CN208839374U - 一种水泥生产线的中低温烟气scr脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，包括双流体喷枪、进气烟道、高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器，双流体喷枪设置在进气烟道上，进气烟道、高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器依次连接；脱硝反应器包括催化剂层、吹灰器、换热器、输送管道以及出口，催化剂层至少设置两层且每层上方布设有吹灰器，吹灰器的一端通过输送管道与换热器连接；本实用新型通过双流体喷枪、进气烟道高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器之间的相互配合使水泥行业氮氧化物实现超低排放，对环境污染治理效果明显；同时具有能耗低的特点，提高了脱氮效率，降低氨水消耗量，降低氨逃逸；优化工艺，节省氨水蒸发工序，降低成本与运行费用。
Description
技术领域
本实用新型属于工业烟气处理技术领域，具体涉及一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置。
背景技术
SCR脱硝技术在我国电力行业已经成熟应用且可以稳定使氮氧化物排放长期稳定达到50mg/Nm3以下，水泥窑氮氧化物要实现超低排放，SCR脱硝技术是现阶段的唯一选择，但水泥行业SCR脱硝面临粉尘浓度高、粉尘中氧化钙等碱金属氧化物含量高极易使催化剂堵塞和中毒以及工况温度偏低等特点，照搬电力行业SCR脱硝装置，存在较大风险；而且国内水泥行业SCR脱硝尚未有业绩，如何结合水泥工艺特点，制定出在技术与经济上都适用于水泥行业的SCR脱硝技术尤为重要。水泥生产线窑尾SCR脱硝的工艺温度点在280℃到320℃之间，属于中低温SCR脱硝范畴。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，可使氨逃逸在低于3ppm的情况下，氮氧化物排放长期稳定达到50mg/Nm3以下，实现水泥行业氮氧化物超低排放。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其包括双流体喷枪、进气烟道、高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器，所述双流体喷枪设置在进气烟道上，所述进气烟道、高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器依次连接；
所述脱硝反应器包括催化剂层、吹灰器、换热器、输送管道以及出口，所述催化剂层至少设置两层且每层上方布设有吹灰器，所述吹灰器的一端通过输送管道与换热器连接，所述出口设置在催化剂层下方。
本实用新型的特点还在于：
所述吹灰器包括耙式吹灰器和声波吹灰器，所述耙式吹灰器和声波吹灰器分别设置在催化剂层上方两侧。
所述高温电除尘器内至少设置一层用于减小涡流的气流分布板。
所述高温电除尘器底部设置有第一灰斗。
所述脱硝反应器底部设置有用于收集粉尘的第二灰斗。
所述催化剂层为蜂窝式催化剂且孔数不大于13孔。
与现有技术相比，本实用新型使用时，通过双流体喷枪、进气烟道高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器之间的相互配合使水泥行业氮氧化物实现超低排放，对环境污染治理效果明显；同时具有能耗低的特点，提高了脱氮效率，降低氨水消耗量，降低氨逃逸；优化工艺，节省氨水蒸发工序，降低成本与运行费用。
高温电除尘器相对比其它除尘方式，具有低阻高效的特点，可有效的降低系统能耗，降低脱硝反应器入口粉尘浓度，降低催化剂堵塞风险，降低冲刷提高催化剂机械使用寿命，减少催化剂选型体积量降低投资费用，降低运行费用，使整个脱硝系统长期稳定运行；在进口烟道上布置双流体喷枪将氨水直接喷射系统内并用除尘器完成氨气与氮氧化物的充分混合，节省了氨水蒸发系统、稀释风机系统和喷氨格栅系统等，简化了整个脱硝系统，缩短工艺路线，减少系统温降，降低投资成本，运行维护简便。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置的结构示意图。
其中，1.双流体喷枪，2.进气烟道，3.高温电除尘器，4.出口烟道，5.脱硝反应器，31.气流分布板，32.第一灰斗，51.催化剂层，52.吹灰器，53.换热器，54.输送管道，55.出口，56.第二灰斗，521.耙式吹灰器，522.声波吹灰器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，如图1所示，其包括双流体喷枪1、进气烟道2、高温电除尘器3、出口烟道4以及脱硝反应器5，双流体喷枪1设置在进气烟道2上，进气烟道2、高温电除尘器3、出口烟道4以及脱硝反应器5依次连接；双流体喷枪1至少设置两个，双流体喷枪1一路为氨水，另一路为压缩空气。
这样，通过上述结构，在水泥窑尾预热器出口将烟气引入进气烟道2中，同时双流体喷枪1开始工作，将还原剂氨水雾化后均匀喷入烟气中，借助烟气温度将其蒸发为氨气，经高温电除尘器3，使蒸发后的氨气与氮氧化物充分进行混合均匀通过出口烟道4进入脱硝反应器5中，实现脱硝处理。
脱硝反应器5包括催化剂层51、吹灰器52、换热器53、输送管道54以及出口55，催化剂层51至少设置两层且每层上方布设有吹灰器52，吹灰器52的一端通过输送管道54与换热器53连接，出口55设置在催化剂层51下方，催化剂层51为蜂窝式催化剂且孔数不大于13孔；
