CN110548393A - 一种防止scr脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，包括烟道、脱硝装置入口灰斗、挡灰筛网、喷氨栅格、导流板、吹灰装置和催化剂层，挡灰筛网和喷氨栅格设置在上升烟道内，且挡灰筛网设置在喷氨栅格的下方，脱硝装置入口灰斗设置在上升烟道的入口处，且脱硝装置入口灰斗位于挡灰筛网和喷氨栅格的下方，吹灰装置和催化剂层均设置在下降烟道内，且吹灰装置设置在催化剂层的上方，导流板设置在水平烟道内，且导流板位于催化剂层的上方。本发明系统流程简单，能耗少，成本低，可操作性强，对新建脱硝装置或现役脱硝装置改造均具有适用性，为锅炉及脱硝装置安全稳定运行创造了良好条件，具有良好的环保效与经济效益。

Description

一种防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹 灰装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置及其工作方法。
背景技术
SCR烟气脱硝技术以其稳定、高效等优点被大多数燃煤发电厂脱硝工程所采用，由于催化剂的活性温度通常为300～420℃，因此SCR脱硝系统通常布置在锅炉省煤器后，空预器前。此区域烟气中粉尘浓度含量较高，是所谓的“高灰区域”，因此又称为高灰型SCR工艺，它是目前燃煤电厂烟气脱硝的主流布置型式。烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器，然后经过喷氨格栅进入SCR系统烟道中，在烟道中氨气与烟气混合后到达催化剂表面，在催化剂的作用下烟气中的NOx与喷入的氨气在催化剂内发生选择性催化反应生成氮气和水蒸气，脱硝反应器中的催化剂布置一般采用三层或四层设计，催化剂是SCR脱硝系统的核心。
现有SCR脱硝反应器入口水平烟道到催化剂入口处的烟道设计与布置一般比较紧凑且急弯多，烟气在经过水平烟道和竖直烟道的拐角处往往会出现大量积灰现象，此处主要是因为携带着灰分的烟气由水平流向经过90°转弯变化为竖直流向且垂直撞击在竖直烟道壁面导致灰分大量掉落聚集，且容易在催化剂表面沉淀、搭桥造成催化剂孔道积灰堵塞，而现有吹灰器只能沿着某个指定方向对催化剂进行单向吹扫，存在死角位置无法吹扫且无法做到催化剂表面全覆盖、多角度、深层次吹扫，同时，由于燃煤煤质复杂、机组负荷工况多变，特别是随着机组运行当灰分含量较高时容易造成喷氨格栅冲刷磨损、催化剂积灰堵塞严重，进而造成喷氨不均、催化剂失活、氨逃逸增大等，影响脱硝效果且容易生成硫酸氢铵影响设备稳定安全运行。
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，解决现有SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞问题，保证SCR脱硝系统正常运行的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置及其工作方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，包括烟道，所述烟道包括水平烟道、上升烟道和下降烟道，所述上升烟道的出口与水平烟道的入口相连，所述水平烟道的出口与下降烟道的入口相连，所述上升烟道和下降烟道均竖直设置，所述水平烟道水平安装，所述上升烟道、水平烟道和下降烟道形成倒U型结构；其特征在于：还包括脱硝装置入口灰斗、挡灰筛网、喷氨栅格、导流板、吹灰装置和催化剂层，所述挡灰筛网和喷氨栅格设置在上升烟道内，且挡灰筛网设置在喷氨栅格的下方，所述脱硝装置入口灰斗设置在上升烟道的入口处，且脱硝装置入口灰斗位于挡灰筛网和喷氨栅格的下方，所述吹灰装置和催化剂层均设置在下降烟道内，且吹灰装置设置在催化剂层的上方，所述导流板设置在水平烟道内，且导流板位于催化剂层的上方。
