CN112691450B - 烟道滤灰装置及scr脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟道滤灰装置，包括拦灰格栅、设置在拦灰格栅下方的灰斗，拦灰格栅包括多根拦灰管，拦灰管沿上下方向延伸，拦灰管内部形成中空的管腔，拦灰管的底部形成与管腔相连通的卸灰口，拦灰管的迎风面上开设有多个孔，孔与管腔相连通。SCR脱硝系统包括入口烟道、SCR脱硝反应器、出口烟道以及烟道滤灰装置，拦灰格栅设置在入口烟道内，灰斗与出口烟道相连通。本发明能有效脱除烟气中大颗粒灰，减轻SCR脱硝喷氨格栅和催化剂的磨损和堵塞，提升脱硝性能，延长使用寿命；入口烟道处灰斗收集的积灰通过重力下落到出口烟道，不需要高压气体输送，不增加电负荷，不增加物料能源消耗，降低了改造及运行成本。

Description

烟道滤灰装置及SCR脱硝系统

技术领域

本发明涉及SCR脱硝技术领域，特别是涉及一种烟道滤灰装置及SCR脱硝系统。

背景技术

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。脱硝入口烟道烟气流速高，若烟气中含灰量大，烟气携带飞灰长期冲刷脱硝喷氨格栅，可能会导致喷氨格栅局部磨损，影响喷氨均匀性。脱硝催化剂长时间被高灰浓度烟气冲刷，也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飞灰含量的方法主要是在脱硝入口烟道底部加装集灰斗，用来收集烟气中部分大颗粒灰和烟道内沉降灰，但是除灰效率低，大部分灰仍然被烟气携带进入反应器，且需额外增设气力输灰系统，增加改造和运行成本。因此，现有技术多在烟气进入脱硝反应器前利用物理结构拦截或破碎烟气中的大颗粒灰，从而达到预除灰的目的。

参见公开号为CN202962157U的专利公开了一种SCR脱硝静态预除灰装置，该装置通过在SCR脱硝进口水平烟道设置蜂窝状格栅对容易堵塞孔道的灰颗粒进行预吸附。但是该装置只能吸附少量粘性灰尘，且需定期清理堵塞后的蜂窝状格栅，增加维护成本。

参见公开号为CN209049144U的专利公开了一种SCR脱硝装置前处理碎灰网，该装置布置在省煤器出口水平烟道和脱硝入口烟道，通过孔径小于7mm的拦灰网拦截和破碎大颗粒灰。但是该装置拦灰网孔径小，烟气阻力大，且在高流速灰冲刷作用下容易破损，需定期更换。

在这种背景下，开发一种经济、高效的除灰装置很有应用前景。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种烟道滤灰装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种烟道滤灰装置，该装置包括拦灰格栅、设置在所述的拦灰格栅下方的灰斗，所述的拦灰格栅包括多根拦灰管，所述的拦灰管沿上下方向延伸，所述的拦灰管内部形成中空的管腔，所述的拦灰管的底部形成与所述的管腔相连通的卸灰口，所述的拦灰管的迎风面上开设有多个孔，所述的孔与所述的管腔相连通。

优选地，所述的拦灰管沿烟气的流通方向设置有至少两排，每排设置多根所述的拦灰管，相邻两排所述的拦灰管交错分布，也就是说，后排一根所述的拦灰管位于前排两根所述的拦灰管之间的后方。

优选地，所述的拦灰管上的孔沿其延伸方向开设有多个，多个所述的孔均匀分布在所述的拦灰管的迎风面上。

优选地，所述的装置还包括落灰管、设置在所述的落灰管上的锁气器，所述的落灰管与所述的灰斗相连通。

进一步优选地，所述的锁气器包括积灰管组件，所述的积灰管组件包括入口与所述的灰斗出口相连通的管体、设置在所述的管体出口处的翻板，所述的翻板的一端转动连接在管体出口一侧，所述的翻板转点处设置有用于控制所述的翻板开闭所述的管体出口的配重物。