这样，充分混合后的氨气与氮氧化物在催化剂层51的作用下发生氧化还原反应，将氮氧化物还原成N2和H2O，脱氮后的烟气由出口55进入下游工艺设备中。
吹灰器52包括耙式吹灰器521和声波吹灰器522，耙式吹灰器521和声波吹灰器522分别设置在催化剂层51上方两侧；
采用耙式吹灰器521和声波吹灰器522组合方式，压缩空气作为清灰介质，耙式吹灰器521用压缩空气通过烟气换热后，对催化剂层51进行吹扫，避免常温压缩空气直接接触造成催化剂损伤，利用烟气温度作为热源不需增加额外能耗，同时不影响催化剂的工作温度，可长期保持催化剂相对清洁，脱硝效率稳定高效；
耙式吹灰器521可对整层催化剂层51表面及孔洞内进行全面覆盖清扫积灰，声波吹灰器522利用低频声波与粉尘发生共振，使粉尘变得松散可以随气流被带走，两种吹灰器高效耦合使用可最大程度保障系统稳定运行。
耙式吹灰器521所采用的吹扫介质为压缩空气，冷的压缩空气直接吹至催化剂表面会对催化剂造成冷脆转变且影响系统运行温度，所以在脱硝反应器5下部装有换热器53，利用系统烟气温度对压缩空气进行加热再通过压缩空气输送管道54将加热至200℃左右的压缩空气供给耙式吹灰器521。
高温电除尘器3内至少设置一层气流分布板31，使蒸发后的氨气与氮氧化物充分进行混合均匀后通过出口烟道4进入脱硝反应器5。
高温电除尘器3底部设置有第一灰斗32，脱硝反应器5底部设置有第二灰斗56，这样，通过第一灰斗32和第二灰斗56进行脱硝过程中粉尘的收集，将收集之后的粉尘最后汇入水泥窑尾输灰系统中。
本实施例的使用过程如下：在水泥窑尾预热器出口将烟气引入进气烟道2中，同时双流体喷枪1开始工作，将还原剂氨水雾化后均匀喷入烟气中，借助烟气温度将其蒸发为氨气，在电除尘进气烟道2上环形布置双流体喷枪1，将还原剂氨水雾化后均匀喷入烟气中，借助烟气温度将其蒸发为氨气，同时在经高温电除尘器3内部设置的气流分布板31，使蒸发后的氨气与氮氧化物充分进行混合均匀通过出口烟道4进入脱硝反应器5，脱硝反应器5内布置有多层催化剂层51，充分混合后的氨气与氮氧化物在催化剂的作用下发生氧化还原反应，将氮氧化物还原成N2和H2O，脱氮后的烟气由出口55进入下游工艺设备中。在脱硝反应器5中每层催化剂层51的上方布置有耙式吹灰器521和声波吹灰器522，耙式吹灰器521所采用的吹扫介质为压缩空气，冷的压缩空气直接吹至催化剂表面会对催化剂造成冷脆转变且影响系统运行温度，所以在脱硝反应器5下部装有换热器53，利用系统烟气温度对压缩空气进行加热再通过压缩空气输送管道54将加热至200℃左右的压缩空气供给耙式吹灰器521，另外，在整个脱硝过程中，通过第一灰斗32和第二灰斗56进行脱硝过程中粉尘的收集，将收集之后的粉尘最后汇入水泥窑尾输灰系统中。
采用上述方案，与现有技术相比，通过双流体喷枪、进气烟道高温电除尘器、出口烟道以及脱硝反应器之间的相互配合使水泥行业氮氧化物实现超低排放，对环境污染治理效果明显；同时具有能耗低的特点，提高了脱氮效率，降低氨水消耗量，降低氨逃逸；优化工艺，节省氨水蒸发工序，降低成本与运行费用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，其包括双流体喷枪(1)、进气烟道(2)、高温电除尘器(3)、出口烟道(4)以及脱硝反应器(5)，所述双流体喷枪(1)设置在进气烟道(2)上，所述进气烟道(2)、高温电除尘器(3)、出口烟道(4)以及脱硝反应器(5)依次连接；
所述脱硝反应器(5)包括催化剂层(51)、吹灰器(52)、换热器(53)、输送管道(54)以及出口(55)，所述催化剂层(51)至少设置两层且每层上方布设有吹灰器(52)，所述吹灰器(52)的一端通过输送管道(54)与换热器(53)连接，所述出口(55)设置在催化剂层(51)下方。
2.根据权利要求1所述的一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，所述吹灰器(52)包括耙式吹灰器(521)和声波吹灰器(522)，所述耙式吹灰器(521)和声波吹灰器(522)分别设置在催化剂层(51)上方两侧。
3.根据权利要求2所述的一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，所述高温电除尘器(3)内至少设置一层用于减小涡流的气流分布板(31)。
4.根据权利要求3所述的一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，所述高温电除尘器(3)底部设置有第一灰斗(32)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，所述脱硝反应器(5)底部设置有用于收集粉尘的第二灰斗(56)。
6.根据权利要求5所述的一种水泥生产线的中低温烟气SCR脱硝装置，其特征在于，所述催化剂层(51)为蜂窝式催化剂且孔数不大于13孔。
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|---|---|---|---|---|
| CN113069920A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-06 | 中材萍乡水泥有限公司 | 一种水泥生产超低排放脱硝设备 |
| CN114210202A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-22 | 国能(福州)热电有限公司 | 一种脱硝反应器的吹灰系统及其控制方法 |
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