CN204134478U - 切换保护型锅炉烟气scr脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，包括锅炉出口烟道，其一端与锅炉的烟气排放出口连接，另一端分两路，一路经SCR进口烟道与SCR反应器进口连接，另一路与旁路烟道一端连接，旁路烟道另一端分两路，一路经SCR出口烟道与SCR反应器出口连接，另一路经锅炉进口烟道与锅炉的锅炉省煤器入口连接，锅炉出口烟道内设有温度传感器，旁路烟道、SCR进口烟道、SCR出口烟道内设有旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门，进口挡板门与SCR反应器进口之间的SCR进口烟道内设有还原剂喷嘴，温度传感器、旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门、还原剂喷嘴与控制系统连接。本实用新型可避免不符合脱硝温度的烟气进入SCR反应器，确保催化剂的安全与寿命。

Description

切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及一种切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，属于工业锅炉脱硝领域。

背景技术

目前乃至今后相当长的一段时期内，我国都是以煤炭为主要能源、石油燃气为辅助能源的国家。据统计，目前我国在用的工业锅炉约62万台，其中70％建在我国的大中型城市内，每年消耗煤炭高达4亿吨之巨。

工业锅炉排放出的NO_x排放量占全国NO_x排放总量的30％以上，是我国大中型城市的主要大气污染源。NO_x排放到空气中会形成酸雨及光化学烟雾，破坏臭氧层，造成温室效应，严重危害自然环境以及人类、动植物的健康。因此，目前我国对锅炉烟气已基本上全部采取了脱硫、脱硝等脱去烟气里的SO₂、NO_x污染元素的措施。

但是，从实际实施中可以发现，在SCR脱硝工艺中，锅炉排放出的烟气会统一送入SCR反应器中进行脱硝处理。然而，SCR反应器对进入其内部的烟气温度是有要求的，其要求烟气温度在290℃～430℃范围内，这样才能保证SCR反应器顺利、有效地进行烟气脱硝处理，使锅炉最终排出烟气中的NO_x含量(氮氧化物)达到国家规定的排放标准(北京市规定为150mg/Nm³)。可是，在供暖期间锅炉运行时，其实际上存在着初寒期、寒期、末寒期三个不同的供暖阶段，这三个供暖阶段所排放出的烟气温度是不同的，且对于每个供暖阶段在同一天的早、中、晚三个时间段，由于环境温度的不同、锅炉运行工况的不断调整，所排放出的烟气温度也是有高有低的。因而可见，在锅炉实际运行过程中，进入SCR反应器的烟气温度不会总是符合脱硝温度(处于290℃～430℃范围内)这一要求，这就使得当进入SCR反应器的烟气温度不符合脱硝温度时，SCR反应器内的催化剂会发生“中毒”现象，这既不能使锅炉最终排出烟气中的NO_x含量达到国家规定的排放标准，又会降低SCR反应器内催化剂的质量，缩减催化剂的使用寿命，还会对下一次烟气脱硝处理产生不好的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，该锅炉烟气SCR脱硝系统在确保脱硝工艺顺利有效进行的基础上，保证了SCR反应器中催化剂的使用安全，提高了SCR反应器内催化剂的质量，延长了催化剂的使用寿命，且运行稳定可靠，寿命长，适用于大型工业锅炉对烟气的脱硝处理。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：它包括锅炉出口烟道，锅炉出口烟道一端与锅炉的烟气排放出口连接，锅炉出口烟道另一端分两路，一路经SCR进口烟道与SCR反应器的进口连接，另一路与旁路烟道一端连接，旁路烟道另一端分两路，一路经SCR出口烟道与SCR反应器的出口连接，另一路经锅炉进口烟道与锅炉的锅炉省煤器入口连接，其中：锅炉出口烟道内设有温度传感器，旁路烟道、SCR进口烟道、SCR出口烟道内分别设有旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门，在处于进口挡板门与SCR反应器的进口之间的SCR进口烟道内设有还原剂喷嘴，温度传感器、旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门、还原剂喷嘴分别与控制系统连接。