进一步的，所述催化剂层的上方设置有多个吹灰装置。
进一步的，所述催化剂层设置有多层，且多层催化剂层从上到下依次排布在下降烟道内。
进一步的，所述挡灰筛网的材质为316L或2250不锈钢，孔径为100~500μm，所述挡灰筛网与喷氨栅格之间的距离为500~1000mm。
进一步的，所述吹灰装置包括吹灰壳体、吹灰连接钢管、吹灰管保护壳、吹灰伸缩杆和吹灰连接软管；所述吹灰壳体位于下降烟道的内侧，且设置在催化剂层的上方；所述吹灰连接钢管与吹灰壳体相连通，且吹灰连接钢管贯穿下降烟道的侧壁；所述吹灰管保护壳设置在下降烟道的外侧，且吹灰管保护壳活动套装在吹灰连接钢管的外部；所述吹灰伸缩杆与吹灰连接钢管的外端相连通，且吹灰伸缩杆设置在下降烟道的外侧；所述吹灰连接软管与吹灰连接钢管以及压缩空气气源相连通，且吹灰连接软管设置在下降烟道的外侧。
进一步的，所述吹灰壳体为多孔圆球形结构，其材质为316L或2250不锈钢，孔径为10~50mm；所述吹灰连接钢管的材质为316L或2250不锈钢，其长度为催化剂层宽度的1/3~1/2；所述吹灰伸缩杆的材质为316L或2250不锈钢，并与吹灰连接钢管的外端铰接连接；所述吹灰连接软管内通过的压缩空气品质要求不低于0.6MPa。
工作方法：含尘的烟气首先经过挡灰筛网，然后经过喷氨栅格，通过导流板到达催化剂层的表面，烟气中大颗粒灰在经过挡灰筛网时直接被拦截掉，避免了大颗粒灰对喷氨栅格冲刷磨损，同时也减轻了SCR脱硝催化剂的积灰堵塞问题；氨气或含氨空气通过喷氨栅格沿烟气流动方向喷入，与通过挡灰筛网的含尘烟气混合后沿着上升烟道进入催化剂层的表面，在催化剂层的作用下进行脱硝反应；含尘的烟气在水平烟道和下降烟道连接的拐角处由于自重力和动能损失而导致小颗粒灰积聚，且容易在催化剂层的表面沉淀、搭桥，导致催化剂层的孔道积灰堵塞，结合吹灰装置，通过吹灰伸缩杆将吹灰壳体沿着吹灰连接钢管伸入到催化剂层表面的各个深度位置，结合吹灰连接软管内的压缩空气和吹灰壳体特定的圆孔球状结构，实现对催化剂层表面全方位、多角度、深层次的吹扫，吹扫后漂浮的灰粒被烟气携带进入脱硝反应器，从而实现防止SCR脱硝系统催化剂积灰堵塞情况发生。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明相比现有技术，系统流程简单，能耗少，成本低，可操作性强，对新建脱硝装置或现役脱硝装置改造均具有适用性，为锅炉及脱硝装置安全稳定运行创造了良好条件，具有良好的环保效与经济效益，应用前景广泛。
附图说明
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例挡灰筛网的主视结构示意图。
图3是本发明实施例吹灰装置的主视结构示意图。
图4是本发明实施例吹灰装置与催化剂层的位置结构示意图。
图中：脱硝装置入口灰斗1、挡灰筛网2、喷氨栅格3、导流板4、催化剂层5、吹灰装置6、吹灰壳体61、吹灰连接钢管62、吹灰管保护壳63、吹灰伸缩杆64、吹灰连接软管65。
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。
参见图1至图4，本实施例中的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，包括烟道、脱硝装置入口灰斗1、挡灰筛网2、喷氨栅格3、导流板4、吹灰装置6和催化剂层5。
烟道包括水平烟道、上升烟道和下降烟道，上升烟道的出口与水平烟道的入口相连，水平烟道的出口与下降烟道的入口相连，上升烟道和下降烟道均竖直设置，水平烟道水平安装，上升烟道、水平烟道和下降烟道形成倒U型结构；挡灰筛网2和喷氨栅格3设置在上升烟道内，且挡灰筛网2设置在喷氨栅格3的下方，脱硝装置入口灰斗1设置在上升烟道的入口处，且脱硝装置入口灰斗1位于挡灰筛网2和喷氨栅格3的下方，吹灰装置6和催化剂层5均设置在下降烟道内，且吹灰装置6设置在催化剂层5的上方，导流板4设置在水平烟道内，且导流板4位于催化剂层5的上方。
