CN207929003U - 一种新型电厂脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型电厂脱硝系统，包括尿素储罐、多流体喷射装置、混合管道、催化反应器和和氨逃逸控制室。多流体喷射装置分别与尿素储罐和压缩空气源连通。混合管道的一端连接排烟管道和多流体喷射装置，另一端连接催化反应器的进口，催化反应器的出口通过第二输送管与氨逃逸控制室连接，第二输送管上设有氨浓度检测仪，第二输送管上引出第一支路，该第一支路的一端通过三通阀与第二输送管连接，其另一端与混合管道连接。还包括控制系统，排烟管道上设有温度传感器、流量传感器和NOx浓度检测仪，控制系统分别与温度传感器、流量传感器、NOx浓度检测仪、蠕动泵、氨浓度检测仪和三通阀连接通信。本实用新型结构简单、脱硝效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电厂脱硝技术领域，尤其涉及一种新型电厂脱硝系统。
背景技术
发电厂排出的高温烟气中含有大量的氮氧化物，这部分氮氧化物的排放给自然环境和人类生活带来了严重的危害。如氮氧化物能使人体血色素硝化，引起呼吸道炎症。氮氧化物是形成酸雨、酸雾的主要原因之一，氮氧化物也参与了臭氧层的破坏，因此，氮氧化物已经成为当今设为的一大公害，为了控制和降低其对大气环境造成的影响，国家和地方环境保护部门均对工业生产废气中氮氧化物的排放有明确、强制性的排放标准。目前，国内外已开发出很多种氮氧化物的脱除工艺，主要的脱硝工艺有选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。相比较而言，现有的脱硝设备其脱硝效率都比较低，一般为50％左右，初始投资大，因此，急需一种能够提到脱硝效率的设备。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、脱硝效率高的新型电厂脱硝系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型电厂脱硝系统，包括尿素储罐、多流体喷射装置、混合管道、催化反应器和氨逃逸控制室，所述多流体喷射装置上设有尿素液进口和压缩空气进口，所述尿素液进口通过第一输送管与所述尿素储罐连通，所述第一输送管上设有蠕动泵，所述压缩空气进口与一压缩空气源连通，用于向所述多流体喷射装置内送入压缩空气；所述混合管道上设有高温烟气进口、还原剂进口和混合流体排出口，所述高温烟气进口与电厂的排烟管道连接，所述还原剂进口与所述多流体喷射装置的喷射出口连接，所述混合流体排出口与所述催化反应器的进口连接，所述催化反应器的出口通过第二输送管与所述氨逃逸控制室连接，所述氨逃逸控制室用于处理所述催化反应器中未反应的NH3，所述第二输送管在靠近所述催化反应器的出口处设有氨浓度检测仪，所述第二输送管上引出第一支路，所述第一支路的一端通过三通阀与所述第二输送管连接，其另一端与所述混合管道连接；还包括控制系统，所述排烟管道在靠近所述高温烟气进口处设有温度传感器、流量传感器和NOx浓度检测仪，所述控制系统分别与所述温度传感器、流量传感器、NOx浓度检测仪、蠕动泵连接通信、氨浓度检测仪以及三通阀连接通信。
进一步地，所述蠕动泵与所述尿素储罐间串联设有第一过滤器和第二过滤器。
进一步地，所述压缩空气进口与压缩空气源连通的管路上设有调压装置，所述调压装置与所述控制系统连接通信。
进一步地，所述混合管道内沿流体流动方向间隔的设有折流板。
进一步地，所述混合管道内间隔的设有3个折流板，其中，有两个所述折流板设置在混合管道内侧上部，有一个所述折流板设置在混合管道内侧下部。
进一步地，所述压缩空气的压力为2～3MPa。
进一步地，所述混合管道与所述催化反应器间设有膨胀节。
进一步地，所述氨逃逸控制室内设置有用于氧化进入所述氨逃逸控制室内气体中NH3的催化剂床层。