在实际设计中，所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门分别配设有控制执行机构，所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门的控制端分别经各自配设的控制执行机构与所述控制系统的相应控制端连接。

所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门的百叶采用316L不锈钢材料制成。

所述控制系统为集散控制系统或集中控制系统。

优选地，所述SCR进口烟道内的所述还原剂喷嘴靠近所述进口挡板门设置。

在实际设计中，所述还原剂喷嘴的输入口与还原剂供给装置的输出口连接。

本实用新型的优点是：

本实用新型可使得符合脱硝温度(处于290℃～430℃范围内)的烟气及时进入SCR反应器内进行脱硝处理，而使得不符合脱硝温度的烟气及时切换至旁路烟道中排除而不进入SCR反应器内，极大保护了SCR反应器中的催化剂，使SCR反应器内的催化剂不会发生“中毒”现象，提高了SCR反应器内催化剂的质量，延长了催化剂的使用寿命，不会对下一次烟气脱硝处理产生不良的影响，确保了脱硝工艺的顺利有效进行。本实用新型运行稳定可靠，效率高，寿命长，适用于大型工业锅炉对烟气的脱硝处理。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

具体实施方式

如图1，本实用新型切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统包括锅炉出口烟道31，锅炉出口烟道31一端与锅炉10的烟气排放出口连接，锅炉出口烟道31另一端分两路，一路经SCR进口烟道32与SCR反应器26的进口连接，另一路与旁路烟道33一端连接，旁路烟道33另一端分两路，一路经SCR出口烟道34与SCR反应器26的出口连接，另一路经锅炉进口烟道35与锅炉10的锅炉省煤器入口连接，其中：锅炉出口烟道31内设有温度传感器22，旁路烟道33、SCR进口烟道32、SCR出口烟道34内分别设有旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27，在处于进口挡板门23与SCR反应器26的进口之间的SCR进口烟道32内设有还原剂喷嘴24，还原剂喷嘴24的输入口与还原剂供给装置(图中未示出)的输出口连接，如图1，优选地，SCR进口烟道32内的还原剂喷嘴24靠近进口挡板门23设置，温度传感器22、旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27、还原剂喷嘴24的控制端分别与控制系统21的相应控制端连接。

如图，控制系统21主要用于接收与处理温度传感器22传送的温度数据，对旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27的开闭进行控制，以及对还原剂喷嘴24的开启与关闭进行控制等。另外，控制系统21还可实时采集旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27等的运行信号，以便当某一部件出现故障时，及时告知操作人员进行排除故障处理，保证系统的正常运行。

在实际设计中，旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27可分别配设有控制执行机构(图中未示出)，旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27的控制端分别经各自配设的控制执行机构与控制系统21的相应控制端连接。

优选地，旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27的百叶采用硬度较高、耐腐蚀的316L不锈钢材料制成，这种不锈钢材料可有效防止高温烟气对挡板门的冲刷和腐蚀，可延长挡板门的使用寿命。

在实际设计中，控制系统21可为DCS系统(集散控制系统)或集中控制系统等。

在本实用新型中，旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27、还原剂喷嘴24、SCR反应器26、锅炉10、还原剂供给装置、控制执行机构为本领域的已有器件或设备，控制系统21为本领域技术人员应知晓的熟知技术，故其具体构成不在这里详述。

本实用新型的工作过程为：

温度传感器22实时对从锅炉10的烟气排放出口排出的含NO_x的高温烟气的温度进行检测，并将检测得到的温度数据传送给控制系统21，由控制系统21对接收的温度数据进行处理，判断此时排出的烟气温度是否符合脱硝温度，即判断此时排出的烟气温度是否处于290℃～430℃范围内。

