CN113731039A - 一种scr脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其是涉及一种具有大颗粒灰拦截功能的SCR脱硝系统，包括省煤器、SCR反应器和依次设置在所述省煤器和所述SCR反应器之间的第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道；其中，所述省煤器的出口处设置有第一拦截机构，且所述第一拦截机构与所述第一竖直烟道的内壁可转动连接；所述水平烟道的入口处设置有第二拦截机构，且所述第二拦截机构与所述水平烟道的内壁可转动连接。本发明的SCR脱硝机构可根据不同电厂的运行情况灵活调整第一拦截机构和第二拦截机构的高度、倾斜角度等，进而有效拦截大颗粒灰，避免大颗粒灰造成的催化剂通道堵塞，减少催化剂的磨损和失活现象，保障SCR脱硝装置的脱硝效率和平稳运行。

Description

一种SCR脱硝系统

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其是涉及一种SCR脱硝系统。

背景技术

随着国家节能减排工作的开展，火电厂脱硫脱硝全面推进，选择性催化还原脱硝技术(Selective Catalytic Reduction，SCR)以成熟的工艺和较高的脱硝效率在燃煤电站广泛应用。

脱硝催化剂是SCR系统中最重要的功能性材料，其使用寿命对脱硝效率和经济成本有着巨大的影响。由于脱硝催化剂工作温度要求，SCR系统通常采用高尘布置，即布置在省煤器和空气预热器之间，且无烟气旁路。由于尚未经过除尘设备，烟气中含有较高浓度的飞灰颗粒，流经SCR时会造成催化剂堵塞和磨损。随着运行时间增加，堵塞面积甚至可达30％以上。催化剂堵塞会大幅降低脱硝装置性能、导致氨逃逸增加以及空预器堵塞。

烟气携带的飞灰除细小的灰粒以外还有部分粒径较大的灰颗粒，称之为大颗粒灰。SCR催化剂层通常呈蜂窝或板式结构，所以粒径大于催化剂通道孔径尺寸的大颗粒灰通常会造成催化剂床层的堵塞，引起系统脱硝性能下降，压降增加甚至导致机组停机。

目前，我国对SCR脱硝系统大颗粒灰拦截技术的研究尚处于起步阶段，仅有个别电厂采用将滤网置于SCR系统烟道中或催化剂上表面的方法对大颗粒灰进行拦截。但是这些方法存在拦截网阻力过高、拦截的大颗粒灰难以清理、卡滞在拦截网上的大颗粒灰难以清除等问题。

因此，针对上述问题，开发一种具有大颗粒灰拦截功能的SCR脱硝系统，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SCR脱硝系统，该脱硝系统解决了大颗粒灰随烟气进入催化剂造成其磨损、堵塞、失活的问题。

本发明提供一种SCR脱硝系统，包括省煤器、SCR反应器和依次设置在所述省煤器和所述SCR反应器之间的第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道；

其中，所述省煤器的出口处设置有第一拦截机构，且所述第一拦截机构与所述第一竖直烟道的内壁可转动连接；

所述水平烟道的入口处设置有第二拦截机构，且所述第二拦截机构与所述水平烟道的内壁可转动连接。

进一步，所述第一拦截机构和所述第二拦截机构均包括拦截网、铰链和支撑机构；

所述拦截网的一侧通过所述铰链与所述第一竖直烟道或所述水平烟道的内壁可转动连接，另一侧通过所述支撑机构将所述拦截网以倾斜状态固定在烟道内；

所述支撑机构与所述拦截网可拆卸式连接。

进一步，位于所述省煤器出口处的所述拦截网与竖直方向的夹角为α，且α为0-90°。

进一步，位于所述水平烟道入口处的所述拦截网与水平方向的夹角为β，且β为0-90°。

进一步，所述支撑机构包括卡槽和支撑杆，所述卡槽固定设置在所述拦截网远离所述铰链的一侧，所述支撑杆的一端与所述卡槽卡接，另一端与烟道侧壁滑动连接。

进一步，所述拦截网呈折叠式或波浪式结构。

进一步，所述拦截网的网孔形状为长方形、正方形、正六边形或圆形中的任意一种或多种。

进一步，还包括吹灰器，所述吹灰器设置在所述拦截网靠近烟气来流的一侧。

进一步，还包括省煤器灰斗，所述省煤器灰斗设置在所述第一竖直烟道的底部，且位于所述省煤器的正下方。

本发明的SCR脱硝系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的SCR脱硝系统具体包括省煤器、SCR反应器和设置在省煤器、SCR反应器之间的第一竖直烟道、水平烟道和第二竖直烟道，其中，省煤器的出口设置的第一拦截机构可初步对省煤器出口处烟气中的大颗粒灰进行拦截，水平烟道的入口处设置有第二拦截机构，进一步拦截即将进入水平烟道内烟气中的大颗粒灰。此外，第一拦截机构和第二拦截机构可分别在第一竖直烟道和水平烟道内转动，其高度、倾斜角度可任意调整，当第一拦截机构和第二拦截机构大面积堵塞或遇到其他极端情况需要拆除时，仅需通过调整第一拦截机构及第二拦截机构的倾斜角度即可。因此，本发明的SCR脱硝机构可根据不同电厂的运行情况灵活调整第一拦截机构和第二拦截机构的高度、倾斜角度等，进而有效拦截大颗粒灰，避免大颗粒灰造成的催化剂通道堵塞，减少催化剂的磨损和失活现象，保障SCR脱硝装置的脱硝效率和平稳运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明SCR脱硝系统的示意图；