本实用新型的一种新型电厂脱硝系统，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的新型电厂脱硝系统，首先将作为还原剂的尿素液与高温烟气首先在混合管道内充分混合再送入催化反应器内进行选择性催化还原，由于还原剂与高温烟气充分混合，从而使得高温烟气中的氮氧化物能够更加充分的与还原剂接触，有利于提高氮氧化物的转化效率。
(2)该装置在高温烟气进口处设有温度传感器、流量传感器和NOx浓度检测仪，且温度传感器、流量传感器、NOx浓度检测仪和设置在尿素液输送管道上的蠕动泵均与控制系统连接通信，从而可以很好的控制尿素的喷射量，使得尿素的喷射量随着高温烟气排放的变化而变化，通过对NOx浓度的持续监控，控制系统会持续调整尿素液的喷射量，让更多的NOx还原，提高了烟气中氮氧化物的转化率。
(3)本实用新型在催化反应器后设有氨逃逸控制室，通过氨逃逸控制室将催化反应器中未反应的NH3氧化为N2和H2O，从而能够确保排出气体中氨气的含量，有效的防止了排空造成的二次污染。
(4)本实用新型在连接催化反应器和氨逃逸控制室的第二输送管上引出第一支路，该第一支路的一端通过三通阀与第二输送管连接，其另一端连接混合管道，第二输送管在靠近催化反应器的出口处设有氨浓度检测仪，且该氨浓度检测仪和三通阀均与控制系统连接通信，当氨浓度检测仪检测到第二输送管中气体的氨浓度高于限制时，控制系统控制三通阀连通第二输送管和第一支路，使得第二输送管内的气体进入混合管道内，充分循环利用了未反应的高浓度的NH3，有利于降低能耗，节约成本；而当氨浓度检测仪检测的氨气浓度在可接受的范围内时，控制系统控制三通阀连通催化反应器和氨逃逸控制室，通过氨逃逸控制室处理掉尾气中小浓度的NH3，以达到达标排放。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种新型电厂脱硝系统的结构示意图；
图中标号说明：1-尿素储罐，2-多流体喷射装置，3-混合管道，4-催化反应器，5-第一输送管，6-蠕动泵，7-排烟管道，8-控制系统，9-膨胀节，10-氨逃逸控制室，11-第一过滤器，12-第二过滤器，21-尿素液进口，22-压缩空气进口，31-高温烟气进口，32-还原剂进口，33-混合流体排出口，101-温度传感器，102-流量传感器，103-NOx浓度检测仪，104-氨浓度检测仪，105-第二输送管，106-第一支路，107-三通阀，221-调压装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
本实用新型的一种新型电厂脱硝系统的一实施例，该新型电厂脱硝系统包括尿素储罐1、多流体喷射装置2、混合管道3、催化反应器4和氨逃逸控制室10。尿素储罐1用于存储作为还原剂使用的尿素液，多流体喷射装置2用于喷射尿素液和压缩空气，混合管道3用于使得喷射后的尿素液和压缩空气流体与高温烟气充分混合均匀，催化反应器4用于还原高温烟气中的氮氧化物，从而得到充分脱硝的尾气，氨逃逸控制室10用于处理进入催化反应器4而未被反应的NH3，进而防止排空造成的二次污染。
具体的，所述多流体喷射装置2上设有尿素液进口21和压缩空气进口22，所述尿素液进口21通过第一输送管5与所述尿素储罐1连通，所述第一输送管5上设有蠕动泵6，该蠕动泵6不仅能够将尿素液进行加压输送，还能够计量输送的尿素液的量。所述压缩空气进口22与一压缩空气源连通，用于向所述多流体喷射装置2内送入压缩空气。
所述混合管道3上设有高温烟气进口31、还原剂进口32和混合流体排出口33，所述高温烟气进口31与电厂的排烟管道7连接，排烟管道7内的高温烟气通过该高温烟气进口31进入混合管道3内。
所述还原剂进口32与所述多流体喷射装置2的喷射出口连接，所述混合流体排出口33与所述催化反应器4的进口连接，所述高温烟气和尿素液在所述混合管道3内混合后进入所述催化反应器4内反应，在催化反应器4内高温烟气中的氮氧化物被还原，从而得到充分脱硝的尾气。
