CN112138540A - Scr脱硝电热补偿装置 - Google Patents

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李骥
高荣刚
李伟
许雷
李兆宇
沈勇
胡自书
康永昊
李永基
阿依健·叶尔波
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明涉及烟气脱硝装置技术领域，是一种SCR脱硝电热补偿装置，其包括SCR脱硝反应器，SCR脱硝反应器设置有烟气进口和烟气出口，SCR脱硝反应器的烟气进口固定连通有进气管道，SCR脱硝反应器的烟气出口固定连通有出气管道。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过外部电热补偿方式，来提高SCR脱硝反应器反应区的反应温度，一方面，可以避免抽调锅炉供热系统内部热源来保证整个热力系统的稳定，另一方面，合适的SCR脱硝反应器反应区温度可以避免催化剂堵塞，延长了催化剂的使用寿命，节约了运行成本；同时，保证了宽负荷时整个脱硝装置的稳定运行，在常规工况下可随时退出，灵活调度性高，方便投运。

Description

SCR脱硝电热补偿装置
技术领域
本发明涉及烟气脱硝装置技术领域，是一种SCR脱硝电热补偿装置。
背景技术
能源利用中的环境污染问题日益突出，环保政策也不断更新，大气污染物排放控制日益严格，对于大型火电机组及其他燃用化石能源的工业用户，针对氮氧化物的处理减排已经进行了一轮又一轮的改造。以火电机组为例，目前，已经提出了并网时就必须投入脱硝系统的管控办法，这对火电机组或其他采用SCR脱硝方式的工业厂方提出了新的技术挑战，以新疆火电机组运行参数来看，在并网初期投入脱硝系统必然需要进行大规模技术改造，这些受制于厂内设计布置、施工工艺和周期等限制，并且以旁路烟道改造等技术为例，火电厂的SCR脱硝装置安装在锅炉尾部烟道，SCR脱硝装置的脱硝反应温度区间为280℃至420℃，当火电厂在低负荷的情况下和锅炉供热系统启动初期，锅炉尾气排烟温度均达不到脱硝反应温度，因此，需要抽调锅炉供热系统内部的热源来对脱硝装置反应区进行热补偿，对于整个供热系统来讲，热量是平衡的，进行内部热源补偿一定会牺牲前端的运行参数，尤其是大型机组冬季冷启动时，热源用户多，进行抽热补偿可能会限制机组的启动能力，甚至无法投入，所以，一种外部热源补偿装置是解决该问题的关键。
发明内容
本发明提供了一种SCR脱硝电热补偿装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有SCR脱硝装置存在的抽调锅炉供热系统内部热源进行热补偿而影响整个热力系统稳定的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种SCR脱硝电热补偿装置，包括SCR脱硝反应器，SCR脱硝反应器设置有烟气进口和烟气出口，SCR脱硝反应器的烟气进口固定连通有进气管道，SCR脱硝反应器的烟气出口固定连通有出气管道，烟气进口处的SCR脱硝反应器上设置有喷氨格栅，SCR脱硝反应器内部上下间隔设置有至少一个催化剂层，催化剂层中部外侧沿周长方向设置有电加热装置。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述SCR脱硝反应器呈长方体，SCR脱硝反应器内部的前、后、左、右侧壁上分别设置有电加热装置，并且SCR脱硝反应器内部前侧的电加热装置、后侧的电加热装置、左侧的电加热装置、右侧的电加热装置与催化剂层中部外侧的电加热装置相互并联在一起。
上述还包括测温器、控制器，测温器设置在SCR脱硝反应器内部，测温器输出端与控制器输入端电连接。
上述电加热装置为热电阻、电热带中的一种。
上述催化剂层外侧设置有护栏，电加热装置安装在护栏上。
本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过外部电热补偿方式，来提高SCR脱硝反应器反应区的反应温度，一方面，可以避免抽调锅炉供热系统内部热源来保证整个热力系统的稳定，另一方面，合适的SCR脱硝反应器反应区温度可以避免催化剂堵塞，延长了催化剂的使用寿命，节约了运行成本；同时，本发明可以有效保证SCR脱硝反应器反应区温度的稳定性，提高对烟气的脱硝效果，可以有效避免反应不充分造成氮氧化物排放量高，氨逃逸率也高的问题，同时，保证了宽负荷时整个脱硝装置的稳定运行，在常规工况下可随时退出，灵活调度性高，方便投运。
附图说明
附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图。
附图2为SCR脱硝反应器的俯视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为SCR脱硝反应器，2为进气管道，3为出气管道，4为喷氨格栅，5为催化剂层，6为电加热装置，7为测温器，8为控制器。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
如附图1、2所示，该SCR脱硝电热补偿装置包括SCR脱硝反应器1，SCR脱硝反应器1设置有烟气进口和烟气出口，SCR脱硝反应器1的烟气进口固定连通有进气管道2，SCR脱硝反应器1的烟气出口固定连通有出气管道3，烟气进口处的SCR脱硝反应器1上设置有喷氨格栅4，SCR脱硝反应器1内部上下间隔设置有至少一个催化剂层5，催化剂层5中部外侧沿周长方向设置有电加热装置6。
本发明安装在锅炉供热系统的尾部烟道上，通过本发明对锅炉尾部烟道排放的烟气进行脱硝处理，实现无污染排放，现有的SCR脱硝装置的脱硝反应温度区间为280℃至420℃，当火电厂在低负荷的情况下和锅炉供热系统启动初期，锅炉尾气排烟的温度达不到SCR脱硝装置反应区反应温度，因此，需要抽调锅炉供热系统内部的热源来对SCR脱硝装置反应区反应温度进行热补偿。
本发明通过外部电热补偿方式，在催化剂层5中部外侧设置电加热装置6，电加热装置6电源接于厂内10kV电源，来提高SCR脱硝反应器1反应区的反应温度，一方面，可以避免抽调锅炉供热系统内部热源来提高脱硝装置反应区的温度，从而保证了整个热力系统的稳定，另一方面，合适的SCR脱硝反应器1反应区温度可以有效避免催化剂堵塞，延长了催化剂的使用寿命，节约了运行成本。
本发明可以有效保证SCR脱硝反应器1反应区温度的稳定性，提高对烟气的脱硝效果，可以有效避免反应不充分造成氮氧化物排放量高，氨逃逸率也高的问题，同时，保证了宽负荷时整个SCR脱硝装置的稳定运行，在常规工况下可随时退出，灵活调度性高，方便投运：
SCR脱硝反应器1内部设置的催化剂层5可以设置多层，沿着烟气流动方向间隔排布，在实际运行过程中，催化剂层5具体设置有三层，催化剂层5的数目和两个催化剂层5之间的间距可根据实际情况而定，催化剂层5可采用一个个箱体式SCR催化剂拼接而成；
SCR催化剂可采用由北京迪诺斯环保科技有限公司提供。
可根据实际需要，对上述SCR脱硝电热补偿装置作进一步优化或/和改进：
如附图1、2所示，SCR脱硝反应器1呈长方体，SCR脱硝反应器1内部的前、后、左、右侧壁上分别设置有电加热装置6，并且SCR脱硝反应器1内部前侧的电加热装置6、后侧的电加热装置6、左侧的电加热装置6、右侧的电加热装置6与催化剂层5中部外侧的电加热装置6相互并联在一起。
本发明不仅可以在催化剂层5中部外侧设置电加热装置6，同时，还可以在SCR脱硝反应器1内部的前、后、左、右侧壁上分别设置电加热装置6，并且各区域的电加热装置6相互并联，能实现各区域电加热装置6的独立，使得SCR脱硝反应器1反应区加热速度快，烟气脱硝效果好；在宽负荷状态下，可以同时开启催化剂层5中部外侧的电加热装置6和SCR脱硝反应器1内部的前、后、左、右侧壁的电加热装置6进行加热，因此，能保证在宽负荷状态下脱硝系统的可靠投运。
如附图1、2所示，还包括测温器7、控制器8，测温器7设置在SCR脱硝反应器1内部，测温器7输出端与控制器8输入端电连接。
本发明温度调节可控性高，易实现自动化控制，可实时监测参数。控制器8通过测温器7可随时监测SCR脱硝反应器1反应区的反应温度，从而实时控制调温。在实际运行过程中，只开启催化剂层5中部外侧的电加热装置6，当控制器8通过测温器7监测到温度过低时，可以快速开启SCR脱硝反应器1内部的前、后、左、右侧的电加热装置6，来保证SCR脱硝反应器1反应区反应的温度。
测温器7可采用现有公知公用的测温器，控制器8可采用型号为Unistat T300/T400系列的控制器或其它现有公知公用的控制器。
如附图1、2所示，电加热装置6为热电阻、电热带中的一种。
如附图1、2所示，催化剂层5外侧设置有护栏，电加热装置6安装在护栏上。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
本发明最佳实施例的使用过程：含有氮氧化物的烟气通过进气管道2进入SCR脱硝反应器1反应区烟气进口上游处，同时，氨通过喷氨格栅4喷入SCR脱硝反应器1上游的烟气中，充分混合后的氨和烟气在SCR脱硝反应器1的催化剂层5催化剂的作用下反应生成无害的氮气和水，从而去除烟气中氮氧化物，处理后的烟气经过出气管道3进入下步工序中，当控制器8通过测温器7监测到烟气温度过低时，开启催化剂层5中部外侧的电加热装置6，使SCR脱硝反应器1反应区达到合适的反应温度即可。