作为优选，催化剂层5的上方设置有多个吹灰装置6。催化剂层5设置有多层，且多层催化剂层5从上到下依次排布在下降烟道内。
作为优选，挡灰筛网2的材质为316L或2250不锈钢，孔径ø1为100~500μm，挡灰筛网2与喷氨栅格3之间的距离H为500~1000mm。
作为优选，吹灰装置6包括吹灰壳体61、吹灰连接钢管62、吹灰管保护壳63、吹灰伸缩杆64和吹灰连接软管65；吹灰壳体61位于下降烟道的内侧，且设置在催化剂层5的上方；吹灰连接钢管62与吹灰壳体61相连通，且吹灰连接钢管62贯穿下降烟道的侧壁；吹灰管保护壳63设置在下降烟道的外侧，且吹灰管保护壳63活动套装在吹灰连接钢管62的外部；吹灰伸缩杆64与吹灰连接钢管62的外端相连通，且吹灰伸缩杆64设置在下降烟道的外侧；吹灰连接软管65与吹灰连接钢管62以及压缩空气气源相连通，且吹灰连接软管65设置在下降烟道的外侧。
作为优选，吹灰壳体61为多孔圆球形结构，其材质为316L或2250不锈钢，孔径ø2为10~50mm；吹灰连接钢管62的材质为316L或2250不锈钢，其长度为催化剂层5宽度的1/3~1/2；吹灰伸缩杆64的材质为316L或2250不锈钢，并与吹灰连接钢管62的外端铰接连接；吹灰连接软管65内通过的压缩空气品质要求不低于0.6MPa。
工作方法：含尘的烟气首先经过挡灰筛网2，然后经过喷氨栅格3，通过导流板4到达催化剂层5的表面，烟气中大颗粒灰在经过挡灰筛网2时直接被拦截掉，避免了大颗粒灰对喷氨栅格3冲刷磨损，同时也减轻了SCR脱硝催化剂的积灰堵塞问题；氨气或含氨空气通过喷氨栅格3沿烟气流动方向喷入，与通过挡灰筛网2的含尘烟气混合后沿着上升烟道进入催化剂层5的表面，在催化剂层5的作用下进行脱硝反应；含尘的烟气在水平烟道和下降烟道连接的拐角处由于自重力和动能损失而导致小颗粒灰积聚，且容易在催化剂层5的表面沉淀、搭桥，导致催化剂层5的孔道积灰堵塞，结合吹灰装置6，通过吹灰伸缩杆64将吹灰壳体61沿着吹灰连接钢管62伸入到催化剂层5表面的各个深度位置，结合吹灰连接软管65内的压缩空气和吹灰壳体61特定的圆孔球状结构，实现对催化剂层5表面全方位、多角度、深层次的吹扫，吹扫后漂浮的灰粒被烟气携带进入脱硝反应器，从而实现防止SCR脱硝系统催化剂积灰堵塞情况发生。
通过上述系统，可有效解决SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的问题，具有良好的环保效益与经济效益。通过本实施例一方面通过挡灰筛网2可直接控制避免大颗粒灰分大量聚集在催化剂层5的表面和避免喷氨格栅冲刷磨损，另一方面通过吹灰装置6还可解决小颗粒灰在水平烟道和下降烟道连接的拐角处由于自重力和动能损失而导致的积灰以及在催化剂层5表面沉淀、搭桥导致催化剂孔道积灰堵塞问题，从而提高SCR脱硝装置运行的可靠性与稳定性，对于保护环境具有重要意义。
虽然本发明以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更改，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，包括烟道，所述烟道包括水平烟道、上升烟道和下降烟道，所述上升烟道的出口与水平烟道的入口相连，所述水平烟道的出口与下降烟道的入口相连，所述上升烟道和下降烟道均竖直设置，所述水平烟道水平安装，所述上升烟道、水平烟道和下降烟道形成倒U型结构；其特征在于：还包括脱硝装置入口灰斗（1）、挡灰筛网（2）、喷氨栅格（3）、导流板（4）、吹灰装置（6）和催化剂层（5），所述挡灰筛网（2）和喷氨栅格（3）设置在上升烟道内，且挡灰筛网（2）设置在喷氨栅格（3）的下方，所述脱硝装置入口灰斗（1）设置在上升烟道的入口处，且脱硝装置入口灰斗（1）位于挡灰筛网（2）和喷氨栅格（3）的下方，所述吹灰装置（6）和催化剂层（5）均设置在下降烟道内，且吹灰装置（6）设置在催化剂层（5）的上方，所述导流板（4）设置在水平烟道内，且导流板（4）位于催化剂层（5）的上方。