为了防止催化反应器4内未反应的氨气直接排放至环境造成的二次污染，在催化反应器4的出口通过第二输送管105连接一氨逃逸控制室10，通过该氨逃逸控制室10将尾气中未能反应的氨气进一步的去除。优选的，所述氨逃逸控制室10内设置有用于氧化进入所述氨逃逸控制室10内气体中NH3的催化剂床层。
该脱硝系统包括控制系统8，所述排烟管道7在靠近所述高温烟气进口31处设有温度传感器101、流量传感器102和NOx浓度检测仪103，所述控制系统8分别与所述温度传感器101、流量传感器102、NOx浓度检测仪103和蠕动泵6连接通信。
实际运行中，温度传感器101、流量传感器102和NOx浓度检测仪103实时检测进入混合管道3内的高温烟气的温度、流量和NOx浓度，并将相关信号输送给控制系统8，控制系统8通过对接收的高温烟气的温度、流量和NOx浓度的分析输出控制信号给蠕动泵6，蠕动泵6接收来自控制系统8的控制信号，并调节输送的尿素液的流量，从而可以很好的控制尿素的喷射量，不仅让更多的氮氧化物还原，还能节约原料，降低能耗。
为了充分利用未反应的高浓度的氨气，第二输送管105在靠近催化反应器4的出口处设有氨浓度检测仪104，第二输送管105上引出第一支路106，该第一支路106的一端通过一三通阀107与第二输送管105连接，另一端与混合管道3连接，且氨浓度检测仪104和三通阀107均与控制系统8连接通信。
实际运行中，当氨浓度检测仪104检测到从催化反应器4中排出的气体中NH3浓度高于限值时，将该信号发送给控制系统8，控制系统8根据该信号控制三通阀107接通第二输送管105和第一支路106，并断开催化反应器4与氨逃逸控制室10的连通，从而能够将含有高浓度氨气的尾气再次送入混合管道3中混合后送入催化反应器4中进行反应。当氨浓度检测仪104检测到从催化反应器4中排出的气体中NH3浓度处于正常时，控制系统8控制催化反应器4与氨逃逸控制室10连通，从而尾气进入氨逃逸控制室10中将低浓度的氨气氧化为氮气和水后排出。
在一个优选的实施方式中，为了将输送的尿素液中的杂质及时处理掉，所述蠕动泵6与所述尿素储罐1间串联设有第一过滤器11和第二过滤器12。
在一个优选的实施方式中，所述压缩空气进口22与压缩空气源连通的管路上设有调压装置221，所述调压装置221与所述控制系统8连接通信。通过控制系统8控制压缩空气的压力，从而能够很好的控制尿素液的喷射速度和喷射的均匀性，有利于提高氮氧化物的转换效率。优选的，压缩空气的压力为2～3MPa。
在一个优选的实施方式中，为了使得喷射流体与高温烟气在混合管道3内能够充分的混合，以保证高的脱硝效率，所述混合管道3内沿流体流动方向间隔的设有折流板。该折流板的设置使得混合管道3内的流体发生多维度的扰动，混合的更加充分。优选的，所述混合管道3内间隔的设有3个折流板，其中，有两个所述折流板设置在混合管道内侧上部，有一个所述折流板设置在混合管道内侧下部，如此，流体在混合管道3内以S型路径流动。
在一个优选的实施方式中，为了防止混合管道3与催化反应器4间连接处的断裂，所述混合管道3与所述催化反应器4间设有膨胀节9。
本实用新型的一种新型电厂脱硝系统，具有如下有益效果：
(1)本实用新型的新型电厂脱硝系统，首先将作为还原剂的尿素液与高温烟气首先在混合管道内充分混合再送入催化反应器内进行选择性催化还原，由于还原剂与高温烟气充分混合，从而使得高温烟气中的氮氧化物能够更加充分的与还原剂接触，有利于提高氮氧化物的转化效率。
(2)该装置在高温烟气进口处设有温度传感器、流量传感器和NOx浓度检测仪，且温度传感器、流量传感器、NOx浓度检测仪和设置在尿素液输送管道上的蠕动泵均与控制系统连接通信，从而可以很好的控制尿素的喷射量，使得尿素的喷射量随着高温烟气排放的变化而变化，通过对NOx浓度的持续监控，控制系统会持续调整尿素液的喷射量，让更多的NOx还原，提高了烟气中氮氧化物的转化率。
(3)本实用新型在催化反应器后设有氨逃逸控制室，通过氨逃逸控制室将催化反应器中未反应的NH3氧化为N2和H2O，从而能够确保排出气体中氨气的含量，有效的防止了排空造成的二次污染。
