒U型SCR脱硝装置布置的观念，采用正U型结构，从而降低SCR脱硝装置的整体高度，减少对高度方向的要求，使得SCR区域布置有效紧凑，从而节省钢结构用量；(2) 省去了输灰系统，灰斗设置在积灰死区，利用流场自身的特点，达到收灰的目的，另外由于锅炉是负压运行，可自动下灰至除尘进口烟道；(3) 简化了锅炉尾部改造工程量，将省煤器或空预器装置耦合至反应器壳体内，为烟道衔接争取了安装空间和温度区间；(4) 进出口膨胀节和中间膨胀节的设置，弱化了不同设备间热膨胀位移及沉降对相互的负影响。
附图说明
图1是本发明实施例的示意图。
图2是本发明实施例SCR脱硝装置示意图。
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和图2，本实施例包括SCR脱硝装置12和锅炉尾部装置。锅炉尾部装置中设置有省煤器11、空预器13和锅炉出口烟道14。锅炉出口烟道14即除尘进口烟道。
SCR脱硝装置12包括进口烟道部分、SCR脱硝反应器部分、出口烟道部分和收灰部分。
进口烟道部分包括进口膨胀节21、加氨模块22和进口水平烟道23。进口膨胀节21一端与省煤器11的出口相连，另一端与进口水平烟道23的进口相连。加氨模块22内置于进口水平烟道23内。
SCR脱硝反应器部分包括反应器壳体31、吹灰装置a32、催化剂层33、中间膨胀节34、吹灰装置b35、省煤器或空预器装置36。
进口水平烟道23出口与反应器壳体31直接相连。
吹灰装置a32、催化剂层33、中间膨胀节34、吹灰装置b35、省煤器或空预器装置36布置在反应器壳体31中，且自上而下依次排列。吹灰装置a32布置在催化剂层33上方。吹灰装置b35布置在省煤器或空预器装置36上方。
省煤器或空预器装置36为省煤器装置或空预器装置，其可以是耦合的。
出口烟道部分包括收缩烟道41、检修人孔42、拐角弯头Ⅰ43、竖直上升烟道44、拐角弯头Ⅱ45、出口水平烟道46、出口膨胀节47。
收缩烟道41、拐角弯头Ⅰ43、竖直上升烟道44、拐角弯头Ⅱ45、出口水平烟道46依次连接。
检修人孔42安装在收缩烟道41的一侧，与灰斗51错位。
出口膨胀节47一端与空预器13的进口相连，另一端与出口水平烟道46的出口相连。
收灰部分包括灰斗51、插板阀52、旋转给料机53。
灰斗51安装在不规则的收缩烟道41的底部，灰斗51底部通过插板阀52和旋转给料机53用于与锅炉出口烟道14连接。
SCR脱硝装置12整体为正U型结构，正U型结构的底部为积灰死区。灰斗51位于正U型结构的底部。
灰斗51除灰效率为1.0%，即灰斗51每小时的收灰量=干态、标况下的烟气量×灰浓度×(21-干基实际氧)/(21-6) ×1.0%，灰斗51经济储灰时间≤24h，以此计算所需灰斗51容积。
一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构的运行方法，包括以下步骤：
一、烟气自省煤器11进入进口水平烟道23，与加氨模块22加入的还原剂弥散混合后，在反应器壳体31中催化剂层33的作用下，达到脱硝的目的；吹灰装置a32用于清除催化剂层33表面的积灰，保证最佳催化效果。
二、脱硝完的烟气进入省煤器或空预器装置36中，吹灰装置b35用于清除省煤器或空预器装置36表面的积灰，保证最佳的热利用率。
三、经过省煤器或空预器装置36降温的烟气通过收缩烟道41和拐角弯头Ⅰ43时，一部分灰分会发生自然沉积，从而被灰斗51收集，其余烟气自竖直上升烟道44、拐角弯头Ⅱ45和出口水平烟道46后，进入空预器13中。
四、当灰斗中的灰分积累到一定量时，系统启动插板阀52和旋转给料机53下灰至锅炉出口烟道14，通过引风机的负压作用，灰分被带入除尘器。
进口烟道部分和出口烟道部分的烟气流速控制在8～15m/s，SCR脱硝反应器部分的烟气流速控制在4～6m/s。
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 (4)
1.一种锅炉尾部装置的SCR脱硝结构，包括SCR脱硝装置和锅炉尾部装置；锅炉尾部装置中设置有省煤器、空预器和锅炉出口烟道；
其特征在于：所述的SCR脱硝装置包括进口烟道部分、SCR脱硝反应器部分、出口烟道部分和收灰部分；
进口烟道部分包括进口膨胀节、加氨模块和进口水平烟道；进口膨胀节一端与省煤器的出口相连，另一端与进口水平烟道的进口相连；加氨模块内置于进口水平烟道内；
SCR脱硝反应器部分包括反应器壳体、吹灰装置a、催化剂层、中间膨胀节、吹灰装置b、省煤器或空预器装置；进口水平烟道出口与反应器壳体相连；吹灰装置a、催化剂层、中间膨胀节、吹灰装置b、省煤器或空预器装置布置在反应器壳体中，且自上而下依次排列；吹灰装置a布置在催化剂层上方；吹灰装置b布置在省煤器或空预器装置上方；
出口烟道部分包括收缩烟道、拐角弯头Ⅰ、竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ、出口水平烟道和出口膨胀节；收缩烟道、拐角弯头Ⅰ、竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ、出口水平烟道依次连接；出口膨胀节一端与空预器的进口相连，另一端与出口水平烟道的出口相连；
收灰部分包括灰斗、插板阀和旋转给料机；灰斗安装在收缩烟道的底部，灰斗底部通过插板阀和旋转给料机与锅炉出口烟道连接；
所述的SCR脱硝装置整体为正U型结构，灰斗位于正U型结构的底部。
2.根据权利要求1所述的锅炉尾部装置的SCR脱硝结构，其特征在于：所述的出口烟道部分还包括检修人孔，检修人孔安装在收缩烟道的一侧，与灰斗错位。
3.一种权利要求1或2所述的锅炉尾部装置的SCR脱硝结构的运行方法，其特征在于：
一、烟气自省煤器进入进口水平烟道，与加氨模块加入的还原剂弥散混合后，在反应器壳体中催化剂层的作用下，达到脱硝的目的；吹灰装置a用于清除催化剂层表面的积灰；
二、脱硝完的烟气进入省煤器或空预器装置中，吹灰装置b用于清除省煤器或空预器装置表面的积灰；
三、经过省煤器或空预器装置降温的烟气通过收缩烟道和拐角弯头Ⅰ时，一部分灰分会发生自然沉积，从而被灰斗收集，其余烟气自竖直上升烟道、拐角弯头Ⅱ和出口水平烟道后，进入空预器中；
四、当灰斗中的灰分积累到一定量时，系统启动插板阀和旋转给料机下灰至锅炉出口烟道，通过引风机的负压作用，灰分被带入除尘器。
4.根据权利要求3所述的运行方法，其特征在于：进口烟道部分和出口烟道部分的烟气流速控制在8～15m/s，SCR脱硝反应器部分的烟气流速控制在4～6m/s。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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