CN111992029A - 一种scr脱硝换热器烟气预加热装置及scr反应器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置及SCR反应器，涉及烟气处理领域，包括配合净烟气烟道的多个支管，支管侧壁设有连通支管内部的排气管，支管同一径向截面的环向设有多个依次呈夹角设置的排气管，排气管的输出端朝向净烟气烟道的上游方向，支管配合有补强板，支管通过补强板与净烟气烟道连接，针对净烟气烟道内的烟气流动方向布置支管，支管通过排气管输出高温烟气，控制排气管输出高温烟气的方向朝向烟道的上游方向，从而使得支管内输出的高温烟气与烟道内的低温净烟气方向相反，使得支管喷出的高温烟气能够与低温净烟气产生对冲，提高受热均匀程度。
Description
技术领域
本公开涉及烟气处理领域，特别涉及一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置及SCR反应器。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
在石灰石/石灰-石膏法湿法脱硫后中温SCR脱硝工程运行过程中，为了减少烟气－烟气再热器(GGH)设备成本，减小设备占地面积，通过增设预热风机抽取反应器入口的高温烟气(280-320℃)输送到脱硝GGH原烟气之前的烟道内用来提高GGH原烟气入口烟气温度。
根据烟气流速及烟气量以及烟道截面尺寸，从预热风机出口管道母管分支管插入到烟道内部对烟气进行加热，加热支管直接与烟道壁进行焊接。支管出气方向与净烟气烟道内烟气流向相同。
发明人发现，目前的加热管布置形式在实际运行过程中，GGH原烟气入口烟气温度不稳定，时高时低，影响了GGH换热器换热效果；同时GGH冷端及湿法脱硫后的烟道内衬有玻璃鳞片防腐，烟气温度不均会使得鳞片出现温差，对鳞片的使用寿命也有一定的影响，加热支管直接与净烟气烟道进行焊接，无任何其他保护措施，因此处温差较大，容易导致烟道内玻璃鳞片的脱落，导致烟道内壁受损，难以满足防腐需求。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置及SCR反应器，针对净烟气烟道内的烟气流动方向布置支管，支管通过排气管输出高温烟气，控制排气管输出高温烟气的方向朝向烟道的上游方向，从而使得支管内输出的高温烟气与烟道内的低温净烟气方向相反，使得支管喷出的高温烟气能够与低温净烟气产生对冲，提高受热均匀程度。
本公开的第一目的是提供一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置，采用以下技术方案：
包括配合净烟气烟道的多个支管，支管侧壁设有连通支管内部的排气管，支管同一径向截面的环向设有多个依次呈夹角设置的排气管，排气管的输出端朝向净烟气烟道的上游方向，支管配合有补强板，支管通过补强板与净烟气烟道连接。
进一步地，所述支管包括内径不同、端部连通的第一节段和第二节段，第一节段一端穿过补强板后连通供应管，另一端对接第二节段，第二节段远离第一节段的一端配合有垫板进行封堵。
进一步地，所述支管第一节段的内径大于第二节段的内径，二者对接位置设有变径段，使得第一阶段内壁逐渐过渡到第二节段的内壁。
进一步地，所述支管第一节段的管壁和第二节段的管壁上均设有排气管。
本公开的第二目的是提供一种SCR反应器，利用如上所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，并配合在净烟气烟道上。
进一步地，所述净烟气烟道侧壁上设有垂直于净烟气流动方向的安装孔，支管通过补强板与安装孔配合。
进一步地，所述支管的一端穿过补强板连通供应管，另一端通过垫板封堵，垫板固定在净烟气烟道内壁上，供应管连通预热风机出口管道。
进一步地，所述净烟气烟道内壁布置有玻璃鳞片，支管与净烟气通道间接接触。
与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
(1)针对净烟气烟道内的烟气流动方向布置支管，支管通过排气管输出高温烟气，控制排气管输出高温烟气的方向朝向烟道的上游方向，从而使得支管内输出的高温烟气与烟道内的低温净烟气方向相反，使得支管喷出的高温烟气能够与低温净烟气产生对冲，提高受热均匀程度；
(2)在支管与净烟气烟道的配合位置处设置连接件，支管通过补强板与净烟气烟道一侧壁连接，支管的末端通过垫板封堵，并通过垫板间接固定在烟道内壁上，支管内部的烟气使得支管整体呈现高温，利用补强板、垫板作为中间连接件，使得高温沿连接件逐渐传递，在传递的过程中热量逐渐散失，从而待传递到连接件与玻璃鳞片的接触位置时，温度已经降低到鳞片可承受范围内，从而避免了鳞片产生较大温差导致损坏脱落的问题；