进一步优选地，所述的积灰管组件设置有多组，多组所述的积灰管组件上下设置。

进一步优选地，所述的管体的出口端面为斜面。

本发明的另一个目的是提供一种SCR脱硝系统，该SCR脱硝系统设置有烟道滤灰装置，实现在烟气进入SCR脱硝反应器前有效滤除大颗粒灰的目的，从而减轻SCR脱硝喷氨格栅和催化剂的磨损和堵塞。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种SCR脱硝系统，其包括入口烟道、入口与所述的入口烟道相连通的SCR脱硝反应器以及与所述的SCR脱硝反应器出口相连通的出口烟道，该系统还包括所述的烟道滤灰装置，所述的拦灰格栅设置在所述的入口烟道内，所述的灰斗的出口与所述的出口烟道相连通。

优选地，所述的烟道滤灰装置设置在所述的入口烟道的水平段内，所述的灰斗的出口与所述的出口烟道的水平段相连通。

进一步优选地，所述的入口烟道的水平段位于所述的出口烟道的水平段上方。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、增加烟道滤灰装置后，烟道阻力小幅增加，但是能有效脱除烟气中大颗粒灰，从而减轻SCR脱硝喷氨格栅和催化剂的磨损和堵塞，提升脱硝性能，延长使用寿命；

2、入口烟道处灰斗收集的积灰通过重力下落到出口烟道，不需要高压气体输送，不增加电负荷，不增加物料能源消耗，降低了改造及运行成本。

附图说明

附图1为本实施例中SCR脱硝系统的立体示意图；

附图2为本实施例中SCR脱硝系统的主视示意图；

附图3为本实施例中烟道滤灰装置的侧视示意图；

附图4为本实施例中拦灰格栅的立体示意图；

附图5为本实施例中拦灰格栅的侧视示意图；

附图6为本实施例中锁气器的主视示意图。

以上附图中：

10、入口烟道；11、SCR脱硝反应器；12、出口烟道；2、拦灰格栅；20、拦灰管；200、孔；3、灰斗；4、落灰管；5、锁气器；50、管体；51、51’、翻板；52、配重物。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1、2所示的一种SCR脱硝系统，其包括入口烟道10、入口与入口烟道10相连通的SCR脱硝反应器11以及与SCR脱硝反应器11出口相连通的出口烟道12，该系统还包括烟道滤灰装置。

如图3所示：烟道滤灰装置包括拦灰格栅2、设置在拦灰格栅2下方的灰斗3，拦灰格栅2设置在入口烟道10内，灰斗3的出口与出口烟道12相连通。在本实施例中：拦灰格栅2包括多根拦灰管20，拦灰管20沿上下方向延伸，拦灰管20内部形成中空的管腔，拦灰管20的底部形成与管腔相连通的卸灰口，拦灰管20的迎风面上开设有多个与管腔相连通的孔200，孔200沿其延伸方向开设有多个，多个孔200均匀分布在拦灰管20的迎风面上。

拦灰管20沿烟气的流通方向设置有至少两排，每排设置多根拦灰管20，相邻两排拦灰管20交错分布，也就是说，后排一根拦灰管20位于前排两根拦灰管20之间的后方，图示以两排为例，如图4、5所示。

灰斗3的出口通过落灰管4与出口烟道12相连通，并且落灰管4上设置有锁气器5，防止烟气从落灰管4直接流入出口烟道12。锁气器5采用翻板锁气器。在本实施例中：锁气器5包括积灰管组件，积灰管组件包括入口与灰斗3出口相连通的管体50、设置在管体50出口处的翻板51，管体50的出口端面为斜面；翻板51的一端转动连接在管体50出口一侧，翻板51转点处设置有用于控制翻板51开闭管体出口的配重物52，如重锤等。积灰管组件设置有多组，多组积灰管组件上下设置，图示以两组为例，如图6所示。

