CN112316720A - 一种新型scr脱硝催化剂吹灰装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新型SCR脱硝催化剂的吹灰装置及方法。本发明采用压缩空气竖直方向强力吹扫，提高了吹灰的效率以及吹灰系统的可靠性和稳定性，不仅具有针对性强、覆盖面积广、清灰无死角等技术特点，还能提高催化剂的使用寿命，延长了催化剂的更换周期，从而提高脱硝效率，节约运行成本。

Description

一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置及方法

技术领域

本发明涉及一种吹灰系统，尤其涉及一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置及方法。

背景技术

SCR法脱硝工艺是目前电力行业、非电行业实现烟气脱硝最为有效的方法，也是被广泛采用的工艺。 但部分电力行业，水泥行业、钢铁行业、玻璃行业等SCR进口烟气中含有大量灰尘，同时有些行业烟气中含有大量的碱金属，通过催化剂时极容易凝聚于其表面，形成搭桥以及堵塞，从而导致催化剂中毒，极大地降低了脱硝效率。

造成脱硝催化剂失活的主要原因之一是SCR脱硝催化剂的堵塞问题，为防止催化剂层积灰，提高脱硝效率，清灰成为脱硝催化剂再生的首要步骤，需在每层催化剂上方设置吹灰装置。

常用的吹灰装置有声波吹灰器﹑蒸汽吹灰器和压缩空气吹灰器。在工程实践中证明需要几种吹灰进行组合吹灰，同时需要对吹灰的结构进行升级改造，才能达到吹灰的效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，包括压缩空气系统、吹灰器反应器；所述装置还包括辅助吹灰系统以及换热系统；所述吹灰器为耙式吹灰器；所述压缩空气系统与换热系统通过管道相连，给吹灰装置提供气源；所述换热系统与耙式吹灰器相连，对压缩空气系统提供的气源进行加热再通过管道连接到耙式吹灰器中；所述耙式吹灰器设置在反应器的上部。

较佳的，所述耙式吹灰器包括耙式吹灰器本体、分耙管、主耙管、喷嘴、外管以及吹灰器阀门；所述吹灰器阀门设在吹灰器本体的下方，并与吹灰器本体管路连接；所述吹灰器阀门通过管路与外管连接；所述主耙管镶嵌在外管的内部；所述主耙管上设置了数根分耙管；所述分耙管居中设置在主耙管上；所述喷嘴设置在分耙管的下部。

较佳的，所述喷嘴呈漏斗状；所述喷嘴的前端呈圆球形；所述喷嘴的高度12-20mm；所述喷嘴的喷射角度为15°；所述喷嘴的前端上有数个圆形喷口。

较佳的，还包括一个罩体；所述罩体是一个单开口式的保护罩；所述罩体焊接在分耙管上面的并随分耙管一起前后移动。

较佳的，所述辅助吹灰系统包括空气炮；所述空气炮设置在反应器的左下方。

较佳的，所述压缩空气系统由空压机和压缩空气储罐组成；所述空压机和压缩空气储罐通过管道连接；所述空压机均配套干燥机、三级过滤器以及缓冲罐。

较佳的，所述换热系统包含换热器以及集气箱；所述换热器与集气箱通过管道连接。

较佳的，所述反应器是一个全封闭的密闭容器；所述反应箱的上方设有传输带；所述外管沿着传输带做来回运动。

较佳的，所述一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置还包括一种控制系统；所述控制系统主要是控制箱变频器；所述控制箱变频器与耙式吹灰器的本体连接。

本发明还提出一种新型SCR脱硝催化剂吹灰的方法。利用空压机制取压缩空气，储存在压缩空气储罐中，通过换热系统可以获得高温烟气。吹灰器采用伸缩耙式吹灰器。耙式吹灰器的主耙管通过反应器的上端与吹灰器本体的下部连接，吹灰元件是吹灰耙，由主耙管和若干根装有多个特殊喷嘴的分耙管组成。从喷嘴中射出的气流可将催化剂表面和孔内的积灰吹扫干净。吹灰耙的主耙管上端与外管连接，外管由在反应箱上方的传输带带动运动，吹灰器阀门通过固定的内管向主耙管提供吹扫介质。控制箱变频器安装在耙式吹灰器本体上，主要通过控制吹灰器的电机转速，控制吹灰器耙管的移动速度。罩体焊接在分耙管上面并随分耙管一起前后移动，即可以防止大量灰尘的堆积，也防止吹灰过程中产生的扬尘。而空气炮主要是在反应器器壁和拐角处出现灰尘堆积的情况，可以启动空气炮，瞬间产生高压气体进行吹扫，空气炮启动的时间可以固定设置，也可以根据催化剂层的压力差进行远程人工操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用高温压缩空气作为吹灰介质，可以延长催化剂的使用寿命和更换周期，提高脱硝效率，节约更换成本；