Claims (8)

1.一种SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于包括SCR脱硝反应器，SCR脱硝反应器设置有烟气进口和烟气出口，SCR脱硝反应器的烟气进口固定连通有进气管道，SCR脱硝反应器的烟气出口固定连通有出气管道，烟气进口处的SCR脱硝反应器上设置有喷氨格栅，SCR脱硝反应器内部上下间隔设置有至少一个催化剂层，催化剂层中部外侧沿周长方向设置有电加热装置。
2.根据权利要求1所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于SCR脱硝反应器呈长方体，在SCR脱硝反应器内部的前、后、左、右侧壁上分别设置有电加热装置，并且SCR脱硝反应器内部前侧的电加热装置、后侧的电加热装置、左侧的电加热装置、右侧的电加热装置与催化剂层中部外侧的电加热装置相互并联在一起。
3.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于还包括测温器、控制器，测温器设置在SCR脱硝反应器内部，测温器输出端与控制器输入端电连接。
4.根据权利要求1或2所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于电加热装置为热电阻、电热带中的一种。
5.根据权利要求3所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于电加热装置为热电阻、电热带中的一种。
6.根据权利要求1或2或5所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于催化剂层外侧设置有护栏，电加热装置安装在护栏上。
7.根据权利要求1或3所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于催化剂层外侧设置有护栏，电加热装置安装在护栏上。
8.根据权利要求4所述的SCR脱硝电热补偿装置，其特征在于催化剂层外侧设置有护栏，电加热装置安装在护栏上。
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