若判断结果为此时排出的烟气温度符合脱硝温度，则控制系统21依次控制进口挡板门23、出口挡板门27打开，旁路挡板门25关闭，且开启还原剂喷嘴24，还原剂喷嘴24向SCR进口烟道32内喷洒脱硝还原剂，于是，如图1中空心箭头所示，从锅炉10排出的烟气经锅炉出口烟道31进入SCR进口烟道32，在SCR进口烟道32内混合入脱硝还原剂后进入SCR反应器26内，在通过SCR反应器26内的催化剂层时，被催化剂催化进行还原反应，将有害的NO_x还原成无害的N₂和H₂O，使烟气内的NO_x含量降低，达到国家规定的排放标准数值，然后从SCR反应器26的出口输出，经SCR出口烟道34、锅炉进口烟道35进入锅炉省煤器入口，完成脱硝过程。

在实际运行中，当脱硝后的烟气进入锅炉10内后，还要进行后续的换热处理，而后进入下一个烟气处理环节——除尘和脱硫，以便将最终达标的烟气排入大气中去。

若判断结果为此时排出的烟气温度不符合脱硝温度(SCR反应器26无法正常进行脱硝)，则本实用新型采取切换保护措施，即控制系统21依次控制旁路挡板门25打开，进口挡板门23、出口挡板门27关闭，且关闭还原剂喷嘴24，于是，如图1中实心箭头所示，从锅炉10排出的烟气经锅炉出口烟道31进入旁路烟道33，SCR进口烟道直接从锅炉进口烟道35进入锅炉省煤器入口，进行后续的换热处理、除尘和脱硫处理。从实际中可以发现，这种使不符合脱硝温度的烟气不进入SCR反应器26的设计，可以极大地保护SCR反应器26中的催化剂，使SCR反应器26内的催化剂不会发生“中毒”现象，提高催化剂的质量，延长催化剂的使用寿命，且不会对下一次烟气脱硝处理产生不良的影响，确保了脱硝工艺的顺利有效进行。

在实际运行中，当旁路挡板门25、进口挡板门23、出口挡板门27、还原剂喷嘴24等中的某一部件出现故障时，控制系统21可及时监测到，以快速告知操作人员进行排除故障处理，保证系统的正常运行。

本实用新型的优点是：

本实用新型可使得符合脱硝温度(处于290℃～430℃范围内)的烟气及时进入SCR反应器内进行脱硝处理，而使得不符合脱硝温度的烟气及时切换至旁路烟道中排除而不进入SCR反应器内，极大保护了SCR反应器中的催化剂，使SCR反应器内的催化剂不会发生“中毒”现象，提高了SCR反应器内催化剂的质量，延长了催化剂的使用寿命，不会对下一次烟气脱硝处理产生不良的影响，确保了脱硝工艺的顺利有效进行。本实用新型运行稳定可靠，效率高，寿命长，适用于大型工业锅炉对烟气的脱硝处理。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：它包括锅炉出口烟道，锅炉出口烟道一端与锅炉的烟气排放出口连接，锅炉出口烟道另一端分两路，一路经SCR进口烟道与SCR反应器的进口连接，另一路与旁路烟道一端连接，旁路烟道另一端分两路，一路经SCR出口烟道与SCR反应器的出口连接，另一路经锅炉进口烟道与锅炉的锅炉省煤器入口连接，其中：锅炉出口烟道内设有温度传感器，旁路烟道、SCR进口烟道、SCR出口烟道内分别设有旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门，在处于进口挡板门与SCR反应器的进口之间的SCR进口烟道内设有还原剂喷嘴，温度传感器、旁路挡板门、进口挡板门、出口挡板门、还原剂喷嘴分别与控制系统连接。

2.如权利要求1所述的切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：

所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门分别配设有控制执行机构，所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门的控制端分别经各自配设的控制执行机构与所述控制系统的相应控制端连接。

3.如权利要求1或2所述的切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：

所述旁路挡板门、所述进口挡板门、所述出口挡板门的百叶采用316L不锈钢材料制成。

4.如权利要求1所述的切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：

所述控制系统为集散控制系统或集中控制系统。

5.如权利要求1所述的切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：

所述SCR进口烟道内的所述还原剂喷嘴靠近所述进口挡板门设置。

6.如权利要求1或5所述的切换保护型锅炉烟气SCR脱硝系统，其特征在于：

所述还原剂喷嘴的输入口与还原剂供给装置的输出口连接。