CN112915646A - 一种用于燃煤机组scr反应器的预除尘装置 - Google Patents

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韦振祖
卢承政
徐洪斌
谢新华
周健
何金亮
黄飞
李明磊
王建阳
张庚
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Xian Thermal Power Research Institute Co Ltd
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
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Abstract

本发明涉及一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，包括省煤器出口烟道、SCR反应部件、灰斗，灰斗与省煤器出口烟道的出口相连通，且位于省煤器出口烟道的出口下方，SCR反应部件与省煤器出口烟道通过SCR入口烟道相连通，装置还包括挡板组件，挡板组件设置在灰斗的口部，挡板组件包括多块的挡板，挡板可转动地设置，挡板的转动轴沿水平方向设置使得挡板朝靠近或远离SCR入口烟道的入口的方向转动。本发明在省煤器烟道出口的灰斗上设置挡板组件，通过转动挡板改变其与水平面间的夹角，从而控制烟道阻力及拦灰效率，可以在不明显增加烟道阻力的前提下实现细灰和大颗粒灰的高效拦截收集，从而有效预防催化剂积灰堵塞、磨损问题。

Description

一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置
技术领域
本发明属于燃煤发电厂SCR脱硝技术领域，具体涉及一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置。
背景技术
SCR：Selective Catalytic Reduction，简称SCR。SCR脱硝技术是指在280～420℃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。
随着NOx排放标准的日益严格，我国燃煤发电厂普遍安装了NH3法SCR烟气脱硝装置。该装置利用NOx与氨气经过催化剂时发生的氧化还原反应，达到脱除烟气中NOx的目的。其中，催化剂是最重要的组成部分。当携带大量飞灰的烟气进入SCR反应器时，易引发催化剂积灰堵塞、冲蚀磨损问题，降低催化剂的使用寿命。因此，如何高效去除进入催化剂区域的飞灰是提高催化剂脱硝效率、延长寿命周期的重点。
目前国内对于此类问题，主要通过在脱硝装置入口布置拦截网等方式去除烟气中的大颗粒飞灰。拦截网为金属筛网或多孔板形式，布满整个烟道截面。若金属筛网或多孔板孔径较大，对飞灰的拦截效果不好；若孔径较小，产生的阻力较大，也极易发生堵塞问题。此外，上述研究基本是针对大颗粒飞灰的，对于细小灰粒的拦截还比较少。。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置。。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，包括省煤器出口烟道、SCR反应部件、灰斗，所述的灰斗与所述的省煤器出口烟道的出口相连通，且位于所述的省煤器出口烟道的出口下方，所述的SCR反应部件与所述的省煤器出口烟道通过SCR入口烟道相连通，且所述的SCR入口烟道与所述的省煤器出口烟道的连通处位于所述的省煤器出口烟道、灰斗的一侧，所述的装置还包括挡板组件，所述的挡板组件设置在所述的灰斗的口部，所述的挡板组件包括多块的挡板，所述的挡板可转动地设置，所述的挡板的转动轴沿水平方向设置使得所述的挡板朝靠近或远离所述的SCR入口烟道的入口的方向转动。
优选地，所述的挡板包括第一挡板、第二挡板，所述的第二挡板为最靠近所述的SCR入口烟道的入口的挡板，所述的第一挡板具有多块并朝远离所述的第二挡板一侧的方向依次分布。
进一步优选地，所述的第一挡板的长度为a，a为500～700mm。
进一步优选地，相邻两个所述的第一挡板的转动轴之间的距离为700～1000mm。
进一步优选地，所述的第二挡板的长度为b，所述的SCR入口烟道的入口的高度为c，b为c的八分之一至四分之一。
进一步优选地，所述的第二挡板具有极限状态，所述的第二挡板处于该极限状态时，所述的第二挡板的一端与所述的SCR入口烟道的入口的底部相连接。
更进一步优选地，所述的第二挡板处于该极限状态时，所述的第二挡板相对水平面之间的夹角为60°。
优选地，所述的挡板相对水平面的转动角度为0～90°。
进一步优选地，所述的挡板在大于0°、小于90°之间转动时，所述的挡板上端距所述的SCR入口烟道的入口的距离大于所述的挡板下端距所述的SCR入口烟道的入口的距离。
