CN112604386A - 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置 - Google Patents

一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112604386A
CN112604386A CN202011503116.9A CN202011503116A CN112604386A CN 112604386 A CN112604386 A CN 112604386A CN 202011503116 A CN202011503116 A CN 202011503116A CN 112604386 A CN112604386 A CN 112604386A
Authority
CN
China
Prior art keywords
diameter
pipe
small
air outlet
outlet pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011503116.9A
Other languages
English (en)
Inventor
李明磊
韦振祖
张海龙
黄飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Suzhou Xire Energy Saving Environmental Protection Technology Co Ltd
Original Assignee
Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Suzhou Xire Energy Saving Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd, Suzhou Xire Energy Saving Environmental Protection Technology Co Ltd filed Critical Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
Priority to CN202011503116.9A priority Critical patent/CN112604386A/zh
Publication of CN112604386A publication Critical patent/CN112604386A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/18Cleaning-out devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • B01D53/8631Processes characterised by a specific device
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/90Injecting reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/206Ammonium compounds
    • B01D2251/2062Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Cyclones (AREA)

Abstract

本发明提供了一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其实现SCR脱硝前高温高效除尘的目的,除尘效率80%以上,从而有效避免SCR脱硝催化剂的磨损和堵塞。大径导流圆柱管的上部中心插装有小径圆柱出气管,小径圆柱出气管的下段位于大径导流圆柱管的上部区域,小径圆柱出气管的上段上凸于大径导流圆柱管的上端板,大径导流圆柱管环壁和小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域排布有若干导流叶片,导流叶片的下端高于小径圆柱出气管的底端面,大径导流圆柱管的入口对应于大径导流圆柱管环壁和小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域布置,大径导流圆柱管的底部固接有下部收口锥体的大径端,下部收口锥体的底部小径端固装有底部排灰口。

