CN206253015U - 低温自换热式scr脱硝反应塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低温自换热式SCR脱硝反应塔，包括脱硝塔和混流烟道，脱硝塔在中下部设有对净化后的烟气进行降温的盘管换热器，盘管换热器上部间隔设有多个用于对烟气进行脱硝处理的催化剂，脱硝塔的烟气进口与盘管换热器的进气口连接相通，脱硝塔底部的烟气出口位于盘管换热器下部；所述的混流烟道底部的进气口与盘管换热器的出气口连接相通、顶部的出气口与脱硝塔顶部连接相通，混流烟道内设有用于对未净化烟气进行加热的加热器和位于加热器上部用于对向对未净化烟气喷撒氨气的喷氨格栅。本实用新型结构合理，能充分回收和利用脱硝反应的烟气热能，便于现有设备改造，提高入口烟气的温度及脱硝反应效率，节省能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种低温自换热式SCR脱硝反应塔，属于烟气处理净化技术领域。
背景技术
低温脱硝是目前国内废气治理领域的一个难题。一方面，低温会大大降低SCR脱硝反应器催化剂的反应效率，使得性能低下。另一方面，低温环境中由于烟气中硫的存在，会与脱硝用的氨反应生成硫酸氨盐，进而堵塞催化剂，造成催化剂中毒。而很多工业领域，比如垃圾焚烧炉的烟气处理，一般在锅炉出口接半干法脱硫加布袋除尘的工艺，布袋出口烟气温度一般在180℃以下，不适合使用SCR法脱硝。
针对这种情况，现有低温脱硝处理设备为对烟气加热提高温度，通过气气换热器将SCR脱硝塔出口的烟气与进口烟气进行换热，将部分回收能量。但这种设备存在以下问题，
1、气气换热器价格昂贵，结构复杂，不仅大大增加一次性投资的成本，而且也增加了日后维护保养的难度。
2、当烟气离开脱硝塔，进入气气换热器，这个过程中已经产生了一定的温降，减小了气气换热器换热管的温差，从而降低能量回收效率。
3、由于脱硝塔进出口的高度差，气气换热器难以布置在合适位置，并且也增加了占地，增加了设备布置的难度，在很多工程项目，特别是旧设备改造项目中，均有用地紧张的困难，使得气气换热器的布置成为一个严重的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构合理，能充分回收和利用脱硝反应的烟气热能，便于现有设备改造，提高入口烟气的温度及脱硝反应效率，节省能源的低温自换热式SCR脱硝反应塔。
本实用新型为达到上述目的的技术方案是：一种低温自换热式SCR脱硝反应塔，其特征在于：包括脱硝塔和混流烟道，所述脱硝塔在中下部设有对净化后的烟气进行降温的盘管换热器，盘管换热器上部间隔设有多个用于对烟气进行脱硝处理的催化剂，脱硝塔的烟气进口与盘管换热器的进气口连接相通，脱硝塔底部的烟气出口位于盘管换热器下部；所述的混流烟道底部的进气口与盘管换热器的出气口连接相通、顶部的出气口与脱硝塔顶部连接相通，混流烟道内设有用于对未净化烟气进行加热的加热器和位于加热器上部用于对向对未净化烟气喷撒氨气的喷氨格栅。
本实用新型采用脱硝塔和混流烟道，而脱硝塔上设有烟气进口和烟气出口，而盘管换热器设置在脱硝塔的中下部，需净化的低温烟气通过烟道送入脱硝塔内的盘管换热器内，与通过脱硝之后从上到下的高温烟气进行充分换热，一方面降低出口净化烟气的温度，同时回收热量，提高入口未净化烟气的温度，从而大大降低加热器所需的能耗，相比直热式低温脱硝工艺能耗达50％以上。本实用新型将加热器和喷氨格栅设置在混流烟道内，而混流烟道设置在脱硝塔一侧，不会受脱硝塔进出口的高度的影响，由于加热器和喷氨格栅设置在混流烟道，方便安装加热器，而且也便于现有设备改造项目。本实用新型将换热之后的未净化烟气在混流烟道内进行加热，保证烟气温度至反应以及维持系统稳定运行所需的温度，并通过混流烟管上部的喷氨格栅，向未净化烟气均匀的喷射氨气作为反应剂，并通过格栅板使氨气与烟气充分混合，在高温烟气通过脱硝塔的多层催化剂时，使高温烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下与氨气反应，分解成氮气和水从而去除，使烟气得以净化，再通过盘管换热器区域降温后排出，处理后的排放物为N2、CO2等无害气体，无二次污染。本实用新型的低温自换热式SCR脱硝反应塔，烟气通过混流烟道内的加热器加热能保证反应温度，不会造成催化剂的中毒，处理效率高，脱硝效率可达90％以上。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型低温自换热式SCR脱硝反应塔的结构示意图。
其中：1—脱硝塔，1-1—烟气出口，2—盘管换热器，3—催化剂，4—过渡室，5—喷氨格栅，6—混流烟道，7—加热器，8—烟道，9—渐收接头，10—渐扩接头。
具体实施方式
见图1所示，本实用新型低温自换热式SCR脱硝反应塔，包括脱硝塔1和混流烟道6。见图1所示，脱硝塔1在中下部设有对净化后的烟气进行降温的盘管换热器2，盘管换热器2上部间隔设有多个用于对烟气进行脱硝处理的催化剂3，脱硝塔1的烟气进口与盘管换热器2的进气口连接相通，脱硝塔1底部的烟气出口1-1位于盘管换热器2下部，将未净化的低温烟气通过盘管换热器2而与脱硝塔1内部经过脱硝之后的高温烟气进行换热，不仅能降低净化后出口烟气的温度，并能充分利用热量，提高未净化入口烟气的温度，以降低加热器7所需的能耗，通过脱硝塔1上的多层催化剂3，对高温烟气中的氮氧化物进行脱硝反应分解成氮气和水，使烟气得以净化。