(3)输送高温烟气的支管为变径管，其第二节段的直径小于第一节段的直径，随着向净烟气烟道内的延伸，其高温烟气的压力损耗越来越大，通过缩小第二节段的内径，能够缩小其截面积，从而适当提高第二节段处的压力，保证第二节段上排气管稳定输出烟气。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1、2中排气管呈夹角布置的结构示意图；
图2为本公开实施例1、2中预加热装置的整体结构示意图；
图3为图1中B-B的剖面示意图。
图中：1、供应管，2、第一支管，3、第二支管，4、排气管，5、补强板，6、垫板，7、净烟气烟道。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中GGH原烟气入口烟气温度不稳定，时高时低，影响了GGH换热器换热效果，烟气温度不均会使得鳞片出现温差，影响鳞片的使用寿命；针对上述问题，本公开提出了一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置及SCR反应器。
实施例1
本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置。
主要包括支管、排气管4、补强板5和垫板6，支管有多个，依次间隔轴线平行布置，如图1所示，第一支管2、第二支管3等支管沿净烟气烟道7运行方向依次布置，支管配合有补强板和垫板，排气管布置在支管的侧壁上，连通支管内部，用于输出支管内的烟气；
具体的，支管一端连通供应管1，获取高温烟气，另一端配合有垫板进行封堵，使得高温烟气从支管侧壁上布置的排气管末端输出；
支管部分位于净烟气烟道内，部分位于净烟气烟道外，所述排气管分布于支管侧壁的位于净烟气烟道内的区域。
在本实施例中，对于排气管在支管侧壁上的分布，所述排气管分布于支管侧壁的位于净烟气烟道内的区域；
沿支管轴向上，分布有间隔设置的多组排气管，每组排气管对应支管同一径向截面的环向布置；
支管同一径向截面的环向设有多个依次呈夹角设置的排气管，排气管的输出端朝向净烟气烟道的上游方向。
针对净烟气烟道内的烟气流动方向布置支管，支管通过排气管输出高温烟气，从而增加高温烟气的释放范围，扩大高温烟气与低温净烟气的接触面积，从而实现对低温净烟气温度的均匀提升，避免烟气温度区域之间相差过大的问题；
另外，需要指出的是，控制排气管输出高温烟气的方向朝向烟道的上游方向，从而使得支管内输出的高温烟气与烟道内的低温净烟气方向相反，使得支管喷出的高温烟气能够与低温净烟气产生对冲，提高受热均匀程度。
对于支管的结构，所述支管包括内径不同、端部连通的第一节段和第二节段，第一节段一端穿过补强板后连通供应管，另一端对接第二节段，第二节段远离第一节段的一端配合有垫板进行封堵；
所述支管第一节段的管壁和第二节段的管壁上均设有排气管；
输送高温烟气的支管为变径管，其第二节段的直径小于第一节段的直径，随着向净烟气烟道内的延伸，其高温烟气的压力损耗越来越大，通过缩小第二节段的内径，能够缩小其截面积，从而适当提高第二节段处的压力，保证第二节段上排气管稳定输出烟气。
为了保证高温烟气沿支管内部输送时的流畅性，所述支管第一节段的内径大于第二节段的内径，二者对接位置设有变径段，使得第一阶段内壁逐渐过渡到第二节段的内壁；
高温烟气从大内径的第一节段通过变径段逐渐输送至小内径的第二节段，避免了产生轴肩结构引起的烟气回流，提高了烟气排出过程中的流畅性，有利于烟气从排气管中的快速输出。
对于补强板和垫板，其作为连接件实现支管与净烟气烟道的连接，支管配合有补强板，支管通过补强板与净烟气烟道连接；
支管末端通过垫板封堵，使得烟气从排气管输出，支管末端通过垫板固定在净烟气烟道的内壁上；
补强板和垫板作为连接件，使得支管与净烟气烟道的内壁间接连接，支管通过补强板与净烟气烟道一侧壁连接，支管的末端通过垫板封堵，并通过垫板间接固定在烟道内壁上。
支管内部的烟气使得支管整体呈现高温，利用补强板、垫板作为中间连接件，使得高温沿连接件逐渐传递，在传递的过程中热量逐渐散失，从而待传递到连接件与玻璃鳞片的接触位置时，温度已经降低到鳞片可承受范围内，从而避免了鳞片产生较大温差导致损坏脱落的问题。
在本实施例中，所述支管第一节段的外径为600mm，因此选用补强板时，其直径要大于600mm，对应的垫板也可以选用大于600mm的板件；
