CN209406020U

CN209406020U - 一种新型脱硝装置

Info

Publication number: CN209406020U
Application number: CN201821757967.4U
Authority: CN
Inventors: 苏凯; 栾任鑫; 许志超; 曹飞
Original assignee: Liaoning Vision Industry-University-Research Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: Motou Technology (Liaoning) Co.,Ltd.
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2028-10-29

Abstract

本实用新型涉及一种新型脱硝装置，属于环保领域脱硝设备，由外护板围成的封闭的两层箱体结构，箱体结构的一层和二层均设有门，二层顶部和底部均设置平台和栏杆，爬梯设置在门的一侧，一层背面设置上料斗和百叶窗，上料斗一端通过管道与罗茨风机连接，上料斗另一端通过管道与料仓连接，料仓上设置振动电机和料位计，料仓的下部出口处设置手动插板阀，手动插板阀的下部设置软连接，软连接的下部设置抽气室，抽气室的下部设置旋转供料器，旋转供料器通过管道与罗茨风机连接，旋转供料器的出口管道从箱体背面的预留管口穿过并与箱体外的锅炉连接。本实用新型的优点：运行成本低；脱硝效率高；安装便捷且工期短；能够实现自动调节脱硝药剂供应量。

Description

一种新型脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型脱硝装置，属于环保领域脱硝设备。

背景技术

随着现代工业生产的发展，大气污染变成了人们广泛关注的问题，同时氮氧化物NOx的大气污染问题从70年代以来逐渐被重视起来。经过研究人们发现，NOx不仅会引起光化学烟雾，而且会危害人类的健康、引发高含量硝酸雨、减少臭氧层以及其他一些问题，造成严重的大气污染。

我国从“十二五”开始抓氮氧化物减排，“十三五”更是将脱硝列为但其污染防治的重点，其中燃煤烟气是首要治理目标。随着大气污染防治工作的深入，一些重点区域开始关注更多领域的脱硝工作。例如：北京市和上海市率先修订了锅炉污染物排放标准，明确要求天然气锅炉等非燃煤锅炉也需控制氮氧化物的排放，其中北京市要求天然气锅炉烟气排放时氮氧化物浓度不高于30mg/m³。

现有的脱硝技术主要围绕燃煤烟气处理开发，一般是脱硫和脱硝一并处理，针对不含二氧化硫的废气（例如：天然气锅炉、生物质锅炉等产生的烟气）的脱硝处理尚无成熟的办法。例如针对天然气锅炉脱硝，如采用目前市场主流的氨选择性催化还原（SCR）技术进行脱硝处理，则需要将锅炉废气加热到300至400度，十分耗能，基本没有操作性。

目前，随着氮氧化物排放标准的逐渐提高，为减少锅炉烟气中氮氧化物（以下简称NO_X）污染物排放对大气环境的污染，改善当地生态环境，对锅炉安装脱硝装置，使NO_X排放满足环保标准要求；市场供暖公司普遍存在空间紧密的问题，传统的脱硝方式（SCR和SNCR）系统复杂，占用空间大，施工难度高，安装工期长，研发模块式设备可解决以上问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型脱硝装置，适用于水泥厂、电厂、热源厂以及大部分窑炉，使其NO_X排放满足要求。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种新型脱硝装置，为由外护板围成的封闭的两层箱体结构，包括外护板、栏杆、爬梯、门、上料斗、百叶窗、罗茨风机、管道、阀门、旋转供料器、抽气室、软连接、手动插板阀、料仓、振动电机、护笼、预留管口、料位计和PLC控制系统；所述箱体结构的一层和二层均设有门，箱体结构的二层顶部和底部均设置平台和栏杆，爬梯设置在门的一侧，爬梯由地面升至箱体结构的二层和顶部，箱体结构的二层上部的爬梯处设置护笼，箱体结构的一层背面设置上料斗和百叶窗，百叶窗用于箱体结构内部的通风，上料斗一端通过管道与罗茨风机连接，上料斗另一端通过管道与料仓连接，料仓上设置振动电机和料位计，料仓的下部出口处设置手动插板阀，手动插板阀的下部设置软连接，软连接的下部设置抽气室，抽气室的下部设置旋转供料器，旋转供料器通过管道与罗茨风机连接，管道上设有若干个阀门，旋转供料器的出口管道从箱体背面的预留管口穿过并与箱体外的锅炉连接，PLC控制系统与罗茨风机连接，用于控制罗茨风机的启停；PLC控制系统与旋转供料器连接，用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；PLC控制系统与料位计相连，用于检测料仓中脱硝药剂的低料位和高料位。

进一步地，所述罗茨风机、旋转供料器、抽气室、软连接、手动插板阀、料仓的数量均为两个；每个料仓上设置两个料位计，一个设置在料仓的低料位，一个设置在料仓的高料位。

进一步地，所述罗茨风机上部的管道上分别设置阀门五、阀门六，阀门五、阀门六的后端管道均设置三通，三通连接至旋转供料器的管道上分别设置阀门一和阀门三，三通连接至上料斗的管道分别设置阀门二和阀门四，连接至上料斗的两路支管汇成的总管上设置阀门七；在上料斗与料仓之间的管道上分别设置阀门八、阀门九。

进一步地，所述PLC控制系统包括PLC控制柜、上位机、在线监测装置、触摸屏，触摸屏与PLC控制柜通信连接，用于监控和显示整个脱硝系统的运行状态；PLC控制柜还与罗茨风机、旋转供料器、料位计以及设置于锅炉中的在线监测装置连接，PLC控制柜控制罗茨风机的启停，在线监测装置用于对脱硫脱硝后烟气中的NO_X含量进行检测；旋转供料器用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；料位计用于检测料仓中脱硝药剂的低料位和高料位；旋转供料器根据在线监测装置所检测的烟气中NO_X含量，向锅炉中输入脱硝药剂；PLC控制柜和上位机通信连接，当料位计检测到脱硝药剂低于低料位或高于高料位时，则通过上位机发出报警信息，提醒工作人员进行添加或停止添加脱硝药剂。

进一步地，所述触摸屏首先设定NO_X基准值，频率刷新时间，频率增量等参数；触摸屏将设定的参数信息传递给PLC控制柜，PLC控制柜将在线监测装置反馈的NO_X折算值与触摸屏设定的NO_X基准值进行比较，根据比较结果，将指令信息传递给旋转供料器，旋转供料器的电机将按照触摸屏设定的频率刷新时间、频率增量进行频率的增减变化，以达到控制脱硝药剂量的效果，上述信息实时变化均在触摸屏上显示。

本实用新型的有益效果为：第一，更低的投资费用和运行成本；第二，脱硝效率高，可达到70-90%，相比较下，SNCR效率最高仅为40-50%，且对后续设备影响比较大；第三，安装便捷且工期短，采用模块式安装方法，设备在工厂内组装成型，运至现场即可就位；第四，脱硝装置能够实现自动调节脱硝药剂供应量，最大限度的节省脱硝药剂。

附图说明

图1为本实用新型的工艺流程图；

图2为本实用新型一种新型脱硝装置的主视图；

图3为本实用新型一种新型脱硝装置的左视图；

图4为图2中A-A剖面图；

图5为图3中B-B剖面图；

图6为本实用新型一种新型脱硝装置的后视图。

图中：1、外护板；2、栏杆；3、爬梯；4、门；5、上料斗；6、百叶窗；7、罗茨风机；8、管道；9-1、阀门一，9-2、阀门二，9-3、阀门三，9-4、阀门四，9-5、阀门五，9-6、阀门六，9-7、阀门七，9-8、阀门八，9-9、阀门九；10、旋转供料器；11、抽气室；12、软连接；13、手动插板阀；14、料仓；15、触摸屏；16、振动电机；17、护笼；18、预留管口；19、料位计。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例

如图1-6所示，一种新型脱硝装置，为由外护板1围成的封闭的两层箱体结构，箱体结构的一层和二层均设有门4，箱体结构的二层顶部和底部均设置平台和栏杆2，爬梯3设置在门4的一侧，爬梯3由地面升至箱体结构的二层和顶部，箱体结构的二层上部的爬梯3处设置护笼17，箱体结构的一层背面设置上料斗5和百叶窗6，百叶窗6用于箱体结构内部的通风，上料斗5一端通过管道8与罗茨风机7连接，上料斗5另一端通过管道8与料仓14连接，料仓14上设置振动电机16和料位计19，料仓14的下部出口处设置手动插板阀13，手动插板阀13的下部设置软连接12，软连接12的下部设置抽气室11，抽气室11的下部设置旋转供料器10，旋转供料器10通过管道8与罗茨风机7连接，管道8上设有若干个阀门，旋转供料器10的出口管道从箱体背面的预留管口18穿过并与箱体外的锅炉连接，PLC控制系统与罗茨风机7连接，用于控制罗茨风机7的启停；PLC控制系统与旋转供料器10连接，用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；PLC控制系统与料位计19相连，用于检测料仓14中脱硝药剂的低料位和高料位。罗茨风机7、旋转供料器10、抽气室11、软连接12、手动插板阀13、料仓14的数量均为两个；每个料仓14上设置两个料位计19，一个设置在料仓14的低料位，一个设置在料仓14的高料位。

罗茨风机7上部的管道8上分别设置阀门五9-5、阀门六9-6，阀门五9-5、阀门六9-6的后端管道均设置三通，三通连接至旋转供料器10的管道上分别设置阀门一9-1和阀门三9-3，三通连接至上料斗5的管道分别设置阀门二9-2和阀门四9-4，连接至上料斗5的两路支管汇成的总管上设置阀门七9-7；在上料斗5与料仓14之间的管道8上分别设置阀门八9-8、阀门九9-9。

PLC控制系统包括PLC控制柜、上位机、在线监测装置、触摸屏15，触摸屏15与PLC控制柜通信连接，用于监控和显示整个脱硝系统的运行状态；PLC控制柜还与罗茨风机7、旋转供料器10、料位计19以及设置于锅炉中的在线监测装置连接，PLC控制柜控制罗茨风机7的启停，在线监测装置用于对脱硫脱硝后烟气中的NO_X含量进行检测；旋转供料器10用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；料位计19用于检测料仓14中脱硝药剂的低料位和高料位；旋转供料器10根据在线监测装置所检测的烟气中NO_X含量，向锅炉中输入脱硝药剂；PLC控制柜和上位机通信连接，当料位计19检测到脱硝药剂低于低料位或高于高料位时，则通过上位机发出报警信息，提醒工作人员进行添加或停止添加脱硝药剂。

触摸屏15首先设定NO_X基准值，频率刷新时间，频率增量等参数；触摸屏15将设定的参数信息传递给PLC控制柜，PLC控制柜将在线监测装置反馈的NO_X折算值与触摸屏15设定的NO_X基准值进行比较，根据比较结果，将指令信息传递给旋转供料器10，旋转供料器10的电机将按照触摸屏15设定的频率刷新时间、频率增量进行频率的增减变化，以达到控制脱硝药剂量的效果，上述信息实时变化均在触摸屏15上显示。

脱硝药剂由上料斗5进入脱硝系统，罗茨风机7将脱硝药剂由上料斗5通过管道8吹入料仓14，料仓14上设置振动电机16，通过振动避免脱硝药剂在料仓14内集结，同时设置高低两个料位计19对料仓14内的料位进行测量，手动插板阀13用于控制落料的开始和结束，软连接12用于补充运行时管道8产生的变形，抽气室11可加速脱硝药剂向旋转供料器10流入，旋转供料器10可提供指定的脱硝药剂量，由罗茨风机7将此部分脱硝药剂吹入炉膛内。PLC控制系统选用西门子SMART200系列，包括PLC控制柜、上位机、在线监测装置、触摸屏15。运行中，在触摸屏15上可以实现对脱硝系统的整体控制操作。首先，通过触摸屏15设定NO_X基准值，频率刷新时间，频率增量等参数；触摸屏15将以上参数信息传递给PLC控制柜，PLC控制柜将在线监测装置反馈的NO_X折算值与触摸屏15设定的NO_X基准值进行比较，根据比较结果，将指令信息传递给旋转供料器10，旋转供料器10的电机将按照设定的频率刷新时间、频率增量进行频率的增减变化，以达到控制药剂量的效果，以上信息实时变化可以在触摸屏上显示。在线监测装置为烟气浓度监测器。

