CN207401357U - 一种适用于炭素行业的脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括锅炉本体，其特征在于，所述锅炉本体上设置有用于向炉膛内喷射气体的SNCR喷射系统，所述锅炉本体的烟道内设置有烟道隔板将烟道分成互不相通的两部分，所述烟道隔板的一侧经SCR入口烟道连接至SCR反应器的入口侧，所述SCR反应器的出口侧经SCR出口烟道连接至所述烟道隔板的另一侧，所述SCR入口烟道上设置有用于向内喷射气体的SCR喷射系统。本实用新型只需对锅炉本体进行简单的改造，便可结合SNCR脱硝技术和SCR脱硝技术对炭黑尾气进行高效的脱硝，同时降低了对催化剂的依赖。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硝领域，尤其涉及一种适用于炭素行业的脱硝装置。
背景技术
在环保意识日益提高的今天，对于尾气的排放要求也越来越高。同样的，在炭素行业中，其尾气主要为炭黑尾气，主要含微量炭黑、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氢及其他反应气体。炭黑尾气不允许直接排放大气，但可以作为二次能源再利用，如用作燃烧炉或锅炉燃料等，燃烧后炭黑尾气烟气中氮氧化物NOx含量很高，超出GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》新建锅炉氮氧化物NOx排放标准200mg/Nm3要求，部分省份环保要求同燃煤锅炉要求一致，为50mg/Nm3。
炭黑尾气烟气具有以下特点：
1、烟气含湿量高，达到28％左右，而燃煤锅炉烟气不会超过15％；
2、烟尘含量低，粒度在20～2000mm之间，主要是炭黑；燃煤锅炉烟尘含量高，但粒度大，烟尘主要是金属氧化物；
3、氮氧化物NOx含量高，燃煤锅炉NOx含量很少达到900mg/Nm3。
综上所述，炭黑生产过程中产生大量的低热值废气，如果直接排放大气，将造成严重的环境污染和资源浪费；同时，针对炭黑尾气水分高的特性，传统的SCR脱硝技术处理效率又很难达到预期效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于炭素行业的脱硝装置，只需对锅炉本体进行简单的改造，便可结合SNCR脱硝技术和SCR脱硝技术对炭黑尾气进行高效的脱硝，同时降低了对催化剂的依赖。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括锅炉本体，其特征在于，所述锅炉本体上设置有用于向炉膛内喷射气体的SNCR喷射系统，所述锅炉本体的烟道内设置有烟道隔板将烟道分成互不相通的两部分，所述烟道隔板的一侧经SCR入口烟道连接至SCR反应器的入口侧，所述SCR反应器的出口侧经SCR出口烟道连接至所述烟道隔板的另一侧，所述SCR入口烟道上设置有用于向内喷射气体的SCR喷射系统。
进一步的，所述SNCR喷射系统包括管道及管道一侧的气嘴。
进一步的，所述SCR喷射系统包括管道及管道一侧的气嘴。
进一步的，所述SCR反应器内设置有若干催化剂层。
进一步的，所述SCR反应器的入口侧设置有导流板。
进一步的，所述导流板的尾侧设置有整流格栅。
进一步的，所述锅炉本体的烟道内设置有省煤器，所述省煤器设置于SCR入口烟道一侧。
进一步的，所述锅炉本体的烟道内设置有空预器，所述空预器设置于SCR出口烟道一侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的装置在炉膛内进行初步的SNCR脱硝技术对炭黑尾气进行初步脱硝，避免含水量较高的烟气对SCR脱硝环节中的催化剂造成损伤；同时，SNCR反应阶段的氨泄露可作为SCR阶段的还原剂，降低整体的运行费用；可为企业的运行节省大量资金，对环境保护也有重大意义。
附图说明
图1为SNCR反应原理图。
图2为SCR反应原理图。
图3为本实用新型的整体结构示意图。
图中：1-锅炉本体；11-炉膛；12-烟道隔板；13-省煤器；14-空预器；2-SNCR喷射系统；21-管道；22-气嘴；23-空气/氨气混合气体；3-SCR喷射系统；31-管道；32-气嘴；33-空气/氨气混合气体；4-SCR反应器；41-导流板；42-整流格栅；43-催化剂层；5-SCR入口烟道；6-SCR出口烟道。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
现有对尾气的脱硝处理主要分为SNCR和SCR两种：
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)即选择性非催化还原法脱硝技术，请参照图1，该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内温度为850～950℃的区域，NH3与烟气中的NOx进行选择性反应，NOx被还原为氮气和水。
SNCR烟气脱硝技术采用氨基还原剂喷入炉内有选择性的与NOx进行反应，在850～950℃范围内，还原NOx的主要反应为：
8NH3+6NO+3O2→7N2+12H2O
当温度高于1000℃时，NH3则会被氧化为NO，即
4NH3+5O2→4NO+6H2O
SCR(Selective Catalytic Reduction,SCR)为选择性催化还原法脱硝技术，是工业上应用最广的一种烟气脱硝技术，可应用于电站锅炉、工业窑炉和垃圾焚烧等燃烧设备的NOx排放控制，理想状态下，可使NOx的脱除率达90％以上，是目前能找到的最好的固定源NOx治理的技术。
SCR脱硝反应过程：请参照图2，SCR脱硝系统是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂、利用催化剂将烟气中的NOx转化为氮气和水。在通常的设计中，使用液态无水氨或氨水，和稀释空气混合，利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。