图2为本发明第一拦截机构和第二拦截机构的安装示意图；

图3为本发明拦截网与烟道连接铰链示意图；

图4为本发明拦截网的示意图。

附图标记说明：

1：省煤器；2：SCR反应器；3：第一竖直烟道；4：水平烟道；5：第二竖直烟道；6：第一拦截机构；7：第二拦截机构；8：拦截网；9：铰链；10：卡槽；11：支撑杆；12：省煤器灰斗。

具体实施方式

下面将结合实施例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，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，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1-4所示，本发明提供一种SCR脱硝系统，包括省煤器1、SCR反应器2和依次设置在所述省煤器1和所述SCR反应器2之间的第一竖直烟道3、水平烟道4和第二竖直烟道5；其中，所述省煤器1的出口处设置有第一拦截机构6，且所述第一拦截机构6与所述第一竖直烟道3的内壁可转动连接；所述水平烟道4的入口处设置有第二拦截机构7，且所述第二拦截机构7与所述水平烟道4的内壁可转动连接。

为解决大颗粒灰随烟气进入催化剂造成其磨损、堵塞、失活的问题，本发明的SCR脱硝系统具体包括省煤器1、SCR反应器2和设置在省煤器1、SCR反应器2之间的第一竖直烟道3、水平烟道4和第二竖直烟道5，其中，省煤器1的出口设置的第一拦截机构6可初步对省煤器1出口处烟气中的大颗粒灰进行拦截，水平烟道4的入口处设置有第二拦截机构7，进一步拦截即将进入水平烟道4内烟气中的大颗粒灰。并且，第一拦截机构6和第二拦截机构7可分别在第一竖直烟道3和水平烟道4内转动，其高度、倾斜角度可任意调整，当第一拦截机构6和第二拦截机构7大面积堵塞或遇到其他极端情况需要拆除时，仅需通过调整第一拦截机构6及第二拦截机构7的倾斜角度即可。因此，本发明的SCR脱硝机构可根据不同电厂的运行情况灵活调整第一拦截机构6和第二拦截机构7的高度、倾斜角度等，进而有效拦截大颗粒灰，避免大颗粒灰造成的催化剂通道堵塞，减少催化剂的磨损和失活现象，保障SCR脱硝装置的脱硝效率和平稳运行。此外，本发明的第一拦截机构6和第二拦截机构7为局部拦截机构，相较于在整个烟道截面安装拦截网8，造成的压降阻力更小，提高了电厂的稳定性和经济性。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述第一拦截机构6和所述第二拦截机构7均包括拦截网8、铰链9和支撑机构；所述拦截网8的一侧通过所述铰链9与所述第一竖直烟道3或所述水平烟道4的内壁可转动连接，另一侧通过所述支撑机构将所述拦截网8以倾斜状态固定在烟道内；所述支撑机构与所述拦截网8可拆卸式连接。

具体地，第一拦截机构6和第二拦截机构7均包括拦截网8、铰链9和支撑机构，其中，铰链9与第一竖直烟道3或水平烟道4的内壁相连接，用于固定拦截网8，支撑机构分别与烟道及拦截网8可拆卸式连接，用于支撑拦截网8，并且可通过改变放置位置来实现对拦截网8角度的调节。即可根据不同电厂的运行情况灵活调整拦截网8的结构形式、高度、倾斜角度等，保障SCR脱硝装置的脱硝效率和平稳运行。

在上述技术方案的基础上，优选地，位于所述省煤器1出口处的所述拦截网8与竖直方向的夹角为α，且α为0-90°；位于所述水平烟道4入口处的所述拦截网8与水平方向的夹角为β，且β为0-90°。

具体可根据不同电厂的运行情况灵活调整大颗粒灰拦截网8的高度、倾斜角度等，本发明中位于省煤器1出口处的拦截网8与竖直方向的夹角为α，且α为0-90°之间的任意数值，并优选为45°；位于水平烟道4入口处的拦截网8与水平方向的夹角为β，且β为0-90°之间的任意数值，并优选为45°。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述支撑机构包括卡槽10和支撑杆11，所述卡槽10固定设置在所述拦截网8远离所述铰链9的一侧，所述支撑杆11的一端与所述卡槽10卡接，另一端与烟道侧壁滑动连接。

具体地，支撑机构包括卡槽10和支撑杆11，其中，卡槽10固定设置在所述拦截网8远离铰链9的一侧，支撑杆11的一端与所述卡槽10卡接，另一端与烟道侧壁滑动连接。当大颗粒灰拦截网8发生大面积堵塞等极端条件下，只需卸除支撑杆11，拦截网8便可在重力和烟气作用下自动卸除，进而保证机组在极端条件下的正常运行。

此外，支撑机构除使用卡槽10和支撑杆11的方式，还可以螺栓、螺杆等其他固定形式。

为提高拦截网8与烟气的接触面积，提高拦截效率，进一步，所述拦截网8呈折叠式或波浪式结构。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述拦截网8的网孔形状为长方形、正方形、正六边形或圆形中的任意一种或多种。

本发明中拦截网8的开孔形状可以是多种型式，如长条形、正六边形、正方形等，具体可以根据不同电厂实际情况进行灵活调整。在本发明的一个具体的实施例中，拦截网8的网孔形状优选为长条形平板式拦截网8，该拦截网8形状具有压降阻力小、加工制作便利的优点。

而拦截网8的网孔大小可根据实际电厂的大颗粒灰分布特性而定，通常粒径大于4-5mm的大颗粒灰即可造成催化剂通道的堵塞，因此，所选取的拦截网8的网孔尺寸应略小于催化剂通道尺寸。

为及时清除拦截网8上滞留的大颗粒灰，本发明的SCR脱硝系统还包括吹灰器，所述吹灰器设置在所述拦截网8靠近烟气来流的一侧。

吹灰器设置在拦截网8靠近烟气来流的一侧，由输气管道与高压气源相通，吹灰器喷出高压气流对贴近拦截网8表面进行吹扫以去除卡滞在拦截网8上的大颗粒灰，为了保证机组正常运行以及压降稳定，吹灰器的吹灰过程将定时进行或通过检测拦截网8前后压差判定是否进行。因此，本发明的SCR脱硝系统在拦截大颗粒灰的同时有效避免了大颗粒灰堵塞拦截网8的问题，减小了引风机的功耗，提高了电厂的稳定性和经济性。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括省煤器灰斗12，所述省煤器灰斗12设置在所述第一竖直烟道3的底部，且位于所述省煤器1的正下方。

位于省煤器1出口处的拦截网8拦截到的大颗粒灰在吹灰器的吹扫下可直接落入省煤器灰斗12被收集，而未经分离的烟气从省煤器1出口进入省煤器灰斗12，通过转折段进入水平烟道4时，被水平烟道4入口处的拦截网8过滤，粒径大于拦截网8设计拦截尺寸的大颗粒灰将会被拦截网8拦截并落入省煤器灰斗12，以实现烟气与大颗粒灰的分离。处理后的烟气将沿水平烟道4、第二竖直烟道5和顶部水平烟道4进入SCR反应器2，完成污染物脱除后通过出口烟道排出。此外，本发明的拦截网8均位于省煤器灰斗12上方，省去了额外增设储灰装置的成本，具有结构简单、便于安装、维修便捷、成本低等优势。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种SCR脱硝系统，其特征在于，包括省煤器(1)、SCR反应器(2)和依次设置在所述省煤器(1)和所述SCR反应器(2)之间的第一竖直烟道(3)、水平烟道(4)和第二竖直烟道(5)；

其中，所述省煤器(1)的出口处设置有第一拦截机构(6)，且所述第一拦截机构(6)与所述第一竖直烟道(3)的内壁可转动连接；

所述水平烟道(4)的入口处设置有第二拦截机构(7)，且所述第二拦截机构(7)与所述水平烟道(4)的内壁可转动连接。

2.根据权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述第一拦截机构(6)和所述第二拦截机构(7)均包括拦截网(8)、铰链(9)和支撑机构；

所述拦截网(8)的一侧通过所述铰链(9)与所述第一竖直烟道(3)或所述水平烟道(4)的内壁可转动连接，另一侧通过所述支撑机构将所述拦截网(8)以倾斜状态固定在烟道内；

所述支撑机构与所述拦截网(8)可拆卸式连接。

3.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，位于所述省煤器(1)出口处的所述拦截网(8)与竖直方向的夹角为α，且α为0-90°。

4.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，位于所述水平烟道(4)入口处的所述拦截网(8)与水平方向的夹角为β，且β为0-90°。

5.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，所述支撑机构包括卡槽(10)和支撑杆(11)，所述卡槽(10)固定设置在所述拦截网(8)远离所述铰链(9)的一侧，所述支撑杆(11)的一端与所述卡槽(10)卡接，另一端与烟道侧壁滑动连接。

6.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，所述拦截网(8)呈折叠式或波浪式结构。

7.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，所述拦截网(8)的网孔形状为长方形、正方形、正六边形或圆形中的任意一种或多种。

8.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，还包括吹灰器，所述吹灰器设置在所述拦截网(8)靠近烟气来流的一侧。

9.根据权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，还包括省煤器灰斗(12)，所述省煤器灰斗(12)设置在所述第一竖直烟道(3)的底部，且位于所述省煤器(1)的正下方。

Images