在耙管喷嘴处使用罩体防止扬尘，同时避免了灰尘在催化剂表面大量堆积，避免催化剂孔的严重堵死；

空气炮可以使在反应器壁和直角处的积灰进行打散，防止长期运行积累大量的灰尘；

变频器可以解决传统吹灰器中耙管运行速度不变的情况，根据灰量大小进行变频调节，可以有效提高吹灰效果和吹灰效率。

附图说明

图1为脱硝吹灰装置示意图；

图2为喷嘴结构示意图；

图3为脱硝吹灰装置示意图俯视图。

其中：1、耙式吹灰器本体；2、控制箱变频器；3、分耙管；4、主耙管；5、喷嘴；6、吹灰器阀门；7、外管；8、罩体；9、空气炮；10、反应器；11、压缩空气系统；12、换热系统；121、换热器；122、集气箱；13、传输带。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参照图1和图2，本发明提供了一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，包括压缩空气系统、吹灰器反应器，所述装置还包括辅助吹灰系统以及换热系统；

所述吹灰器为耙式吹灰器；所述压缩空气系统与换热系统通过管道相连，给吹灰装置提供气源；所述换热系统与耙式吹灰器相连，对压缩空气系统提供的气源进行加热再通过管道连接到耙式吹灰器中；所述耙式吹灰器设置在反应器的上部。

压缩空气系统对空气进行压缩，可以产生较大的气压，使得吹灰器吹出的风具有较大的风力，吹扫效果更好。

压缩空气经过换热系统后，吹灰器吹出的风为干燥的热风，不仅能将催化器表面的灰尘干燥，吹扫效果好，更是能防止灰尘在催化器表面遇水凝结。还可以延长催化剂的使用寿命和更换周期。

进一步的，耙式吹灰器呈耙状，可以较大面积的覆盖催化剂表面，吹扫效果好。

较佳的，所述耙式吹灰器包括耙式吹灰器本体1、分耙管3、主耙管4、喷嘴5、外管7以及吹灰器阀门6；所述吹灰器阀门6设在吹灰器本体1的下方，并与吹灰器本体1管路连接；所述吹灰器阀门6通过管路与外管7连接；所述主耙管4镶嵌在外管7的内部；所述主耙管4上设置了数根分耙管3；所述分耙管3居中设置在主耙管4上；所述喷嘴5设在分耙管3的下部。

在主耙管4上设置数分耙管3，主耙管4内的风进入分耙管3，再通过分耙管3吹扫催化剂表面，增大了吹扫面积。

进一步的，在同一根主耙管4上平行设置分耙管3，且相邻两根主耙管4上设置的分耙管3，均在同一条直线上，该结构设置，分耙管吹扫催化剂表面时，使得灰尘能朝向同一方向，防止灰尘从两相邻分耙管之间的缝隙中回流，降低清扫效果。

较佳的，如图2所示，所述喷嘴5呈漏斗状所述喷嘴的前端呈圆球形；所述喷嘴5的高度12-20mm；所述喷嘴的喷射角度为15-80度，如15°、45°、60°，较佳的为45°；所述喷嘴5的前端上有数个圆形喷口。

将喷嘴与催化剂表面之间设置一定的夹角，一方面在灰尘表面产生一定的吹力，将灰尘吹起，另一方面还对吹起来的灰尘产生一定的扫力，使得灰尘朝向一个方向，更有利于清扫。

采用圆球形的喷嘴5，在喷嘴5的前端设置了数个圆形喷口，不仅可以有更多的喷射方向可以选择，也可以避免在一个方向上由于喷嘴堵塞造成的清灰不完全，有效提高了清灰的效率。