烟道滤灰装置设置在入口烟道10的水平段末端，灰斗3的出口通过落灰管5与出口烟道12的水平段相连通，且入口烟道10的水平段位于出口烟道12的水平段上方，落灰管5的长度最短，卸灰最通畅。

以下具体阐述下本实施例的工作过程：

烟气从入口烟道10进入并吹向拦灰格栅2，部分烟气沿拦灰格栅2管绕流到下游，部分烟气通过拦灰管20的孔200进入格拦灰管20的管腔内撞击内壁后折返，而大颗粒灰撞击壁面损失动能后，在重力作用下沿拦灰管20的管腔通过其卸灰口下落至灰斗3；

锁气器5的翻板51通过转点由配重物52控制，处于常闭状态，落灰不断在上层翻板51上沉积，当其对转点的力矩大于配重物52对转点的力矩时，上层翻板51打开，灰逐渐下落到下层翻板51’上，此时下层翻板51’仍保持闭合状态；当积灰对转点的力矩小于配重物52对转点的力矩时，上层翻板51复位，下层翻板51’在灰的重力作用下打开，积灰通过落灰管4进入出口烟道12内，从而实现周期性地间歇排灰，减轻飞灰对脱硝喷氨格栅和催化剂的磨损与堵塞。

拟将本装置应用在某燃煤发电厂600MW机组SCR脱硝系统上，设计烟气流量约为1892970 Nm3/h；SCR脱硝入口水平烟道截面宽度为12m，高度为4m，并排布置4个灰斗，每个灰斗高2.5m；拦灰格栅错列布置，前排布置29根，后排布置30根，拦灰管管径为DN100，高度为4m，每根拦灰管在迎风面开40个直径70mm的孔。经模拟计算加装本装置后烟气阻力增加约140Pa。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟道滤灰装置，其特征在于：该装置包括拦灰格栅、设置在所述的拦灰格栅下方的灰斗，所述的拦灰格栅包括多根拦灰管，所述的拦灰管沿上下方向延伸，所述的拦灰管内部形成中空的管腔，所述的拦灰管的底部形成与所述的管腔相连通的卸灰口，所述的拦灰管的迎风面上开设有多个孔，所述的孔与所述的管腔相连通。

2.根据权利要求1所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的拦灰管沿烟气的流通方向设置有至少两排，每排设置多根所述的拦灰管，相邻两排所述的拦灰管交错分布。

3.根据权利要求1所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的拦灰管上的孔沿其延伸方向开设有多个，多个所述的孔均匀分布在所述的拦灰管的迎风面上。

4.根据权利要求1所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的装置还包括落灰管、设置在所述的落灰管上的锁气器，所述的落灰管与所述的灰斗相连通。

5.根据权利要求4所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的锁气器包括积灰管组件，所述的积灰管组件包括入口与所述的灰斗出口相连通的管体、设置在所述的管体出口处的翻板，所述的翻板的一端转动连接在管体出口一侧，所述的翻板转点处设置有用于控制所述的翻板开闭所述的管体出口的配重物。

6.根据权利要求5所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的积灰管组件设置有多组，多组所述的积灰管组件上下设置。

7.根据权利要求5所述的烟道滤灰装置，其特征在于：所述的管体的出口端面为斜面。

8.一种SCR脱硝系统，其包括入口烟道、入口与所述的入口烟道相连通的SCR脱硝反应器以及与所述的SCR脱硝反应器出口相连通的出口烟道，其特征在于：该系统还包括如权利要求1至7中任意一项权利要求所述的烟道滤灰装置，所述的拦灰格栅设置在所述的入口烟道内，所述的灰斗的出口与所述的出口烟道相连通。

9.根据权利要求8所述的SCR脱硝系统，其特征在于：所述的烟道滤灰装置设置在所述的入口烟道的水平段内，所述的灰斗的出口与所述的出口烟道的水平段相连通。

10.根据权利要求9所述的SCR脱硝系统，其特征在于：所述的入口烟道的水平段位于所述的出口烟道的水平段上方。