(4)本实用新型在连接催化反应器和氨逃逸控制室的第二输送管上引出第一支路，该第一支路的一端通过三通阀与第二输送管连接，其另一端连接混合管道，第二输送管在靠近催化反应器的出口处设有氨浓度检测仪，且该氨浓度检测仪和三通阀均与控制系统连接通信，当氨浓度检测仪检测到第二输送管中气体的氨浓度高于限制时，控制系统控制三通阀连通第二输送管和第一支路，使得第二输送管内的气体进入混合管道内，充分循环利用了未反应的高浓度的NH3，有利于降低能耗，节约成本；而当氨浓度检测仪检测的氨气浓度在可接受的范围内时，控制系统控制三通阀连通催化反应器和氨逃逸控制室，通过氨逃逸控制室处理掉尾气中小浓度的NH3，以达到达标排放。
以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，包括尿素储罐(1)、多流体喷射装置(2)、混合管道(3)、催化反应器(4)和氨逃逸控制室(10)，所述多流体喷射装置(2)上设有尿素液进口(21)和压缩空气进口(22)，所述尿素液进口(21)通过第一输送管(5)与所述尿素储罐(1)连通，所述第一输送管(5)上设有蠕动泵(6)，所述压缩空气进口(22)与一压缩空气源连通；所述混合管道(3)上设有高温烟气进口(31)、还原剂进口(32)和混合流体排出口(33)，所述高温烟气进口(31)与电厂的排烟管道(7)连接，所述还原剂进口(32)与所述多流体喷射装置(2)的喷射出口连接，所述混合流体排出口(33)与所述催化反应器(4)的进口连接；所述催化反应器(4)的出口通过第二输送管(105)与所述氨逃逸控制室(10)连接，所述第二输送管(105)在靠近所述催化反应器(4)的出口处设有氨浓度检测仪(104)，所述第二输送管(105)上引出第一支路(106)，所述第一支路(106)的一端通过三通阀(107)与所述第二输送管(105)连接，其另一端与所述混合管道(3)连接；还包括控制系统(8)，所述排烟管道(7)在靠近所述高温烟气进口(31)处设有温度传感器(101)、流量传感器(102)和NOx浓度检测仪(103)，所述控制系统(8)分别与所述温度传感器(101)、流量传感器(102)、NOx浓度检测仪(103)、蠕动泵(6)、氨浓度检测仪(104)以及三通阀(107)连接通信。
2.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述蠕动泵(6)与所述尿素储罐(1)间串联设有第一过滤器(11)和第二过滤器(12)。
3.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述压缩空气进口(22)与压缩空气源连通的管路上设有调压装置(221)，所述调压装置(221)与所述控制系统(8)连接通信。
4.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述混合管道(3)内沿流体流动方向间隔的设有折流板。
5.如权利要求4所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述混合管道(3)内间隔的设有3个折流板，其中，有两个所述折流板设置在混合管道内侧上部，有一个所述折流板设置在混合管道内侧下部。
6.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述压缩空气的压力为2～3MPa。
7.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述混合管道(3)与所述催化反应器(4)间设有膨胀节(9)。
8.如权利要求1所述的一种新型电厂脱硝系统，其特征在于，所述氨逃逸控制室(10)内设置有用于氧化进入所述氨逃逸控制室(10)内气体中NH3的催化剂床层。
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