见图1所示，本实用新型混流烟道6底部的进气口与盘管换热器2的出气口连接相通、顶部的出气口与脱硝塔1顶部连接相通，混流烟道6内设有用于对未净化烟气进行加热的加热器7和位于加热器7上部用于对向对未净化烟气喷撒氨气的喷氨格栅5，该加热器7可采用天然气燃烧加热器或其它结构的加热器，通过加热器7对换热后的未净化烟气进行加热至其反应温度，而喷氨格栅5向烟气内均匀的喷射氨气并作为反应剂，通过格栅使氨气与未净化烟气能均匀混合，而进入脱硝塔1的上部。本实用新型为使氨气与烟气能能更进一步混合，脱硝塔1顶部与混流烟道6顶部通过过渡室4连接，且过渡室4位于脱硝塔1的后上部设有导流斜面，通过过渡室4以及导流斜面，将烟气和氨气引导至脱硝塔1内进行脱硝反应。
本实用新型脱硝塔1在位于各催化剂3的上侧或下侧设有吹灰机构，通过吹灰机构对催化剂3定期吹扫，使催化剂3保持活性，而保证脱硝效率。
见图1所示，本实用新型烟道8通过渐扩接头10与盘管换热器2的进气口连接，盘管换热器2的出气口通过渐收接头9与混流烟道6连接，以减少烟气在盘管换热器2阻力。
采用本实用新型的低温自换热式SCR脱硝反应塔，对烟气量77000Nm3/h，采用前置半干法脱硫，脱硫后布袋除尘器出口温度180℃，NOx含量400mg/Nm3，SO2含量小于5mg/Nm3的烟气进行处理。见图1所示，将烟气从烟道8通入该脱硝塔1下部的盘管换热器2内被加热至210℃，换热后的烟气进入混流烟道6内，然后在天然气燃烧加热器加热烟气至240℃，加热后的烟气通过喷氨格栅5与氨气混合并进入脱硝塔1内，使烟气、氨气通过催化剂3进行脱硝反应，烟气反应后保持240℃进入盘管换热器2区域，与入口冷烟气换热，脱硝后的净化烟气作为热源通过盘管换热器2进行换热后降至210℃，从烟气出口1-1而排放，经处理后NOx排放浓度降低至200mg/Nm3，达到环保标准。
采用本实用新型的低温自换热式SCR脱硝反应塔，对烟气量60000Nm3/h、采用后置湿法脱硫，前置高温静电除尘器除尘后烟气温度240℃，NOx含量800mg/Nm3，SO2含量500mg/Nm3的含硫烟气进行处理。见图1所示，将烟气从烟道8通入该脱硝塔1下部的盘管换热器2内被加热至270℃，换热后的烟气进入混流烟道6内，然后在天然气燃烧加热器加热烟气至300℃，加热后的烟气通过喷氨格栅5与氨气混合并进入脱硝塔1内，使烟气、氨气通过催化剂3进行脱硝反应，烟气反应后保持300℃进入盘管换热器2区域，与入口冷烟气换热，脱硝后的净化烟气作为热源通过盘管换热器2进行换热后降至270℃，从烟气出口1-1排放，处理后NOx排放浓度降低至200mg/Nm3，达到环保标准。
Claims (4)
1.一种低温自换热式SCR脱硝反应塔，其特征在于：包括脱硝塔(1)和混流烟道(6)，所述脱硝塔(1)在中下部设有对净化后的烟气进行降温的盘管换热器(2)，盘管换热器(2)上部间隔设有多个用于对烟气进行脱硝处理的催化剂(3)，脱硝塔(1)的烟气进口与盘管换热器(2)的进气口连接相通，脱硝塔(1)底部的烟气出口(1-1)位于盘管换热器(2)下部；所述的混流烟道(6)底部的进气口与盘管换热器(2)的出气口连接相通、顶部的出气口与脱硝塔(1)顶部连接相通，混流烟道(6)内设有用于对未净化烟气进行加热的加热器(7)和位于加热器(7)上部用于对向对未净化烟气喷撒氨气的喷氨格栅(5)。
2.根据权利要求1所述的低温自换热式SCR脱硝反应塔，其特征在于：所述脱硝塔(1)在位于催化剂(3)的上侧或下侧设有反吹灰机构。
3.根据权利要求1所述的低温自换热式SCR脱硝反应塔，其特征在于：所述脱硝塔(1)顶部与混流烟道(6)顶部通过过渡室(4)连接，且过渡室(4)位于脱硝塔(1)的后上部设有导流斜面。
4.根据权利要求1所述的低温自换热式SCR脱硝反应塔，其特征在于：所述烟道(8)通过渐扩接头(10)与盘管换热器(2)的进气口连接，盘管换热器(2)的出气口通过渐收接头(9)与混流烟道(6)连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109453665A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-12 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种应用于脱硝系统的尿素溶液热解装置及方法 |
| CN111744359A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-09 | 江苏山淼环境工程有限公司 | 一种安全高效的催化装置 |
| CN112807998A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-18 | 华能江阴燃机热电有限责任公司 | 一种燃气电厂脱硝系统 |
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