CN109621719B - 一种基于scr烟气脱硝的催化剂投放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃煤锅炉烟气处理设备技术领域，且公开了一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，反应塔一侧的底部固定安装有预除尘烟气管。该基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，通过锥形扇叶、传动连接轴、矩形槽及传动齿轮的设置，当烟气冲击锥形扇叶并带动其旋转的同时会带动锥形扇叶向上移动，从而导致内喷洒管道在外喷洒管道的内腔中发生轴向旋转，进而调节了外喷洒管道底端开口的大小，与现有的烟气净化装置相比，该净化装置可以根据烟气的排放量而自动的调节催化剂投放流量的多少，使用时对于烟气排放量的敏感度较高，不会造成催化剂投放流量过多或过少的情况，减少了资源的浪费，进一步提高了该装置对烟气脱硝的处理效率。

Description

一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉烟气处理设备技术领域，具体为一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置。

背景技术

煤炭资源作为我国的主要利用能源，其使用量在我国的能源消耗中占有相当大的比重，但是煤炭在燃烧的过程中会排放出大量的废气污染物(粉尘、二氧化硫及一氧化氮等)，而目前的主流燃煤烟气治理技术(石灰石-石膏法、双碱法、镁法脱硫和SCR、SNCR等)，虽然一直在不断地完善和进步，但依然存在“效率低、投资大、成本高、次生污染重”等无法克服的弊端，无法满足环保标准不断提高的要求。

在现有的SCR烟气脱硝技术中，主反应塔在将固态粉末状催化剂进行投放时，由于催化剂的粒度较小，而主反应塔的体积较大，使得催化剂微粒无法均匀的分布在主反应塔里，进而导致烟气中的氮氧化物无法充分的与催化剂结合并发生反应，需要其多次的重回反应塔以增强其催化净化的效果，降低了反应塔的净化效率，而且锅炉在不同的使用情况下，需要不同的温度环境，进而使得烟气的排放量发生改变，而且现有的催化剂吹送装置，无法根据烟气的排放量自动的调节催化剂的投放流量，在催化剂的投放的过程中，容易造成催化剂投放流量过多或少的情况，使用时的敏感度较低，催化剂过量容易造成资源的浪费，而量少则又降低了其对于烟气脱硝处理的效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，具备使催化剂的分布均匀充分、提高了烟气脱硝的效率及效果和自动调整催化剂的投放流量的优点，解决了现有的烟气处理反应塔在固态粉末状催化剂投放时，无法均匀的使其分布在主反应塔里，而且现有的催化剂吹送装置，无法根据烟气的排放量自动的调节催化剂的投放流量，在催化剂的投放的过程中，容易造成催化剂投放流量过多或过少的问题。

(二)技术方案

本发明提供如下技术方案：一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，包括反应塔，所述反应塔一侧的底部固定安装有预除尘烟气管，所述反应塔内腔两侧的底部设有导流板，所述反应塔内腔的顶部固定安装有固定架，且固定架的内部固定安装有转接套筒，所述转接套筒内部的顶端设有催化剂输送管，且催化剂输送管的另一端贯穿并延伸至反应塔外部另一侧的顶部；

所述转接套筒内部的底端设有三头转接管，所述三头转接管的内部设有传动连接轴，且三头转接管底端的内部与传动连接轴的外表面活动套接，所述传动连接轴的底端固定安装有锥形扇叶，且传动连接轴外表面的顶部设有外喷洒管道，所述外喷洒管道的内部套装有内喷洒管道，且内喷洒管道的内腔与三头转接管的内腔连通，所述内喷洒管道外部的另一侧固定安装有传动轴，所述传动轴的另一端贯穿并延伸至外喷洒管道外部的一侧且固定安装有传动齿轮，所述传动连接轴外表面的顶部设有矩形槽，且矩形槽内壁的一侧固定安装有传动齿条，所述传动连接轴与内喷洒管道之间通过传动齿轮和传动齿条啮合传动。

