CN209317443U - 一种设有阶梯整流器的梯形scr反应器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，所述SCR反应器装置的纵向截面呈直角梯形状，且所述SCR反应器装置的顶部为斜面，其内部竖直烟道自上而下依次设有梯形反应器入口、阶梯型整流器、装有催化剂的反应器和反应器出口，所述梯形反应器入口还连接有水平进口烟道；所述阶梯型整流器水平布置，且其高度沿所述SCR反应器装置的横向方向呈阶梯状变化。本实用新型通过梯形反应器与阶梯型整流器相结合，不但可以使烟气提前导流，避免靠近反应器入口侧的低流速区，也减少入口水平烟道处的导流板数量，同时使烟气能够在整个反应器截面上均匀分布。

Description

一种设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置

技术领域

本实用新型涉及一种设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置。

背景技术

煤炭为我国最主要的一次能源，氮氧化物是煤燃烧后产生的主要大气污染物，目前我国的氮氧化物的污染已经非常严重，需要相应的技术方案进行治理。SCR为成熟的脱除氮氧化物的主要技术手段。SCR是指在催化剂的作用下，喷入烟气中的氨把燃煤电厂烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，避免了氮氧化物对环境的污染，同时不造成二次污染。目前由于选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝法其效率高、性能稳定，已广泛应用在国内外的工程中,成为电站烟气脱除氮氧化物的主流技术。

烟气在催化剂上游流速分布均匀、是提高催化剂的使用寿命、降低氨逃逸率、提高系统的脱硝效率的关键。常规三角形反应器靠近入口段位置产生低流速区，同时远离入口段产生高流速区，这就造成了进入催化剂区域的流速分布不均匀，从而影响催化剂的脱硝效率，氨逃逸升高，整个系统的脱硝效率降低。由于中国发电用煤的灰份较高，在SCR催化剂使用过程中由于烟气分布不均匀，造成局部流速高，很容易被飞灰磨损，影响催化剂的使用寿命。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，防止催化剂入口高流速或低流速的出现，以实现SCR脱硝系统的稳定、高效运行，达到超低排放要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种设有阶梯型整流器的梯形SCR反应器装置，所述SCR反应器装置的纵向截面呈直角梯形状，且所述SCR反应器装置的顶部为斜面，其内部竖直烟道自上而下依次设有梯形反应器入口、阶梯型整流器、装有催化剂的反应器和反应器出口，所述梯形反应器入口还连接有水平进口烟道；所述阶梯型整流器水平布置，且其高度沿所述SCR反应器装置的横向方向呈阶梯状变化。

进一步的，所述梯形反应器入口的顶部即为所述SCR反应器装置的顶部，且所述梯形反应器入口的顶部沿远离水平进口烟道的方向朝下倾斜；所述阶梯型整流器的高度沿远离水平进口烟道的方向递增；所述梯形反应器入口与水平进口烟道的连接处凸出于SCR反应器装置的竖直烟道侧壁。

进一步的，所述阶梯型整流器包括两个或多个阶梯，每个阶梯均依次设有阶梯斜面和阶梯水平面。

进一步的，所述阶梯型整流器靠近水平进口烟道处为阶梯型整流器在水平方向上的起始端，阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部设置，且第一阶梯斜面的起始端与水平进口烟道底部平齐。