较佳的，还包括一个罩体8；所述罩体8是一个单开口式的保护罩；所述罩体8焊接在分耙管3上面的并随分耙管3一起前后移动。

罩体8可以有效避免吹灰过程中的扬尘，分耙管3在移动的过程中避免了大量灰层的堆积；进一步的说，

罩体8一方面保证了分耙管3吹出的风朝向催化剂表面，另一方面，还能防止灰尘落在分耙管3上，防止分耙管3表面积灰，甚至是堵塞喷嘴5。

较佳的，所述辅助吹灰系统包括空气炮9；所述空气炮9设置在反应器10的左下方；

空气炮9可以避免灰尘在反应器壁和拐角处堆积；空气炮9会对反应器壁和直角处的积灰进行打散，防止长期运行积累大量的灰尘。另外，还能对催化剂表面凝结或成块的灰尘或灰块进行打散。

较佳的，所述压缩空气系统11由空压机和压缩空气储罐组成；所述空压机和压缩空气储罐通过管道连接；所述空压机均配套干燥机、三级过滤器以及缓冲罐。

干燥机对压缩空气进行干燥，使得，干燥的风能防止灰尘凝结，吹扫效果更好。三级过滤器对空气进行净化，能防止压缩空气内含有灰尘、毛屑、毛发、沙粒等，影响吹扫效果，也能防止沙粒等对催化剂表面的破坏作用。

较佳的，干燥机为微热吸附干燥机，配套排风罩和排风管道。空压机出口设置小于缓冲罐，容积不超过6m³；压缩空气储罐主要作用储存空压机产生的空气，空压机设计压力1.0MPa，保证耙式吹灰器的用气量和用气品质。

较佳的，所述换热系统12包含换热器121以及集气箱122；所述换热器121与集气箱122通过管道连接。

较佳的，换热系统12的作用是加热压缩空气，加热后的压缩空气的温度不宜低于220℃，也不应高于380℃，避免冷空气或者高温空气直接冲击催化剂，延长催化剂的使用寿命。

较佳的，如图3所示，所述反应器10是一个全封闭的密闭容器；所述反应箱的上方设有传输带13；所述外管7沿着传输带13做来回运动。

传输带13的设置使得吹灰器能够运动，进一步的说是喷嘴5能够运动，增强了吹扫效果。

较佳的，所述一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置还包括一种控制系统；所述控制系统主要是控制箱变频器2；所述控制箱变频器2与耙式吹灰器的本体1连接。

控制箱变频器2实现耙式吹灰器的本体1的前后移动，变频器控制控制耙管移动速度，也可以根据烟气中含灰量的多少，催化剂层的压差进行调节；还控制吹灰时间和吹灰频率，实现吹灰的自动化和智能化。