Description

一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置
技术领域
本发明涉及SCR脱硝的技术领域,具体为一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置。
背景技术
SCR脱硝是指在一定温度范围内,还原剂(如液氨、尿素和氨水等)在催化剂作用下,“有选择性”地与烟气中的NOx反应,生成无污染的N2和H2O的NOx减排技术。
SCR脱硝技术是目前电站锅炉实现氮氧化物超低排放标准的主要技术。目前,大部分SCR脱硝反应器布置在锅炉省煤器与空气预热器之间,脱硝易处于高尘烟气环境中运行。首先如果烟气中含灰量大,飞灰会在脱硝喷氨格栅管间沉积,堵塞喷嘴,影响喷氨均匀性;其次飞灰中的Ca等碱金属会导致催化剂化学失活,飞灰颗粒与SO3接触反应后容易堵塞催化剂微孔,而且如果脱硝催化剂长时间被高灰浓度烟气冲刷,会发生表层界面磨损,甚至模块坍塌,导致脱硝性能降低、使用寿命缩短。因此,降低进入脱硝反应器的飞灰含量,是保证电站锅炉脱硝装置长期安全运行的必要措施之一。
目前,降低进入脱硝反应器的飞灰含量的方法主要是在省煤器底部和脱硝入口烟道底部加装集灰斗并设置挡板,通过惯性力作用分离烟气与灰颗粒,这种方法除灰效率低,且只对部分大颗粒灰有效,细颗粒灰仍然被烟气携带进入反应器。因此在这种背景下,开发一种具有较高分离效率的脱硝预除尘装置很有应用前景。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其实现SCR脱硝前高温高效除尘的目的,除尘效率80%以上,从而有效避免SCR脱硝催化剂的磨损和堵塞。
一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其特征在于:其包括大径导流圆柱管、小径圆柱出气管、下部收口锥体、底部排灰口,所述大径导流圆柱管的上部中心插装有小径圆柱出气管,所述小径圆柱出气管的下段位于所述大径导流圆柱管的上部区域,所述小径圆柱出气管的上段上凸于所述大径导流圆柱管的上端板,所述大径导流圆柱管环壁和所述小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域排布有若干导流叶片,所述导流叶片的下端高于所述小径圆柱出气管的底端面,所述大径导流圆柱管的入口对应于所述大径导流圆柱管环壁和所述小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域布置,所述大径导流圆柱管的底部固接有所述下部收口锥体的大径端,所述下部收口锥体的底部小径端固装有所述底部排灰口。
其进一步特征在于:
所述导流叶片为螺旋向下引导的叶片;
所述导流叶片的顶部固设于所述大径导流圆柱管的上端板的下表面的对应位置,确保导流叶片的充分导流。
一种旋风分离装置的应用结构,其特征在于:其包括SCR脱硝入口水平烟道、SCR反应器,SCR反应器的入口端设置有上升烟道,所述SCR脱硝入口水平烟道的出口连接通至若干个旋风分离装置的入口。
其进一步特征在于:脱硝喷氨格栅布置在SCR脱硝入口水平烟道内,烟气与氨气在旋风分离装置内部能强化混合,提高氨氮摩尔比分布均匀性。
采用本发明后,省煤器出口烟气经过SCR脱硝入口水平烟道,到达旋风分离装置的入口,旋风筒进口截面呈圆环形。烟气由环形截面垂直进入旋风分离装置,在导流叶片的作用下,烟气产生强烈旋转,围绕出气管作螺旋向下运动,进入锥体后旋流运动加剧,到达锥体底部后烟气转为螺旋向上流动并进入出气管,出气管穿过烟道上壁面与上升烟道相接,烟气由出气管内部进入上升烟道进行收缩混合,最终进入SCR反应器,烟气中灰尘颗粒在旋流运动产生的离心力的作用下集聚在筒体和锥体内壁,并在重力作用下沿壁面下落,最终由排灰口排出;其能有效脱除烟气中粒径10μm以上灰颗粒,脱除效率在80%以上,从而有效避免SCR脱硝催化剂磨损和堵塞,提升脱硝性能,延长使用寿命;加装本装置后,省煤器可以不设置灰斗,并且可以减少电除尘器出力,减少投资运行成本;加装本装置后,脱硝喷氨格栅可以布置在SCR脱硝入口水平烟道,烟气与氨气在旋风分离装置内部能强化混合,提高氨氮摩尔比分布均匀性。
附图说明
图1为本发明的立体图结构示意图;
图2为本发明所对应的应用机构的结构示意简图;
图3为本发明的具体实施例的俯视图结构示意图;
图4为具体实施例的模拟烟气流向图;
图中序号所对应的名称如下:
大径导流圆柱管1、小径圆柱出气管2、下部收口锥体3、底部排灰口4、上端板5、导流叶片6、SCR脱硝入口水平烟道7、SCR反应器8、上升烟道9、旋风分离装置10。
具体实施方式
一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,见图1:其包括大径导流圆柱管1、小径圆柱出气管2、下部收口锥体3、底部排灰口4,大径导流圆柱管1的上部中心插装有小径圆柱出气管2,小径圆柱出气管2的下段位于大径导流圆柱管1的上部区域,小径圆柱出气管2的上段上凸于大径导流圆柱管1的上端板5,大径导流圆柱管1环壁和小径圆柱出气管2的环壁之间的圆环区域排布有若干导流叶片6,导流叶片6的下端高于小径圆柱出气管2的底端面,大径导流圆柱管1的入口对应于大径导流圆柱管1环壁和小径圆柱出气管2的环壁之间的圆环区域布置,大径导流圆柱管1的底部固接有下部收口锥体3的大径端,下部收口锥体3的底部小径端固装有底部排灰口4。