进一步的，所述SCR反应器装置中：

H2<1/2W；

W为水平进口烟道的高度；

H2为阶梯型整流器最高阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

梯形反应器入口顶部斜面倾角θ满足：

tanθ＝(W-H2)/(L0+L4)；

L4为梯形反应器入口与水平进口烟道的连接处至竖直烟道侧壁的水平距离，且L4>0；

L0为阶梯型整流器在水平方向上的横向宽度。

进一步的，所述阶梯型整流器包括两个阶梯时，所述阶梯型整流器的高度H沿烟气进入SCR反应器装置的方向发生以下变化：

当0<L<L1时，H＝L/L1×H1+H0

当L1<L<L1+L2，H＝H1+H0

当L1+L2<L<L1+L2+L3时，H＝(L-L1-L2)×(H2-H1)/L3+H1+H0

当L1+L2+L3<L<L0时，H＝H2+H0

其中，L为从阶梯型整流器起始端到阶梯型整流器某一点的水平距离；

L1为阶梯型整流器第一阶梯斜面的水平横向宽度；

L2为阶梯型整流器第一阶梯水平面的水平横向宽度；

L3为阶梯型整流器第二阶梯斜面的水平横向宽度；

H0为阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部的垂直高度；

H1为阶梯型整流器第一阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

H2为阶梯型整流器第二阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度。

进一步的，所述阶梯型整流器的高度H1+H0不低于300m。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过倾角为θ的梯形反应器与高度H变化的阶梯型整流器相结合，不但可以使烟气提前导流，避免靠近反应器入口侧的低流速区，也减少入口水平烟道处的导流板数量，同时使烟气能够在整个反应器截面上均匀分布，并垂直进入催化剂孔内，避免出现烟气的局部的高速和低速区，降低对催化剂的磨损，提供催化剂的寿命、减少氨逃逸率，提高整个系统的脱硝效率，保证SCR系统稳定、高效运行，使烟气达到超低排放。

附图说明

图1为本实用新型所述设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置内烟气流向示意图；

其中，1-水平进口烟道，2-梯形反应器入口，3-阶梯型整流器，4-装有催化剂的反应器，5-反应器出口。

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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1～图2，一种设有阶梯型整流器的梯形SCR反应器装置，所述SCR反应器装置的纵向截面呈直角梯形状，且所述SCR反应器装置的顶部为斜面，其内部竖直烟道自上而下依次设有梯形反应器入口2、阶梯型整流器3、装有催化剂的反应器4和反应器出口5，所述梯形反应器入口2还连接有水平进口烟道1；所述阶梯型整流器3水平布置，且其高度沿所述SCR反应器装置的横向方向呈阶梯状变化。所述阶梯型整流器3的截面为由多组截面相同的矩形和梯形组成。

进一步的，所述梯形反应器入口2的顶部即为所述SCR反应器的顶部，且所述梯形反应器入口2的顶部沿远离水平进口烟道1的方向朝下倾斜；所述阶梯型整流器3的高度沿远离水平进口烟道1的方向递增；所述梯形反应器入口2与水平进口烟道1的连接处凸出于SCR反应器装置的竖直烟道侧壁。即梯形反应器入口2倾斜位置在竖直烟道入口段之前，使烟气提前进行压缩导流，进一步结合阶梯型整流器3，所述阶梯型整流器3在水平进口烟道以上的高度沿着烟气进入反应器的方向随长度L的变化进行多个阶梯不同的变化，使得烟气从水平进口烟道转弯进入反应器，烟气量在整个截面上能够均匀分布，减少高速区和低速区的存在，同时垂直进入反应器的催化剂孔内，提高催化剂的反应效率。

进一步的，所述阶梯型整流器3包括两个或多个阶梯，每个阶梯均依次设有阶梯斜面和阶梯水平面。

进一步的，所述阶梯型整流器3靠近水平进口烟道1处为阶梯型整流器3在水平方向上的起始端，阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部设置，且第一阶梯斜面的起始端与水平进口烟道1底部平齐。