优选地，所述的装置还包括位于所述的省煤器出口烟道内的拦灰板，所述的拦灰板设置在所述的SCR入口烟道与省煤器出口烟道的连通处的上方，并朝远离所述的SCR入口烟道、靠近所述的灰斗的方向延伸。
进一步优选地，所述的拦灰板与竖直面之间的夹角为40～75°。
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：
本发明在省煤器烟道出口的灰斗上设置挡板组件，通过转动挡板改变其与水平面间的夹角，从而控制烟道阻力及拦灰效率，可以在不明显增加烟道阻力的前提下实现细灰和大颗粒灰的高效拦截收集，从而有效预防催化剂积灰堵塞、磨损问题。
附图说明
附图1为本实施例的结构示意图；
附图2为附图1中A部分的放大示意图。
以上附图中：1、省煤器出口烟道；2、SCR反应部件；3、灰斗；4、拦灰板；51、第一挡板；52、第二挡板；53、转动轴；6、SCR入口烟道。
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所示，一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，包括省煤器出口烟道1、SCR反应部件2、灰斗3、挡板组件、拦灰板4。灰斗3与省煤器出口烟道1的出口相连通，且位于省煤器出口烟道1的出口下方，SCR反应部件2与省煤器出口烟道1通过SCR入口烟道6相连通，且SCR入口烟道6与省煤器出口烟道1的连通处位于省煤器出口烟道1、灰斗3的一侧。烟气从省煤器流向SCR反应部件2时，依次经过省煤器出口烟道1、灰斗3、SCR入口烟道6，并在其中流向发生弯折时经过灰斗3，烟气中的飞灰等杂质落入灰斗3中。
挡板组件设置在灰斗3的口部，挡板组件包括多块的挡板，挡板可转动地设置，挡板的转动轴53沿水平方向设置使得挡板朝靠近或远离SCR入口烟道6的入口的方向转动，在本实施例中，转动轴53设置在挡板的中间，并与SCR入口烟道6的入口所在平面相平行。挡板与水平面之间转动角度为0～90°，并且挡板与水平面之间的夹角大于0°、小于90°时，挡板上端距SCR入口烟道6的入口的距离大于挡板下端距SCR入口烟道6的入口的距离。通过控制转动轴53，控制挡板的转动角度。在机组高负荷运行时，烟气量大，烟气平均速度高，转动转动轴53以减小挡板与水平面之间的角度，在不大幅影响拦灰效率的前提下，可降低SCR脱硝装置的阻力；在机组低负荷运行时，烟气量小，烟气平均速度低，转动转动轴53以增大挡板与水平面之间的角度，在不明显增加烟道阻力的前提下，提高了拦灰效率。
挡板包括第一挡板51、第二挡板52，第二挡板52为最靠近SCR入口烟道6的入口的挡板，第一挡板51具有多块并朝远离第二挡板52一侧的方向依次分布。第一挡板51的长度为a，a为500～700mm。相邻两个第一挡板51的转动轴53之间的距离为700～1000mm。第二挡板52的长度为b，SCR入口烟道6的入口的高度为c，b为c的八分之一至四分之一。第二挡板52转动角度的范围小于第一挡板51，为0～60°，并且第二挡板52具有极限状态，第二挡板52处于该极限状态时，第二挡板52相对水平面之间的夹角为60°，第二挡板52的一端与SCR入口烟道6的入口的底部相连接，此时拦灰效果最好。在机组运行一段时候后，第二挡板52的背风面(即朝向SCR入口烟道6的一面)会产生一定积灰，可通过调整转动轴53，使第二挡板52转动至水平状态，烟气可从第二挡板52的底部流经，吹走积灰从而改善SCR入口烟道6的入口底部积灰的状况。
装置还包括位于省煤器出口烟道1内的拦灰板4，拦灰板4可以调整烟气流出省煤器出口烟道1时的流向。拦灰板4设置在SCR入口烟道6与省煤器出口烟道1的连通处的上方，并朝远离SCR入口烟道6、靠近灰斗3的方向延伸。拦灰板4与竖直面之间的夹角为45～70°。
表1显示采用物理模型试验方法对装置的阻力和拦灰效果测量的物理模型试验结果：
表1
Figure BDA0002990352940000041
从表中可以看出，本实施例的装置在不明显增加烟道阻力的前提下，实现了细灰和大颗粒灰的高效拦截收集。
第一挡板51、第二挡板52和拦灰板4具体布置的最优位置、角度和长度等参数，可根据CFD数值模拟实际环境寻优得到。
以下具体阐述一下本实施例的工作原理：
当携带大量飞灰的烟气进入省煤器出口烟道1后(图1所示箭头方向)，在拦灰板4的作用下，靠近SCR入口烟道6的入口的大部分大颗粒飞灰被引入灰斗3，并依靠第二挡板52对未被落入灰斗3的小密度大颗粒灰和从灰斗3逃出的大颗粒灰进行拦截收集。远离SCR入口烟道6的入口的细灰和大颗粒灰在灰斗3上方第一挡板51的作用下进入灰斗3中下部，被灰斗3捕集。通过控制转动轴53调整灰斗3上方第一挡板51、第二挡板52相对水平面之间的夹角，从而控制烟道阻力及拦灰效率。
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)