所述的垫板和补强板的材料均选用316L不锈钢。
支管连通供应管，供应管沿轴向连通有多个支管，将内部的高温烟气输出到支管中，从而通过支管配合排气管输入到净烟气烟道内，与净烟气进行热交换，均匀加热净烟气，提高其反映效果。
实施例2
本公开的另一典型实施方式中，如图1-图3所示，提出了一种SCR反应器。
利用如实施例1中所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置。
净烟气烟道配合有如实施例1中所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置；
可以理解的是，在本实施例中，净烟气烟道为湿法脱硫后的净烟气烟道，湿法脱硫后的烟气进入SCR脱硝，净烟气烟道对于SCR反应器来说是反应器的原烟气烟道。
所述支管的一端穿过补强板连通供应管，另一端通过垫板封堵，垫板固定在净烟气烟道内壁上，供应管连通预热风机出口管道；
所述净烟气烟道内壁布置有玻璃鳞片，支管与净烟气通道间接接触。
具体的，如图1-图3所示，供应管连通加热风机出口母管，并在供应管上引出支管，支管深入到净烟气烟道7内；
净烟气烟道7内的烟气温度50℃-60℃，具有极强的腐蚀性，因此净烟气烟道7内部做玻璃鳞片防腐；
加热风机出口母管1内的烟气温度在280℃-320℃之间，支管与净烟气烟道7交界处的烟气温度相差较大，在交界处设补强板5；
补强板的材质选用316L，补强板5直径不小于支管直径600mm。
在烟道内部的支管上分别设更小内径的排气管4，在本实施例中，每一径向截面位置的环向设置2个排气管，2个排气管4设一定的夹角，更利于烟气扩散的均匀性。
支管的末端先采用垫板6进行封堵，然后再将垫板6焊接固定在净烟气烟道7内部上；垫板外径同样不小于支管3直径600mm，可有效的防止因温差较大损坏净烟气烟道7内部的玻璃鳞片。
另外排气管4安装的方向需要与净烟气烟道7内部介质流向相反，更有利于排气管4出来的高温烟气与净烟气烟道7内部的低温烟气介质混合均匀。
有效的解决预热风机在加热低温烟气过程中产生的问题，克服了背景技术中存在的鳞片受热不均容易损伤、净烟气加热不均匀的问题。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，包括配合净烟气烟道的多个支管，支管侧壁设有连通支管内部的排气管，支管同一径向截面的环向设有多个依次呈夹角设置的排气管，排气管的输出端朝向净烟气烟道的上游方向，支管配合有补强板，支管通过补强板与净烟气烟道连接。
2.如权利要求1所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，所述排气管分布于支管侧壁的位于净烟气烟道内的区域。
3.如权利要求1所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，所述支管包括内径不同、端部连通的第一节段和第二节段，第一节段一端穿过补强板后连通供应管，另一端对接第二节段，第二节段远离第一节段的一端配合有垫板进行封堵。
4.如权利要求3所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，所述支管第一节段的内径大于第二节段的内径，二者对接位置设有变径段，使得第一阶段内壁逐渐过渡到第二节段的内壁。
5.如权利要求4所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，所述支管第一节段的管壁和第二节段的管壁上均设有排气管。
6.如权利要求1所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置，其特征在于，沿支管轴向上，分布有间隔设置的多组排气管，每组排气管对应支管同一径向截面的环向布置。
7.一种SCR反应器，其特征在于，净烟气烟道配合有如权利要求1-6任一项所述的SCR脱硝换热器烟气预加热装置。
8.如权利要求7所述的SCR反应器，所述净烟气烟道侧壁上设有垂直于净烟气流动方向的安装孔，支管通过补强板与安装孔配合。
9.如权利要求8所述的SCR反应器，其特征在于，所述支管的一端穿过补强板连通供应管，另一端通过垫板封堵，垫板固定在净烟气烟道内壁上，供应管连通预热风机出口管道。
10.如权利要求7所述的SCR反应器，其特征在于，所述净烟气烟道内壁布置有玻璃鳞片，支管与净烟气通道间接接触。
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