进一步的，所述SCR反应器装置中：

H2<1/2W；

W为水平进口烟道的高度；

H2为阶梯型整流器最高阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

梯形反应器入口顶部斜面倾角θ满足：

tanθ＝(W-H2)/(L0+L4)；

L4为梯形反应器入口与水平进口烟道的连接处至竖直烟道侧壁的水平距离，且L4>0；

L0为阶梯型整流器在水平方向上的横向宽度。

进一步的，所述阶梯型整流器3包括两个阶梯时，所述阶梯型整流器3的高度H沿烟气进入SCR反应器装置的方向发生以下变化：

当0<L<L1时，H＝L/L1×H1+H0

当L1<L<L1+L2，H＝H1+H0

当L1+L2<L<L1+L2+L3时，H＝(L-L1-L2)×(H2-H1)/L3+H1+H0

当L1+L2+L3<L<L0时，H＝H2+H0

其中，L为从阶梯型整流器起始端到阶梯型整流器3某一点的水平距离；

L1为阶梯型整流器第一阶梯斜面的水平横向宽度；

L2为阶梯型整流器第一阶梯水平面的水平横向宽度；

L3为阶梯型整流器第二阶梯斜面的水平横向宽度；

H0为阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部的垂直高度；

H1为阶梯型整流器第一阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

H2为阶梯型整流器第二阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度。

进一步的，所述阶梯型整流器3的高度H1+H0不低于300m。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述SCR反应器装置的纵向截面呈直角梯形状，且所述SCR反应器装置的顶部为斜面，其内部竖直烟道自上而下依次设有梯形反应器入口(2)、阶梯型整流器(3)、装有催化剂的反应器(4)和反应器出口(5)，所述梯形反应器入口(2)还连接有水平进口烟道(1)；所述阶梯型整流器(3)水平布置，且其高度沿所述SCR反应器装置的横向方向呈阶梯状变化。

2.根据权利要求1所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述梯形反应器入口(2)的顶部即为所述SCR反应器装置的顶部，且所述梯形反应器入口(2)的顶部沿远离水平进口烟道(1)的方向朝下倾斜；所述阶梯型整流器(3)的高度沿远离水平进口烟道(1)的方向递增；所述梯形反应器入口(2)与水平进口烟道(1)的连接处凸出于SCR反应器装置的竖直烟道侧壁。

3.根据权利要求2所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述阶梯型整流器(3)包括两个或多个阶梯，每个阶梯均依次设有阶梯斜面和阶梯水平面。

4.根据权利要求3所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述阶梯型整流器(3)靠近水平进口烟道(1)处为阶梯型整流器(3)在水平方向上的起始端，阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部设置，且第一阶梯斜面的起始端与水平进口烟道(1)底部平齐。

5.根据权利要求4所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述SCR反应器装置中：

H2<1/2W；

W为水平进口烟道的高度；

H2为阶梯型整流器最高阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

梯形反应器入口顶部斜面倾角θ满足：

tanθ＝(W-H2)/(L0+L4)；

L4为梯形反应器入口与水平进口烟道的连接处至竖直烟道侧壁的水平距离，且L4>0；

L0为阶梯型整流器在水平方向上的横向宽度。

6.根据权利要求5所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述阶梯型整流器(3)包括两个阶梯时，所述阶梯型整流器(3)的高度H沿烟气进入SCR反应器装置的方向发生以下变化：

当0<L<L1时，H＝L/L1×H1+H0

当L1<L<L1+L2，H＝H1+H0

当L1+L2<L<L1+L2+L3时，H＝(L-L1-L2)×(H2-H1)/L3+H1+H0

当L1+L2+L3<L<L0时，H＝H2+H0

其中，L为从阶梯型整流器起始端到阶梯型整流器(3)某一点的水平距离；

L1为阶梯型整流器第一阶梯斜面的水平横向宽度；

L2为阶梯型整流器第一阶梯水平面的水平横向宽度；

L3为阶梯型整流器第二阶梯斜面的水平横向宽度；

H0为阶梯型整流器起始端底部低于水平进口烟道底部的垂直高度；

H1为阶梯型整流器第一阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度；

H2为阶梯型整流器第二阶梯水平面高于水平进口烟道底部的垂直高度。

7.根据权利要求6所述的设有阶梯整流器的梯形SCR反应器装置，其特征在于：所述阶梯型整流器(3)的高度H1+H0不低于300m。