CN115487674A - 一种适用高尘scr脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，反应器、吹灰器装置以及催化剂支撑梁，所述吹灰器装置包括分路气管、设置在所述分路气管上方的上层耙管以及设置在所述分路气管下方的下层耙管；所述上层耙管上设有上层耙管喷嘴；所述下层耙管设有下层耙管喷嘴；所述催化剂支撑梁均布设置在所述反应器的内部；所述催化剂支撑梁上还设有催化剂；所述吹灰器装置设置在上下两个所述催化剂支撑梁的中间。本发明的吹灰器系统有效解决了高尘烟气SCR脱硝催化剂堵塞清灰的问题，防止催化剂堵塞、中毒，保证SCR脱硝系统催化剂活性及寿命。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统。
背景技术
氮氧化物污染控制是近几年我国节能减排的重要指标之一，目前市场上烟气脱硝技术主要有臭氧氧化法、选择性非催化还原法SNCR、选择性催化还原法SCR，其中SCR脱硝具有较高且稳定的脱氮效率，目前工业炉窑脱硝大部分采用这种工艺，SCR工艺主要装置是脱硝反应器，在反应器内分3～4层放置催化剂，一般布置在垂直烟道中，烟气自上往下流通，每层催化剂高度约1.2～1.5米，在催化剂作用下，将烟气中氮氧化物反应还原成氮气和水。
催化剂是SCR脱硝技术的核心，在烟气脱硝系统的催化剂采用多孔结构挤塑模块，使用TiO2及玻璃纤维作为载体，敷涂V2O5、WO3等活性物质，添加WO3增加催化剂的物理强度，并抑制SO2向SO3的转化。
SCR脱硝系统运行成本及取决于催化剂寿命，催化剂的使用寿命则取决于催化剂活性的衰减速度。催化剂活性主要有化学失活和物理失活。烟气中重金属Na2O、K2O、As等物质影响催化剂化学活性，对于化学失活，国内外催化剂生产厂家通过对催化剂选型设计时原料配方上加入抗中毒活性物质，以提高催化剂抗毒能力及化学稳定性。催化剂物理失活主要由于高温烧结、积灰堵塞催化剂空隙引起催化剂通道堵塞，并影响催化剂寿命。所以吹灰器成了SCR脱硝系统的必要设备。耙式吹灰器作为传统脱硝吹灰器，利用中压热空气或蒸汽的喷射冲击催化剂表面积灰，耙式吹灰器需在SCR脱硝反应器装入导轨，耙式吹灰器在导轨上滑动，耙管上的喷嘴向下在催化剂表面吹灰。耙管的喷嘴吹灰间距及行程固定，通常喷嘴中间区域的下方的催化剂吹灰压力减弱，催化剂的孔道时间长易导致局部积灰，吹灰压力减弱导致催化剂孔道不能完全吹透，烟气飞灰容易在吹灰压力弱侧区域沉积，一般从催化剂孔道下部积灰至上部，并随着低压吹灰将催化剂积灰孔道下侧压实堵塞。只能等反应器隔离人工用钢丝逐个孔手动清灰，一块催化剂需通孔数量少则达三千多个，使用人工手动清灰工作量较为繁重。
发明内容
本发明的目的是为本发明目的是解决高尘SCR脱硝系统吹灰器吹灰方向单向性且吹灰器存在吹灰死角等问题，而提出的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，使催化剂表面吹灰全覆盖，催化剂吹灰能力弱侧堵塞区域反向吹扫疏通催化剂孔道，防止催化剂堵塞、中毒，保证SCR脱硝系统催化剂活性及寿命。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，包括反应器、吹灰器装置以及催化剂支撑梁，所述吹灰器装置包括分路气管、设置在所述分路气管上方的上层耙管以及设置在所述分路气管下方的下层耙管；所述上层耙管上设有上层耙管喷嘴；所述下层耙管设有下层耙管喷嘴；所述催化剂支撑梁均布设置在所述反应器的内部；所述催化剂支撑梁上还设有催化剂；所述吹灰器装置设置在所述催化剂支撑梁的上部以及下部，不仅可以单独使用，还可以合并进行使用。
较佳的，所述上层耙管喷嘴与所述下层耙管喷嘴之间完全错开设置且反向设置。
较佳的，所述吹灰器系统上还设有储气罐；所述储气罐的出口处设有进气母管，并通过所述进气母管连接所述反应器。
较佳的，所述反应器内设有数组所述吹灰器装置；数组数组所述吹灰器装置之间采用并联结构连接；每组所述吹灰器装置的分路气管与所述进气母管之间还设有进气主管。