导流叶片6为螺旋向下引导的叶片;
导流叶片6的顶部固设于大径导流圆柱管1的上端板5的下表面的对应位置,确保导流叶片6的充分导流。
一种旋风分离装置的应用结构,见图1-图3:其包括SCR脱硝入口水平烟道7、SCR反应器8,SCR反应器8的入口端设置有上升烟道9,SCR脱硝入口水平烟道7的出口连接通至若干个旋风分离装置10的入口。
具体实施时,脱硝喷氨格栅布置在SCR脱硝入口水平烟道7内,烟气与氨气在旋风分离装置内部能强化混合,提高氨氮摩尔比分布均匀性。
省煤器出口烟气经过SCR脱硝入口水平烟道,到达旋风筒进口,旋风筒进口截面呈圆环形。烟气由环形截面垂直进入旋风筒,在导流叶片的作用下,烟气产生强烈旋转,围绕出气管作螺旋向下运动,进入锥体后旋流运动加剧,到达锥体底部后烟气转为螺旋向上流动并进入出气管,出气管穿过烟道上壁面与上升烟道相接,烟气由出气管内部进入上升烟道进行收缩混合,最终进入SCR反应器。烟气中灰尘颗粒在旋流运动产生的离心力的作用下集聚在筒体和锥体内壁,并在重力作用下沿壁面下落,最终由排灰口排出。
其具体实施例、见图1-图3:将本装置某燃煤发电厂300MW机组SCR脱硝系统上。设计烟气流量约为1000000Nm3/h。SCR脱硝入口水平烟道截面宽度为12m,高度为2m。采用8个旋风分离装置10阵列布置,宽度方向布置4个,共布置2排。每个旋风分离装置10尺寸:旋风筒直径为2.8m,筒体高度为3.5m;出气管直径为1.8m,筒外长度为3m,筒内长度为1.5m;锥体高度为2.5m;排灰口直径为0.5m;12个导流叶片沿圆环截面阵列布置。上升烟道入口截面宽度为12m,长度为5m,出口截面宽度为12m,长度为3m。
通过CFD软件进行模拟研究,在烟气设计条件下,烟道流线分布如图4所示,旋风分离装置内部烟气呈涡旋流动,本装置进出口烟气压降约为1000Pa,对10μm以上颗粒脱除效率大于80%。
省煤器出口烟气经过SCR脱硝入口水平烟道,到达旋风分离装置的入口,旋风筒进口截面呈圆环形。烟气由环形截面垂直进入旋风分离装置,在导流叶片的作用下,烟气产生强烈旋转,围绕出气管作螺旋向下运动,进入锥体后旋流运动加剧,到达锥体底部后烟气转为螺旋向上流动并进入出气管,出气管穿过烟道上壁面与上升烟道相接,烟气由出气管内部进入上升烟道进行收缩混合,最终进入SCR反应器,烟气中灰尘颗粒在旋流运动产生的离心力的作用下集聚在筒体和锥体内壁,并在重力作用下沿壁面下落,最终由排灰口排出;其能有效脱除烟气中粒径10μm以上灰颗粒,脱除效率在80%以上,从而有效避免SCR脱硝催化剂磨损和堵塞,提升脱硝性能,延长使用寿命;加装本装置后,省煤器可以不设置灰斗,并且可以减少电除尘器出力,减少投资运行成本;加装本装置后,脱硝喷氨格栅可以布置在SCR脱硝入口水平烟道,烟气与氨气在旋风分离装置内部能强化混合,提高氨氮摩尔比分布均匀性。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其特征在于:其包括大径导流圆柱管、小径圆柱出气管、下部收口锥体、底部排灰口,所述大径导流圆柱管的上部中心插装有小径圆柱出气管,所述小径圆柱出气管的下段位于所述大径导流圆柱管的上部区域,所述小径圆柱出气管的上段上凸于所述大径导流圆柱管的上端板,所述大径导流圆柱管环壁和所述小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域排布有若干导流叶片,所述导流叶片的下端高于所述小径圆柱出气管的底端面,所述大径导流圆柱管的入口对应于所述大径导流圆柱管环壁和所述小径圆柱出气管的环壁之间的圆环区域布置,所述大径导流圆柱管的底部固接有所述下部收口锥体的大径端,所述下部收口锥体的底部小径端固装有所述底部排灰口。
2.如权利要求1所述的一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其特征在于:所述导流叶片为螺旋向下引导的叶片。
3.如权利要求1所述的一种应用于SCR脱硝中的旋风分离除灰装置,其特征在于:所述导流叶片的顶部固设于所述大径导流圆柱管的上端板的下表面的对应位置。
4.一种旋风分离装置的应用结构,其特征在于:其包括SCR脱硝入口水平烟道、SCR反应器,SCR反应器的入口端设置有上升烟道,所述SCR脱硝入口水平烟道的出口连接通至若干个旋风分离装置的入口。
CN202011503116.9A 2020-12-17 2020-12-17 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置 Pending CN112604386A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011503116.9A CN112604386A (zh) 2020-12-17 2020-12-17 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011503116.9A CN112604386A (zh) 2020-12-17 2020-12-17 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112604386A true CN112604386A (zh) 2021-04-06