1.一种用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，包括省煤器出口烟道、SCR反应部件、灰斗，所述的灰斗与所述的省煤器出口烟道的出口相连通，且位于所述的省煤器出口烟道的出口下方，所述的SCR反应部件与所述的省煤器出口烟道通过SCR入口烟道相连通，且所述的SCR入口烟道与所述的省煤器出口烟道的连通处位于所述的省煤器出口烟道、灰斗的一侧，其特征在于：所述的装置还包括挡板组件，所述的挡板组件设置在所述的灰斗的口部，所述的挡板组件包括多块的挡板，所述的挡板可转动地设置，所述的挡板的转动轴沿水平方向设置使得所述的挡板朝靠近或远离所述的SCR入口烟道的入口的方向转动。
2.根据权利要求1所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的挡板包括第一挡板、第二挡板，所述的第二挡板为最靠近所述的SCR入口烟道的入口的挡板，所述的第一挡板具有多块并朝远离所述的第二挡板一侧的方向依次分布。
3.根据权利要求2所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的第一挡板的长度为a，a为500~700mm。
4.根据权利要求2所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：相邻两个所述的第一挡板的转动轴之间的距离为700~1000mm。
5.根据权利要求2所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的第二挡板的长度为b，所述的SCR入口烟道的入口的高度为c，b为c的八分之一至四分之一。
6.根据权利要求2所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的第二挡板具有极限状态，所述的第二挡板处于该极限状态时，所述的第二挡板的一端与所述的SCR入口烟道的入口的底部相连接。
7.根据权利要求1所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的挡板相对水平面的转动角度为0~90°。
8.根据权利要求7所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的挡板在大于0°、小于90°之间转动时，所述的挡板上端距所述的SCR入口烟道的入口的距离大于所述的挡板下端距所述的SCR入口烟道的入口的距离。
9.根据权利要求1所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的装置还包括位于所述的省煤器出口烟道内的拦灰板，所述的拦灰板设置在所述的SCR入口烟道与省煤器出口烟道的连通处的上方，并朝远离所述的SCR入口烟道、靠近所述的灰斗的方向延伸。
10.根据权利要求9所述的用于燃煤机组SCR反应器的预除尘装置，其特征在于：所述的拦灰板与竖直面之间的夹角为40~75°。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113731039A (zh) * 2021-09-14 2021-12-03 大唐环境产业集团股份有限公司 一种scr脱硝系统

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