较佳的，每个所述进气主管上还设有电动推杆；所述电动推杆之间串联设置；所述电动推杆的末端上还设有控制系统；所述控制系统与所述电动推杆之间通过电信号连接。
较佳的，所述进气主管上还设有手动截止阀。
较佳的，所述反应器的底部上还设有灰斗。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、吹灰器在反应器内侧布置，吹灰器由分路气管进入上下两层耙管，吹灰器上层耙管喷嘴布置朝上喷吹上层催化剂底部；吹灰器下层耙管喷嘴布置朝下喷吹下层催化剂上表面，实现催化剂孔道上下两端双向清灰。
2、每组吹灰器上下耙管喷嘴错位间距布置，使上层催化剂吹灰器下层耙管与下层催化剂吹灰器上层耙管的喷嘴完全错开，保证吹灰区域无死角。
3、对工业窑炉及高尘烟气适应性强，催化剂清洁度高、寿命长，脱硝系统运行更长久。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2是本发明的反应器与吹灰装置布置示意图；
图3是本发明吹灰装置吹灰器耙管及喷嘴布置示意图；
图中：1-反应器；2-吹灰器装置；3-催化剂支撑梁；21-分路气管；22-上层耙管；23-下层耙管；24-上层耙管喷嘴；25-下层耙管喷嘴；31-催化剂；4-储气罐；5-进气母管；6-进气主管；7-电动推杆；8-控制系统；9-手动截止阀；10-灰斗。
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，本发明提供了一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，包括反应器1、吹灰器装置2以及催化剂支撑梁3，所述吹灰器装置2包括分路气管21、设置在所述分路气管21上方的上层耙管22以及设置在所述分路气管21下方的下层耙管23；所述上层耙管22上设有上层耙管喷嘴24；所述下层耙管23设有下层耙管喷嘴25；所述催化剂支撑梁3均布设置在所述反应器1的内部；所述催化剂支撑梁3上还设有催化剂31；所述吹灰器装置2设置在上下两个所述催化剂支撑梁3的中间。
在SCR脱硝反应器1内的每层催化剂支撑梁3设置一台催化剂吹灰器，根据反应器1宽度L在吹灰装置2上设置多组耙管，每组耙管前后行程间距2～4米，每组耙管分上层耙管22与下层耙管23，最上层催化剂31只需设置下层耙管23即可。由储气罐输4送过来的压缩空气经每层催化剂吹灰装置进气主管6，进气主管6压缩空气送至吹灰器装置各耙管，每组耙管均布n套喷嘴，每组耙管入口设有电动调节阀，主管是内外套管结构，中间设置密封层，每层进气主管末端装有电动推杆，每组耙管随着进气主管6前进及后退吹扫催化剂31表面灰分。
较佳的，所述上层耙管喷嘴24与所述下层耙管喷嘴25之间完全错开设置。
每层吹灰器装置2的上层耙管22为常开吹灰，通过上层耙管22前电动调节阀控制其吹灰压力在0.05～0.1MPa之间，避免脱硝系统烟尘落入上层耙管喷嘴24，逆着烟气方向喷吹对烟气形成扰流，使烟气中的氨气与氮氧化物充分混合。
喷嘴间距按S布置均布，上层耙管22第一只喷嘴距上层耙管22端部距离1/2 S，下层耙管23第一只喷嘴设置在下层耙管23的端部，上下层吹灰器主管同轴同尺寸，催化剂31上部吹灰器的下层耙管喷嘴25与催化剂下部吹灰器的上层耙管喷嘴24错开1/2 S，喷嘴间距S=150～350mm。
较佳的，所述吹灰器系统上还设有储气罐4；所述储气罐4的出口处设有进气母管5，并通过所述进气母管5连接所述反应器1。
较佳的，所述反应器1内设有数组所述吹灰器装置2；数组所述吹灰器装置2之间采用并联结构连接；每组所述吹灰器装置2的分路气管21与所述进气母管5之间还设有进气主管6。
较佳的，每个所述进气主管6上还设有电动推杆7；所述电动推杆7之间串联设置；所述电动推杆7的末端上还设有控制系统8；所述控制系统8与所述电动推杆7之间通过电信号连接。
所述每层催化剂31间压差接入控制系统8，控制系统8根据烟尘数据调节吹灰频次及吹灰器电动推杆7的电机转速，烟气烟尘低，催化剂压差小时，吹灰器装置2吹灰频次低，吹灰压力减小；烟气含尘高，催化剂压差上升时，吹灰器装置2吹灰频次增多，通过电动调节阀增大吹灰压力。
较佳的，所述进气主管21上还设有手动截止阀9。