Family

ID=75240470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011503116.9A Pending CN112604386A (zh) 2020-12-17 2020-12-17 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112604386A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493407A (zh) * 2002-10-31 2004-05-05 上海华科特种墨水研究所 平面螺线陶瓷整体旋流管
CN2887447Y (zh) * 2006-02-14 2007-04-11 常熟市华能环保工程有限公司 导向器
CN101269289A (zh) * 2008-04-23 2008-09-24 清华大学 减阻型离心分离装置
CN102343310A (zh) * 2011-08-17 2012-02-08 中国石油大学(北京) 一种分流芯管及具有该芯管的单管旋风分离器
CN105057126A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 北京源诚工业安全技术有限公司 一种强化微型旋风分离器及采用该分离器的高压分离装置
CN105498533A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 四川君和环保股份有限公司 一种应用于锅炉燃烧劣质煤种的高效scr烟气脱硝系统
CN206425108U (zh) * 2017-01-18 2017-08-22 新兴能源装备股份有限公司 一种高温烟气多管旋风除尘冷却器
CN110215765A (zh) * 2019-04-18 2019-09-10 中国石油大学(北京) 一种抑制升气管外壁结焦的旋风分离器及分离系统
CN216023658U (zh) * 2020-12-17 2022-03-15 苏州西热节能环保技术有限公司 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1493407A (zh) * 2002-10-31 2004-05-05 上海华科特种墨水研究所 平面螺线陶瓷整体旋流管
CN2887447Y (zh) * 2006-02-14 2007-04-11 常熟市华能环保工程有限公司 导向器
CN101269289A (zh) * 2008-04-23 2008-09-24 清华大学 减阻型离心分离装置
CN102343310A (zh) * 2011-08-17 2012-02-08 中国石油大学(北京) 一种分流芯管及具有该芯管的单管旋风分离器
CN105057126A (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 北京源诚工业安全技术有限公司 一种强化微型旋风分离器及采用该分离器的高压分离装置
CN105498533A (zh) * 2016-01-28 2016-04-20 四川君和环保股份有限公司 一种应用于锅炉燃烧劣质煤种的高效scr烟气脱硝系统
CN206425108U (zh) * 2017-01-18 2017-08-22 新兴能源装备股份有限公司 一种高温烟气多管旋风除尘冷却器
CN110215765A (zh) * 2019-04-18 2019-09-10 中国石油大学(北京) 一种抑制升气管外壁结焦的旋风分离器及分离系统
CN216023658U (zh) * 2020-12-17 2022-03-15 苏州西热节能环保技术有限公司 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206762557U (zh) 干法脱硫和低温脱硝的生物质电厂烟气净化处理系统
CN102688629B (zh) 一种scr脱硝除尘装置
CN201807247U (zh) 具有重力沉降预除尘与高效烟气整流功能的烟气脱硝装置
CN101219329A (zh) 前置旋风预除尘scr烟气脱硝工艺
CN203030186U (zh) 短程快循环半干法烟气脱硫反应器
CN205461778U (zh) 一种半干法循环流化床烟气同时脱硫脱硝装置
CN205461770U (zh) 同轴短程快速循环协同脱除污染物的半干法烟气净化设备
CN105498533B (zh) 一种应用于锅炉燃烧劣质煤种的高效scr烟气脱硝系统
CN103506005B (zh) 一种适用于中小型锅炉的scr脱硝装置及脱硝方法
CN216023658U (zh) 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置
KR101617759B1 (ko) 건식 회전혼합유동 반응가속장치
CN202638147U (zh) 一种scr脱硝除尘装置
CN103120899A (zh) 一种水泥窑炉烟气的scr脱硝系统
CN112604386A (zh) 一种应用于scr脱硝中的旋风分离除灰装置
CN203771435U (zh) 低阻直流式预除尘及脱硝组合系统设备
CN201108808Y (zh) 前置旋风预除尘scr烟气脱硝装置
CN215609957U (zh) 一种涡旋格栅除尘除雾装置和吸收塔
CN215085996U (zh) 一种新型预喷涂布袋除尘装置
CN1201852C (zh) 烟气脱硫脱硝下行流化床反应器
CN212327925U (zh) 挂膜式异向气动旋流装置
CN210845568U (zh) 一种scr脱硝预除尘装置
CN211837182U (zh) 一种脱硫脱硝净化除尘装置
CN208260547U (zh) 基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置
CN113546475A (zh) 一种涡旋格栅除尘除雾装置和吸收塔
CN105854428A (zh) 一种多级旋流式超净除尘装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination