CN111420557A - 多单元脱硝设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多单元脱硝设备,包括反应器和分隔部,所述分隔部将所述反应器分隔为多个相互不连通的脱硝单元,各所述脱硝单元内设有至少一层用于脱硝反应的催化剂层;还包括进口烟道总管和出口烟道总管,所述进口烟道总管连通多个进口烟道支管、所述出口烟道总管连通多个出口烟道支管;多个所述进口烟道支管、所述出口烟道支管,与多个所述脱硝单元一一对应连通;各所述进口烟道支管均设有进口风挡,能够关闭烟气进入所述脱硝单元的通道。将反应器分隔为多个互不连通的脱硝单元,可实现在线检修,且整个设备占地面积较小,可以降低投资成本。
Description
技术领域
本发明涉及净化技术领域,具体涉及一种多单元脱硝设备。
背景技术
现有的SCR脱硝工艺中,需要在反应器内布置催化剂层,催化剂层常会出现一些问题,比如催化剂堵塞、催化剂磨损、催化剂失去活性等。要处理此类问题,必须停炉以处理催化剂堵塞、磨损,或者对于失去活性的催化剂进行更换催化剂。这样,给一些无法经常停炉的行业(比如催化裂化,焦化等行业)带来很大的困难。
发明内容
本发明方案所提供的多单元脱硝设备,包括反应器和分隔部,所述分隔部将所述反应器分隔为多个相互不连通的脱硝单元,各所述脱硝单元内设有至少一层用于脱硝反应的催化剂层;
还包括进口烟道总管和出口烟道总管,所述进口烟道总管连通多个进口烟道支管、所述出口烟道总管连通多个出口烟道支管;多个所述进口烟道支管、所述出口烟道支管,与多个所述脱硝单元一一对应连通;各所述进口烟道支管均设有进口风挡,能够关闭烟气进入所述脱硝单元的通道。
可选地,各所述出口烟道支管均设有出口风挡。
可选地,各所述脱硝单元的入口位置设有整流装置,所述整流装置位于所述催化剂层的上游。
可选地,各所述脱硝单元均设有与所述整流装置对应的整流装置检修门。
可选地,各所述脱硝单元均设有与所述催化剂层一一对应的催化剂检修门。
可选地,还包括喷氨装置,所述喷氨装置设置于所述进口烟道总管。
可选地,各所述脱硝单元的各所述催化剂层均设有对应的清灰装置。
可选地,所述分隔部分隔所述反应器为多排脱硝单元,所述进口烟道总管对应连通多组所述进口烟道支管,所述出口烟道总管对应连通多组所述出口烟道支管;与同一排脱硝单元对应的一组所述进口烟道支管、一组所述出口烟道支管,布置于同一竖向空间。
可选地,所述分隔部由隔热材料制成,或所述分隔部内填充有隔热材料,或所述分隔部的表面设有隔热材料。
可选地,所述隔热材料为保温棉,所述保温棉填充于所述分隔部内。
本方案将反应器分隔为多个在反应器内互不连通的脱硝单元,当任一脱硝单元内的催化剂层出现问题需要检修或更换时,可以关闭该脱硝单元所对应的进口风挡,然后进入该脱硝单元内进行相应的操作,其他不需要进行检修或更换等操作的脱硝单元可以继续工作,即实现在线维修、更换等操作。并且,这些脱硝单元共用一个进口烟道总管、一个出口烟道总管,在实现在线检修的前提下,整个设备占地面积较小,可以降低投资成本。
附图说明
图1为本发明所提供多单元脱硝设备一种具体实施例的结构示意图;
图2为图1中C-C向剖视图;
图3为图1的俯视图;
图4为图1的A向视图;
图5为图1的B向视图;
图6为图1的D-D向剖视图。
图1-6中附图标记说明如下:
10进口烟道总管;101进口烟道支管一;102进口烟道支管二;103进口烟道支管三;104进口烟道支管四;
20反应器;201脱硝单元一;202脱硝单元二;203脱硝单元三;204脱硝单元四;20a催化剂层;20b催化剂层检修门;20c整流格栅;20d整流装置检修门;20e吹灰装置;20f分隔部;20g保温棉;
301出口烟道支管一;302出口烟道支管二;303出口烟道支管三;304出口烟道支管四;
401进口风挡一;402进口风挡二;403进口风挡三;404进口风挡四;
501出口风挡一;502出口风挡二;503出口风挡三;504出口风挡四;
60喷氨装置。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、2所示,图1为本发明所提供多单元脱硝设备一种具体实施例的结构示意图;图2为图1中C-C向剖视图。
该实施例中的多单元脱硝设备,可以进行SCR脱硝,其具体包括反应器20,反应器20内放置催化剂层20a,烟气进入后在催化剂的催化作用下反应,达到脱硝目的。还设置分隔部20f,分隔部20f将反应器20分隔为多个相互不连通的脱硝单元,具体如图2所示,分隔部20f为十字墙,将反应器20分为四个脱硝单元,分别为脱硝单元一201、脱硝单元二202、脱硝单元三203、脱硝单元四204。反应器20内的各脱硝单元内设有至少一层用于脱硝反应的催化剂层20a,可以设置如图1所示的三层催化剂层20a,当然,也可以设置其他层数。
分隔部20f对反应器20进行分隔,分隔部20f的具体结构和形成方式不做限定。比如,反应器20为整体式壳体结构,分隔部20f可以是分体设置在壳体内部的墙体;或者,反应器20由分体的壳体单元组装形成,此时,相邻壳体单元之间的壁体共同组成分隔部20f,或者采用其他方式形成反应器20、分隔部20f。每个脱硝单元相当于一个小的反应器20,均放置相应的催化剂层20a,各脱硝单元的规格尺寸可以一致,分隔部20f均匀分隔,当然,并不限于均匀分隔。
与此同时,该多单元脱硝设备还包括进口烟道总管10和出口烟道总管,烟气从进口烟道总管10进入,脱硝反应后,从出口烟道总管汇总流出。
请结合图1,并继续查阅图3-6理解,图3为图1的俯视图;图4为图1的A向视图;图5为图1的B向视图;图6为图1的D-D向剖视图。
进口烟道总管10连通多个进口烟道支管、出口烟道总管连通多个出口烟道支管;多个进口烟道支管、出口烟道支管,与多个脱硝单元一一对应连通;各进口烟道支管均设有进口风挡,以关闭烟气进入脱硝单元的通道。具体在本实施例中,进口烟道总管10分出四个进口烟道支管,分别为进口烟道支管一101、进口烟道支管二102、进口烟道支管三103、进口烟道支管四104,分别连通脱硝单元一201、脱硝单元二202、脱硝单元三203、脱硝单元四204;四个出口烟道支管分别是出口烟道支管一301、出口烟道支管二302、出口烟道支管三303、出口烟道支管四304,分别连通脱硝单元一201、脱硝单元二202、脱硝单元三203、脱硝单元四204,四个出口烟道支管汇总到出口烟道总管。
如图3所示,还设置有进口风挡,进口风挡的启闭,可以导通或关闭脱硝单元和进口烟道总管10的通路,进口风挡可以设于进口烟道支管,当然,也可以设于脱硝单元的烟气入口位置。图3中,进口风挡设于进口烟道支管,进口烟道支管一101、进口烟道支管二102、进口烟道支管三103、进口烟道支管四104,分别设置进口风挡一401、进口风挡二402、进口风挡三403、进口风挡四404。
本实施例将反应器20分隔为多个在反应器20内互不连通的脱硝单元,当任一脱硝单元内的催化剂层20a出现问题需要检修或更换时,可以关闭该脱硝单元所对应的进口风挡,然后进入该脱硝单元内进行相应的操作,其他不需要进行检修或更换等操作的脱硝单元可以继续工作,即实现在线维修、更换等操作。当一个以上的脱硝单元需要维护时,可以一一先后进行,降低对整个设备脱硝反应的影响。
如图1所示,每个脱硝单元还可以设置整流装置,具体可以是整流格栅20c,整流装置位于催化剂层20a的上游,整流装置可以对烟气进行整流,使得烟气更为均匀地进入到脱硝单元内部并参与脱硝反应,提高脱硝效率。如图1所示,各脱硝单元的顶部均设有整流格栅20c。整流装置也可能出现堵塞、磨损,而需要清理检修或者更换。
为便于进入脱硝单元内进行操作,每个脱硝单元可以设置检修门,可以设置分别与各催化剂层20a以及整流格栅20c对应的检修门,如图1所示的催化剂层检修门20b、整流装置检修门20d,以便针对性进入需要检修的部位。在针对脱硝单元进行检修维护时,可以打开检修门,通风一段时间后,确保脱硝单元内部温度降低至安全温度后,再进入进行检修维护操作。
如图1、6所示,还可以设置出口风挡,出口风挡的启闭,可以导通或关闭脱硝单元和出口烟道总管的通路,出口风挡可以设于出口烟道支管,当然,也可以设于脱硝单元的烟气出口位置。图3中出口风挡设于出口烟道支管,出口烟道支管一301、出口烟道支管二302、出口烟道支管三303、出口烟道支管四304,分别设置出口风挡一501、出口风挡二502、出口风挡三503、出口风挡四504。在对相应的脱硝单元进行检修维护时,关闭对应进口风挡的同时,也关闭出口风挡,将该脱硝单元与出口烟道总管的通路也关闭,从而避免其他正常工作的脱硝单元输出的烟气进入出口烟道总管后,可能会反向流入到正在检修的脱硝单元内,提高作业安全系数。
如图1、5所示,该多单元脱硝设备包括喷氨装置60,喷氨装置可以包括喷氨格栅,喷氨装置60设置于进口烟道总管10,向烟气进行喷氨操作,喷氨后的烟气进入到脱硝单元中,经催化剂催化后可发生反应,即选择性催化还原法(SCR)的原理。这里将喷氨装置60设置在进口烟道总管10,喷氨后的烟气再分别进入到各进口烟道支管,如此,进入每个进口烟道支管的烟气喷氨量相对均匀,也易于控制喷氨操作。当然,在每个进口烟道支管中设置对应的喷氨单元也可以,只是检修时,需要关闭相应的喷氨单元,还需要分别根据进入的烟气量进行喷射量的控制。
进一步地,本实施例中,各脱硝单元可以设有清灰装置,清灰装置可以是如图4所示的吹灰装置20e,吹灰装置20e则可以是声波吹灰,或蒸汽吹灰等,清灰装置也可以采用其他类型,例如振动清灰装置等。清灰装置设置在每层催化剂层20a的上方,便于清理催化剂层20a的灰尘。在进行检修时,关闭进口风挡、出口风挡的同时,也关闭清灰装置。
值得注意的是,针对上述实施例,分隔部20f可以由隔热材料制成,或在分隔部20f内填充有隔热材料,或在分隔部20f的表面设有隔热材料。如图2所示,反应器20被十字隔墙分隔为脱硝单元一201、脱硝单元二202、脱硝单元三203、脱硝单元四204,十字隔墙为空心设置,其内部设置隔热材料,隔热材料具体可以是保温棉20g。如此设置,在对单个的脱硝单元进行检修时,可以减少其他在线的脱硝单元内部的热量向检修脱硝单元的传递,一方面,可避免在线脱硝单元内部烟气温度降低,保证反应效果,另一方面,可以保证检修的脱硝单元内部温度不至于过高,提供安全的检修维护环境。
本实施例,主要是将反应器20分隔为多个脱硝单元,即多个脱硝单元组成一个反应器20整体,脱硝单元需要维修时,可以单个进行,其他脱硝单元可以继续在线工作,并且,这些脱硝单元共用一个进口烟道总管10、一个出口烟道总管,在实现在线检修的前提下,整个设备占地面积较小,可以降低投资成本。
当反应器20分隔为多个脱硝单元且共用一组进口烟道总管10、出口烟道总管时,可以优化布置支管与脱硝单元的排布,从而进一步优化整体设备结构,减少占用的空间。
具体地,分隔部可以将反应器20分隔为多排脱硝单元,以图2为视角,反应器20即被分隔为上、下两排,每一排包括两个脱硝单元,可以将脱硝单元一201、脱硝单元二202定义为第一排,脱硝单元三203和脱硝单元四204定义为第二排。此时,进口烟道总管10对应连通多组进口烟道支管,出口烟道总管对应连通多组出口烟道支管,而且,与同一排脱硝单元对应的一组进口烟道支管、一组出口烟道支管,布置于同一竖向空间,这样整个设备更为紧凑。如图1所示,进口烟道支管一101和进口烟道支管二102为一组进口烟道支管,进口烟道支管二102处于进口烟道支管一101的上方,二者处于同一竖向空间,从图3来看,进口烟道支管一101在水平面内的投影位于进口烟道支管二102的投影内,进口烟道支管一101、进口烟道支管二102基本水平延伸至与对应的脱硝单元连通,相应地,图1中脱硝单元一201的顶部高度低于脱硝单元二202的顶部高度。当然,脱硝单元一201和脱硝单元二202的高度也可以相同,此时,至少进口烟道支管二102的出口末端需要向下弯折以完成连通。进口烟道支管三103、进口烟道支管四104的布置形式,以及与第二排脱硝单元的连通布置方式相同,可以参照理解。