较佳的，所述反应器1的底部上还设有灰斗10。
具体实施：
储气罐4出口压缩空气通过进气母管5分别接入每层催化剂31进气主管6前手动截止阀9，手动截止阀9连接电动推杆7及进气主管6，进气主管6分别与上层耙管21、下层耙管22通过耙管进气电动调节阀连接，上层耙管喷嘴24及下层耙管喷嘴25按间距S均布在上层耙管22和下层耙管23上，电动推杆7通过电机的正反转控制进气主管6前进及后退，控制系统8连接电动推杆7及耙管进气调节阀，根据脱硝系统工况调整电动推杆7电机转速及进气调节阀阀体开度。
脱硝系统正常运行时，催化剂31压差阻力上升，控制系统8启动吹灰器装置2准备吹灰，储气罐4将压缩空气经进气母管5及各层催化剂31进气主管6，由进气主管6分配至耙管进气电动调节阀，上层耙管22前耙管进气电动调节阀通过控制系统8调节为低压头喷吹压力，上层耙管喷嘴24低压向上喷吹避免烟气灰尘进入上层耙管喷嘴24，并对向下的烟气形成扰流混合烟气中的氨气与氮氧化物。下层耙管8前耙管进气电动调节阀通过控制系统调节为高压头喷吹压力，下层耙管喷嘴25高压向下喷吹将催化剂31积灰向下喷吹。吹灰器装置2吹灰后，催化剂31压差下降不明显，下层耙管喷嘴25之间下方催化剂孔道积灰堵塞，控制系统8将下层吹灰装置上层耙管22耙管进气电动调节阀调节为高压头喷吹压力，由上层耙管喷嘴24向上喷吹，将沉积在催化剂31下端盲区的积灰疏通，再由系统负压及下层耙管喷嘴25将疏通吹起的浮灰向下随烟气吹走。脱硝系统隔离检修时，烟气中灰尘逐渐积至催化剂孔道下部，由每层吹灰器装置2的上层耙管喷嘴24朝上喷吹通孔，由上至下逐层通过每层吹灰器装置2的下层耙管喷嘴25朝下喷吹，将每层催化剂31上的积灰通过吹灰器装置2吹动下落至反应器1底部灰斗10。
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 (6)
1.一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，包括反应器（1）、吹灰器装置（2）以及催化剂支撑梁（3），其特征在于：所述吹灰器装置（2）包括分路气管（21）、设置在所述分路气管（21）上方的上层耙管（22）以及设置在所述分路气管（21）下方的下层耙管（23）；所述上层耙管（22）上设有上层耙管喷嘴（24）；所述下层耙管（23）设有下层耙管喷嘴（25）；所述催化剂支撑梁（3）均布设置在所述反应器（1）的内部；所述催化剂支撑梁（3）上还设有催化剂（31）；所述吹灰器装置（2）设置在所述催化剂支撑梁（3）的上部以或下部。
2.如权利要求1所述的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，其特征在于：所述吹灰器系统上还设有储气罐（4）；所述储气罐（4）的出口处设有进气母管（5），并通过所述进气母管（5）连接所述反应器（1）。
3.如权利要求3所述的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，其特征在于：所述反应器（1）内设有数组所述吹灰器装置（2）；数组数组所述吹灰器装置（2）之间采用并联结构连接；每组所述吹灰器装置（2）的分路气管（21）与所述进气母管（5）之间还设有进气主管（6）。
4.如权利要求4所述的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，其特征在于：每个所述进气主管（6）上还设有电动推杆（7）；所述电动推杆（7）之间串联设置；所述电动推杆（7）的末端上还设有控制系统（8）；所述控制系统（8）与所述电动推杆（4）之间通过电信号连接。
5.如权利要求5所述的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，其特征在于：所述进气主管（6）上还设有手动截止阀（9）。
6.如权利要求1所述的一种适用高尘SCR脱硝催化剂堵塞清洁吹灰器系统，其特征在于：所述反应器（1）的底部上还设有灰斗（10）。
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