优选的，所述外喷洒管道的底端开设有1.5rad弧形通槽，同时内喷洒管道的弧度大于1.5Rad并小于2.7rad。

优选的，所述传动连接轴外表面的顶部设有等边三角形结构，且矩形槽的位置位于等边三角形的中线上，同时传动连接轴的顶端设有锥形结构。

优选的，所述锥形扇叶底部的倾斜角度与导流板顶部的倾斜角度大小相同均为90°。

优选的，所述传动齿条、锥形扇叶及传动连接轴的材料均采用的是碳纤维复合材料，且其外表面均设有耐腐蚀涂层。

(三)有益效果

本发明具备以下有益效果：

1、该基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，通过锥形扇叶、传动连接轴及外喷洒管道的设置，当锅炉烟气经预除尘烟气管以一定的流速进入到反应塔的内腔时，会对锥形扇叶造成冲击并带动外喷洒管道发生转动，进而将固态粉末状催化剂均匀的投放到反应塔的内腔中，与现有的主反应塔相比，该烟气净化装置中的催化剂在其自重下呈螺旋下降的状态，而与下方上升的烟气充分的接触，催化剂在投放时反应塔的内腔中不会存在盲区，烟气中的氮氧化物会充分的与催化剂发生接触反应，而不需要将烟气多次重新导入反应塔，有效的提高了该装置对烟气脱硝的处理效率。

2、该基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，通过锥形扇叶、传动连接轴、矩形槽及传动齿轮的设置，当烟气冲击锥形扇叶并带动其旋转的同时会带动锥形扇叶向上移动，从而导致内喷洒管道在外喷洒管道的内腔中发生轴向旋转，进而调节了外喷洒管道底端开口的大小，与现有的烟气净化装置相比，该净化装置可以根据烟气的排放量而自动的调节催化剂投放流量的多少，使用时对于烟气排放量的敏感度较高，不会造成催化剂投放流量过多或过少的情况，减少了资源的浪费，进一步提高了该装置对烟气脱硝的处理效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的局部放大示意图；

图3为本发明结构图2的A处放大示意图；

图4为本发明结构外喷洒管道的右侧示意图；

图5为本发明结构外喷洒管道的仰视图；

图6为本发明传动连接轴的结构示意图；

图7为本发明结构图6B-B处的剖视图。

图中：1、反应塔；2、预除尘烟气管；3、导流板；4、固定架；5、转接套筒；6、催化剂输送管；7、三头转接管；8、传动连接轴；9、锥形扇叶；10、外喷洒管道；11、内喷洒管道；12、传动轴；13、传动齿轮；14、矩形槽；15、传动齿条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，包括反应塔1，反应塔1一侧的底部固定安装有预除尘烟气管2，且预除尘烟气管2的内部与反应塔1的内腔连通，反应塔1内腔两侧的底部固定安装有导流板3，反应塔1内腔的顶部固定安装有固定架4，且固定架4的内部固定安装有转接套筒5，转接套筒5内部的顶端设有催化剂输送管6，催化剂输送管6的一端与转接套筒5内壁的顶部连通并活动套接，催化剂输送管6的另一端贯穿并延伸至反应塔1外部另一侧的顶部，转接套筒5内部的底端设有三头转接管7，且三头转接管7内腔的顶端与转接套筒5内壁的底部连通，三头转接管7的内部套装有传动连接轴8，且三头转接管7底端的内部与传动连接轴8的外表面活动套接，传动连接轴8的底端固定安装有锥形扇叶9，传动连接轴8外表面的顶部设有外喷洒管道10，且传动连接轴8的外表面与外喷洒管道10的内壁活动套接，外喷洒管道10的内部套装有内喷洒管道11，内喷洒管道11的内腔与三头转接管7的内腔连通，且内喷洒管道11外部的一端与外喷洒管道10内腔的一侧活动套接，内喷洒管道11外部的另一侧固定安装有传动轴12，传动轴12的另一端贯穿并延伸至外喷洒管道10外部的一侧且固定安装有传动齿轮13，传动连接轴8外表面的顶部设有矩形槽14，矩形槽14内壁的一侧固定安装有传动齿条15，且传动齿条15与传动齿轮13之间啮合传动。

本技术方案中，外喷洒管道10的底端开设有1.5rad弧形通槽，同时内喷洒管道11的弧度大于1.5Rad并小于2.7rad，对于内喷洒管道11弧度大小的设置，使得内喷洒管道11在转动时，既可以保证完全堵住外喷洒管道10，又能防止因内喷洒管道11的转动角度过大而阻挡了外喷洒管道10上方三头转接管7的入口，使得内喷洒管道11在转动的过程转给你，三头转接管7上催化剂的输入不会被阻挡，确保了催化剂在输入时的流畅性。

本技术方案中，传动连接轴8外表面的顶部设有等边三角形结构，且矩形槽14的位置位于等边三角形的中线上，同时传动连接轴8的顶端设有锥形结构，对于传动连接轴8上等边三角形结构的设置，使得三组内喷洒管道11之间可以同时转动，确保三组外喷洒管道10底端间的开口大小相同，进而保证了固态粉末状催化剂投放的均匀性。