同样,图1中,出口烟道支管一301和出口烟道支管二302设于同一竖向空间,二者均包括相接的竖直段和水平段,竖直段的上端部分别连通第一排脱硝单元的脱硝单元一201、脱硝单元二202,出口烟道支管一301的水平段位于出口烟道支管二302水平段的下方,出口烟道二在水平面的投影位于出口烟道二的投影中。当然,第一排脱硝单元的底部可以设为高度不同,则出口烟道支管一301和出口烟道支管二302即可如进口烟道支管一101、进口烟道支管二102,设置为基本只包括水平段。
以上是以两排脱硝单元、单排脱硝单元包括两个脱硝单元为例说明,可以理解,多排脱硝单元、单排脱硝单元数量超过两个的设备布置可以参照理解。比如,以图1为视角,当单排脱硝单元数量为三个时,则在脱硝单元一201与进口烟道总管10之间再增加一脱硝单元,进口烟道总管10多分出一个位于进口烟道支管一101下方的进口烟道支管即可。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.多单元脱硝设备,其特征在于,包括反应器(20)和分隔部(20f),所述分隔部(20f)将所述反应器(20)分隔为多个相互不连通的脱硝单元,各所述脱硝单元内设有至少一层用于脱硝反应的催化剂层(20a);
还包括进口烟道总管(10)和出口烟道总管(30),所述进口烟道总管(10)连通多个进口烟道支管、所述出口烟道总管(30)连通多个出口烟道支管;多个所述进口烟道支管、所述出口烟道支管,与多个所述脱硝单元一一对应连通;各所述进口烟道支管均设有进口风挡,能够关闭烟气进入所述脱硝单元的通道。
2.如权利要求1所述的多单元脱硝设备,其特征在于,各所述出口烟道支管均设有出口风挡。
3.如权利要求1所述的多单元脱硝设备,其特征在于,各所述脱硝单元的入口位置设有整流装置,所述整流装置位于所述催化剂层(20a)的上游。
4.如权利要求3所述的多单元脱硝设备,其特征在于,各所述脱硝单元均设有与所述整流装置对应的整流装置检修门(20d)。
5.如权利要求1所述的多单元脱硝设备,其特征在于,各所述脱硝单元均设有与所述催化剂层一一对应的催化剂检修门(20b)。
6.如权利要求1所述的多单元脱硝设备,其特征在于,还包括喷氨装置(60),所述喷氨装置(60)设置于所述进口烟道总管(10)。
7.如权利要求1所述的多单元脱硝设备,其特征在于,各所述脱硝单元的各所述催化剂层(20a)均设有对应的清灰装置。
8.如权利要求1-7任一项所述的多单元脱硝设备,其特征在于,所述分隔部(20f)分隔所述反应器(20)为多排脱硝单元,所述进口烟道总管(10)对应连通多组所述进口烟道支管,所述出口烟道总管(30)对应连通多组所述出口烟道支管;与同一排脱硝单元对应的一组所述进口烟道支管、一组所述出口烟道支管,布置于同一竖向空间。
9.如权利要求1-7任一项所述的多单元脱硝设备,其特征在于,所述分隔部(20f)由隔热材料制成,或所述分隔部(20f)内填充有隔热材料,或所述分隔部(20f)的表面设有隔热材料。
10.如权利要求9所述的多单元脱硝设备,其特征在于,所述隔热材料为保温棉(20g),所述保温棉(20g)填充于所述分隔部(20f)内。
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