炭黑生产过程中产生大量的低热值废气，如果直接排放大气，将造成严重的环境污染和资源浪费；同时，针对炭黑尾气水分高的特性，传统的SCR脱硝技术处理效率又很难达到预期效果。
请参照图3，为了将SNCR和SCR结合在一起对炭黑尾气进行脱硝，本实用新型提供一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括锅炉本体1，所述锅炉本体1上设置有用于向炉膛11内喷射气体的SNCR喷射系统2，所述锅炉本体1的烟道内设置有烟道隔板12将烟道分成互不相通的两部分，所述烟道隔板12的一侧经SCR入口烟道5连接至SCR反应器4的入口侧，所述SCR反应器4的出口侧经SCR出口烟道6连接至所述烟道隔板12的另一侧，所述SCR入口烟道5上设置有用于向内喷射气体的SCR喷射系统3。
本装置有两个反应区，通过布置在锅炉本体1的SNCR喷射系统2，首先将还原剂喷入第一个反应区——炉膛11，在高温下，还原剂与烟气中NOx发生非催化还原反应，实现初步脱氮。然后，未反应完的还原剂经烟道及烟道隔板12的阻隔作用，由SCR入口烟道进入混合工艺的第二个反应区——SCR反应器4，进步一脱氮。
于本实施例中，所述SNCR喷射系统2包括管道21及管道21一侧的气嘴22，管道21的另一侧接入空气/氨气混合气体23；类似的，所述SCR喷射系统3包括管道31及管道31一侧的气嘴32，管道31的另一侧接入空气/氨气混合气体33，实现还原剂的注入。
于本实施例中，所述SCR反应器4内设置有若干催化剂层43，催化剂层43的层数可根据实际需求设置，层数越多，脱硝效果越好，但相应的成本也就越高；为了使进入SCR反应器4气体顺利与催化剂基础，所述SCR反应器的入口侧设置有导流板41，将气体导向催化剂层；优选的，为了使气体进一步与催化剂充分接触，所述导流板41的尾侧设置有整流格栅42，使气体充分均匀地分散在反应器内。
于本实施例中，所述锅炉本体1的烟道内设置有省煤器13，所述省煤器13设置于SCR入口烟道5一侧；所述锅炉本体1的烟道内设置有空预器14，所述空预器14设置于SCR出口烟道6一侧。省煤器13的作用在于对烟气热量的回收，同时降温后的气体满足SCR脱硝反应的温度要求，空预器14的作用在于对再次回到烟道内的气体实行预加热。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (8)
1.一种适用于炭素行业的脱硝装置，包括锅炉本体，其特征在于，所述锅炉本体上设置有用于向炉膛内喷射气体的SNCR喷射系统，所述锅炉本体的烟道内设置有烟道隔板将烟道分成互不相通的两部分，所述烟道隔板的一侧经SCR入口烟道连接至SCR反应器的入口侧，所述SCR反应器的出口侧经SCR出口烟道连接至所述烟道隔板的另一侧，所述SCR入口烟道上设置有用于向内喷射气体的SCR喷射系统。
2.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述SNCR喷射系统包括管道及管道一侧的气嘴。
3.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述SCR喷射系统包括管道及管道一侧的气嘴。
4.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述SCR反应器内设置有若干催化剂层。
5.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述SCR反应器的入口侧设置有导流板。
6.根据权利要求5所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述导流板的尾侧设置有整流格栅。
7.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述锅炉本体的烟道内设置有省煤器，所述省煤器设置于SCR入口烟道一侧。
8.根据权利要求1所述的适用于炭素行业的脱硝装置，其特征在于，所述锅炉本体的烟道内设置有空预器，所述空预器设置于SCR出口烟道一侧。
Priority Applications (1)
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| CN201721307250.5U CN207401357U (zh) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | 一种适用于炭素行业的脱硝装置 |
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| CN201721307250.5U Active CN207401357U (zh) | 2017-10-11 | 2017-10-11 | 一种适用于炭素行业的脱硝装置 |
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| CN (1) | CN207401357U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112915784A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-08 | 湖州加怡新市热电有限公司 | 一种高效率脱硝系统 |
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2017
- 2017-10-11 CN CN201721307250.5U patent/CN207401357U/zh active Active
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