本技术方案中，锥形扇叶9底部的倾斜角度与导流板3顶部的倾斜角度大小相同均为90°，对于锥形扇叶9底部角度的设置，可以将烟气的流速在最大程度上转化为锥形扇叶9的动能，进而可以及时的带动外喷洒管道10及内喷洒管道11发生旋转及转动，确保了该装置的灵活性及灵敏性。

本技术方案中，传动齿条15、锥形扇叶9及传动连接轴8的材料均采用的是碳纤维复合材料，且其外表面均设有耐腐蚀涂层。

本实施例的使用方法和工作原理：

首先接通预除尘烟气管2和转接套筒5及其下一道净化处理设备，然后再打开固态粉末状催化剂投送装置，使得催化剂沿着催化剂输送管6、转接套筒5及外喷洒管道10输送到反应塔1的内腔中，之后打开预除尘烟气管2使得预除尘后的烟气直接进入到反应塔1的内腔中，在一定流速烟气的冲击下，会带动锥形扇叶9发生转动，同时在传动连接轴8的传动作用下，会带动外喷洒管道10、三头转接管7及转接套筒5发生转动，而催化剂在离心力及其的自重的作用下，降成螺旋状下降，与上升的烟气发生冲击碰撞，使得固态粉末状催化剂充分的与烟气中的氮氧化物充分接触并发生反应，继而直接与水发生水合反应，将烟气中的氮氧化物最终氨气和水的形式存在催化剂的表层，而从烟气中去除；

同时在烟气冲击锥形扇叶9时，在锥形扇叶9的作用下不但会造成其发生旋转，而且对带动锥形扇叶9向上移动，在传动连接轴8的作用下带动矩形槽14上的传动齿条15向上移动，同时由于传动齿条15和传动齿轮13之间啮合传动，从而将传动连接轴8的向上移动转化为内喷洒管道11的旋转运动，使得外喷洒管道10底端的开口大小发生改变，进而可以有效的调节催化剂的投放流量，而且当烟气的排放量发生改变时，其对于锥形扇叶9造成的冲击力也会发生改变，导致锥形扇叶9的上升量及旋转的速度发生改变，同时使得内喷洒管道11的旋转角度发生改变，进而调整了外喷洒管道10底端的开口大小，间接的改变了催化剂的排放流量大小，最终催化剂粉末会随着脱硝后的烟气进入下一道工序。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，包括反应塔（1），其特征在于：所述反应塔（1）一侧的底部固定安装有预除尘烟气管（2），所述反应塔（1）内腔两侧的底部设有导流板（3），所述反应塔（1）内腔的顶部固定安装有固定架（4），且固定架（4）的内部固定安装有转接套筒（5），所述转接套筒（5）内部的顶端设有催化剂输送管（6），且催化剂输送管（6）的另一端贯穿并延伸至反应塔（1）外部另一侧的顶部；

所述转接套筒（5）内部的底端设有三头转接管（7），所述三头转接管（7）的内部设有传动连接轴（8），且三头转接管（7）底端的内部与传动连接轴（8）的外表面活动套接，所述传动连接轴（8）的底端固定安装有锥形扇叶（9），且传动连接轴（8）外表面的顶部设有外喷洒管道（10），所述外喷洒管道（10）的内部套装有内喷洒管道（11），且内喷洒管道（11）的内腔与三头转接管（7）的内腔连通，所述外喷洒管道（10）的底端开设有1.5rad弧形通槽，同时内喷洒管道（11）的弧度大于1.5rad 并小于2.7rad；

所述内喷洒管道（11）外部的另一侧固定安装有传动轴（12），所述传动轴（12）的另一端贯穿并延伸至外喷洒管道（10）外部的一侧且固定安装有传动齿轮（13），所述传动连接轴（8）外表面的顶部设有矩形槽（14），且矩形槽（14）内壁的一侧固定安装有传动齿条（15），所述传动连接轴（8）与内喷洒管道（11）之间通过传动齿轮（13）和传动齿条（15）啮合传动。

2.根据权利要求1所述的一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，其特征在于：所述传动连接轴（8）外表面的顶部设有等边三角形结构，且矩形槽（14）的位置位于等边三角形的中线上，同时传动连接轴（8）的顶端设有锥形结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，其特征在于：所述锥形扇叶（9）底部的倾斜角度与导流板（3）顶部的倾斜角度大小相同均为90°。

4.根据权利要求1所述的一种基于SCR烟气脱硝的催化剂投放装置，其特征在于：所述传动齿条（15）、锥形扇叶（9）及传动连接轴（8）的材料均采用的是碳纤维复合材料，且其外表面均设有耐腐蚀涂层。

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