2.根据权利要求1所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，其特征在于：所述催化剂层（5）的上方设置有多个吹灰装置（6）。
3.根据权利要求1所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，其特征在于：所述催化剂层（5）设置有多层，且多层催化剂层（5）从上到下依次排布在下降烟道内。
4.根据权利要求1所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，其特征在于：所述挡灰筛网（2）的材质为316L或2250不锈钢，孔径为100~500μm，所述挡灰筛网（2）与喷氨栅格（3）之间的距离为500~1000mm。
5.根据权利要求1所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，其特征在于：所述吹灰装置（6）包括吹灰壳体（61）、吹灰连接钢管（62）、吹灰管保护壳（63）、吹灰伸缩杆（64）和吹灰连接软管（65）；所述吹灰壳体（61）位于下降烟道的内侧，且设置在催化剂层（5）的上方；所述吹灰连接钢管（62）与吹灰壳体（61）相连通，且吹灰连接钢管（62）贯穿下降烟道的侧壁；所述吹灰管保护壳（63）设置在下降烟道的外侧，且吹灰管保护壳（63）活动套装在吹灰连接钢管（62）的外部；所述吹灰伸缩杆（64）与吹灰连接钢管（62）的外端相连通，且吹灰伸缩杆（64）设置在下降烟道的外侧；所述吹灰连接软管（65）与吹灰连接钢管（62）以及压缩空气气源相连通，且吹灰连接软管（65）设置在下降烟道的外侧。
6.根据权利要求5所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置，其特征在于：所述吹灰壳体（61）为多孔圆球形结构，其材质为316L或2250不锈钢，孔径为10~50mm；所述吹灰连接钢管（62）的材质为316L或2250不锈钢，其长度为催化剂层（5）宽度的1/3~1/2；所述吹灰伸缩杆（64）的材质为316L或2250不锈钢，并与吹灰连接钢管（62）的外端铰接连接。
7.一种如权利要求5或6所述的防止SCR脱硝喷氨格栅磨损和催化剂积灰堵塞的防污吹灰装置的工作方法，其特征在于：所述工作方法如下：含尘的烟气首先经过挡灰筛网（2），然后经过喷氨栅格（3），通过导流板（4）到达催化剂层（5）的表面，烟气中大颗粒灰在经过挡灰筛网（2）时直接被拦截掉，避免了大颗粒灰对喷氨栅格（3）冲刷磨损，同时也减轻了SCR脱硝催化剂的积灰堵塞问题；氨气或含氨空气通过喷氨栅格（3）沿烟气流动方向喷入，与通过挡灰筛网（2）的含尘烟气混合后沿着上升烟道进入催化剂层（5）的表面，在催化剂层（5）的作用下进行脱硝反应；含尘的烟气在水平烟道和下降烟道连接的拐角处由于自重力和动能损失而导致小颗粒灰积聚，且容易在催化剂层（5）的表面沉淀、搭桥，导致催化剂层（5）的孔道积灰堵塞，结合吹灰装置（6），通过吹灰伸缩杆（64）将吹灰壳体（61）沿着吹灰连接钢管（62）伸入到催化剂层（5）表面的各个深度位置，结合吹灰连接软管（65）内的压缩空气和吹灰壳体（61）特定的圆孔球状结构，实现对催化剂层（5）表面全方位、多角度、深层次的吹扫，吹扫后漂浮的灰粒被烟气携带进入脱硝反应器，从而实现防止SCR脱硝系统催化剂积灰堵塞情况发生。
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