较佳的，控制箱变频器2解决传统吹灰器中耙管运行速度不变的情况，根据灰量大小进行变频调节，可以有效提高吹灰效果和吹灰效率。

本发明还提出一种新型SCR脱硝催化剂吹灰的方法，包括如下步骤：

步骤S1,利用空压机制取压缩空气，储存在压缩空气储罐中；空压机制取压缩空气前，空气经过过滤、干燥机，纯净干燥的空气经空压机制成压缩空气；

步骤S2，压缩空气通过管道经换热系统加热干燥，变成干燥的压缩热空气；

步骤S3,干燥的压缩空气经耙式吹灰器本体、主耙管、分耙管、喷嘴对催化剂表面进行吹扫；

在传输带的作用下，吹灰器本体、主耙管、分耙管、喷嘴往复对催化剂表面进行吹扫；

在控制箱变频器的作用下，制控制耙管移动速度；根据烟气中含灰量的多少，催化剂层的压差进行调节；还控制吹灰时间和吹灰频率，实现吹灰的自动化和智能化；

步骤S4,根据吹扫效果，开启空气炮，对反应器器壁和拐角处堆积的灰尘，以及催化剂表面凝结的灰块进行击碎、吹扫；

步骤S5，再次进行步骤S3，直至催化剂表面吹扫干净或达到预期吹扫效果。

进一步的说，利用空压机制取压缩空气，储存在压缩空气储罐中，通过换热系统不仅可以降低了换热系统的烟气的温度，更是能对压缩空气进行加热，起到了能源综合利用的效果。吹灰器采用伸缩耙式吹灰器。耙式吹灰器的主耙管通过反应器的上端与吹灰器本体的下部连接，吹灰元件是吹灰耙，由主耙管和若干根装有多个特殊喷嘴的分耙管组成。从喷嘴中射出的气流可将催化剂表面和孔内的积灰吹扫干净。吹灰耙的主耙管上端与外管连接，外管由在反应箱上方的传输带带动运动，吹灰器阀门通过固定的内管向主耙管提供吹扫介质。控制箱变频器安装在耙式吹灰器本体上，主要通过控制吹灰器的电机转速，控制吹灰器耙管的移动速度。罩体焊接在分耙管上面并随分耙管一起前后移动，即可以防止大量灰尘的堆积，也防止吹灰过程中产生的扬尘。而空气炮主要是在反应器器壁和拐角处出现灰尘堆积的情况，可以启动空气炮，瞬间产生高压气体进行吹扫，空气炮启动的时间可以固定设置，也可以根据催化剂层的压力差进行远程人工操作。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，包括压缩空气系统、吹灰器反应器，其特征在于：所述装置还包括辅助吹灰系统以及换热系统；所述吹灰器为耙式吹灰器；所述压缩空气系统与换热系统通过管道相连，给吹灰装置提供气源；所述换热系统与耙式吹灰器相连，对压缩空气系统提供的气源进行加热再通过管道连接到耙式吹灰器中；所述耙式吹灰器设置在反应器的上部。

2.如权利要求1所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述耙式吹灰器包括耙式吹灰器本体（1）、分耙管（3）、主耙管（4）、喷嘴（5）、外管（7）以及吹灰器阀门（6）；所述吹灰器阀门（6）设在吹灰器本体（1）的下方，并与吹灰器本体（1）管路连接；所述吹灰器阀门（6）通过管路与外管（7）连接；所述主耙管（4）镶嵌在外管（7）的内部；所述主耙管（4）上设置了数根分耙管（3）；所述分耙管（3）居中设置在主耙管（4）上；所述喷嘴（5）设在分耙管（3）的下部。

3.如权利要求2所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述喷嘴（5）呈漏斗状；所述喷嘴（5）的前端呈圆球形；所述喷嘴（5）的高度12-20mm；所述喷嘴（5）的喷射角度为15°；所述喷嘴（5）的前端上有数个圆形喷口。

4.如权利要求2所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：还包括一个罩体（8）；所述罩体（8）是一个单开口式的保护罩；所述罩体（8）焊接在分耙管（3）上面的并随分耙管（3）一起前后移动。

5.如权利要求1所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述辅助吹灰系统包括空气炮（9）；所述空气炮（9）设置在反应器（10）的左下方。

6.如权利要求1所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述压缩空气系统（11）由空压机和压缩空气储罐组成；所述空压机和压缩空气储罐通过管道连接；所述空压机均配套干燥机、三级过滤器以及缓冲罐。

7.如权利要求1所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述换热系统（12）包含换热器（121）以及集气箱（122）；所述换热器（121）与集气箱（122）通过管道连接。

8.如权利要求2所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述反应器（10）是一个全封闭的密闭容器；所述反应箱（10）的上方设有传输带（13）；所述外管（7）沿着传输带（13）做来回运动。

9.如权利要求1所述的一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置，其特征在于：所述一种新型SCR脱硝催化剂吹灰装置还包括一种控制系统；所述控制系统主要是控制箱变频器（2）；所述控制箱变频器（2）与耙式吹灰器的本体（1）连接。

10.一种新型SCR脱硝催化剂吹灰的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤S1,利用空压机制取压缩空气，储存在压缩空气储罐中；空压机制取压缩空气前，空气经过过滤、干燥机，纯净干燥的空气经空压机制成压缩空气；

步骤S2，压缩空气通过管道经换热系统加热干燥，变成干燥的压缩热空气；

步骤S3,干燥的压缩空气经耙式吹灰器本体、主耙管、分耙管、喷嘴对催化剂表面进行吹扫；

在传输带的作用下，吹灰器本体、主耙管、分耙管、喷嘴往复对催化剂表面进行吹扫；

在控制箱变频器的作用下，制控制耙管移动速度；根据烟气中含灰量的多少，催化剂层的压差进行调节；还控制吹灰时间和吹灰频率，实现吹灰的自动化和智能化；

步骤S4,根据吹扫效果，开启空气炮，对反应器器壁和拐角处堆积的灰尘，以及催化剂表面凝结的灰块进行击碎、吹扫；

步骤S5，再次进行步骤S3，直至催化剂表面吹扫干净或达到预期吹扫效果。

Images