料仓14上料时，首先将脱硝药剂放入到上料斗5中，关闭阀门9-1和阀门9-3，打开其他所有阀门，罗茨风机7将脱硝药剂吹入料仓14中，上料至设定料位高度后，关闭阀门9-2、阀门9-4、阀门9-7、阀门9-8和阀门9-9，停止上料；然后打开阀门9-1、阀门9-3、阀门9-5和阀门9-6，关闭其他阀门，罗茨风机7启动5-10分钟，吹扫管路中的杂质，等罗茨风机7运行稳定后，启动旋转供料器10，调至2-5HZ低频，再打开手动插板阀13，料仓14内脱硝药剂通过加速室11进入到旋转供料器10中，控制系统根据在线监测反馈的NO_X数据自动调节旋转供料器10频率，调节脱硝药剂量，由罗茨风机7将脱硝药剂吹入炉膛450℃-1000℃高温区，达到净化烟气的效果。当料仓14内脱硝药剂低于设定要求时，关闭阀门9-1或阀门9-3，由对应的罗茨风机7上料，另一台罗茨风机7保持原运行流程，根据料仓14内料位情况进行切换。系统长时间停机时先关闭手动插板阀13，将加速室11和管路内的脱硝药剂排净后，先停止旋转供料器10，再停止罗茨风机7。短时停机可不关闭手动插板阀13，先将旋转供料器10停止10-15分钟，将管路8中的脱硝药剂吹扫干净后停止罗茨风机7。在触摸屏15上可通过设置启动和停机延时时间实现自动启动和自动停机，系统将按设定的延时时间实现自动顺序启动和顺序停机，无需人工计时。

使用本实用新型时，选择合适的进料位置，使脱硝药剂与烟气充分混合，将其喷入烟气中与NO_X反应而达到脱硝目的，其产物是H₂O、N₂、CO₂。NO_X脱除效率主要取决于适当的反应温度、CH_X和NO_X的化学计量比、混合程度、反应时间等。通常设计合理的脱硝工艺可达到70%-90%的NO_X脱除效率。

Claims

1.一种新型脱硝装置，为由外护板（1）围成的封闭的两层箱体结构，其特征在于：包括外护板（1）、栏杆（2）、爬梯（3）、门（4）、上料斗（5）、百叶窗（6）、罗茨风机（7）、管道（8）、阀门、旋转供料器（10）、抽气室（11）、软连接（12）、手动插板阀（13）、料仓（14）、振动电机（16）、护笼（17）、预留管口（18）、料位计（19）和PLC控制系统；所述箱体结构的一层和二层均设有门（4），箱体结构的二层顶部和底部均设置平台和栏杆（2），爬梯（3）设置在门（4）的一侧，爬梯（3）由地面升至箱体结构的二层和顶部，箱体结构的二层上部的爬梯（3）处设置护笼（17），箱体结构的一层背面设置上料斗（5）和百叶窗（6），百叶窗（6）用于箱体结构内部的通风，上料斗（5）一端通过管道（8）与罗茨风机（7）连接，上料斗（5）另一端通过管道（8）与料仓（14）连接，料仓（14）上设置振动电机（16）和料位计（19），料仓（14）的下部出口处设置手动插板阀（13），手动插板阀（13）的下部设置软连接（12），软连接（12）的下部设置抽气室（11），抽气室（11）的下部设置旋转供料器（10），旋转供料器（10）通过管道（8）与罗茨风机（7）连接，管道（8）上设有若干个阀门，旋转供料器（10）的出口管道从箱体背面的预留管口（18）穿过并与箱体外的锅炉连接，PLC控制系统与罗茨风机（7）连接，用于控制罗茨风机（7）的启停；PLC控制系统与旋转供料器（10）连接，用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；PLC控制系统与料位计（19）相连，用于检测料仓（14）中脱硝药剂的低料位和高料位。

2.根据权利要求1所述的一种新型脱硝装置，其特征在于：所述罗茨风机（7）、旋转供料器（10）、抽气室（11）、软连接（12）、手动插板阀（13）、料仓（14）的数量均为两个；每个料仓（14）上设置两个料位计（19），一个设置在料仓（14）的低料位，一个设置在料仓（14）的高料位。

3.根据权利要求1所述的一种新型脱硝装置，其特征在于：所述罗茨风机（7）上部的管道（8）上分别设置阀门五（9-5）、阀门六（9-6），阀门五（9-5）、阀门六（9-6）的后端管道均设置三通，三通连接至旋转供料器（10）的管道上分别设置阀门一（9-1）和阀门三（9-3），三通连接至上料斗（5）的管道分别设置阀门二（9-2）和阀门四（9-4），连接至上料斗（5）的两路支管汇成的总管上设置阀门七（9-7）；在上料斗（5）与料仓（14）之间的管道（8）上分别设置阀门八（9-8）、阀门九（9-9）。

4.根据权利要求1所述的一种新型脱硝装置，其特征在于：所述PLC控制系统包括PLC控制柜、上位机、在线监测装置、触摸屏（15），触摸屏（15）与PLC控制柜通信连接，用于监控和显示整个脱硝系统的运行状态；PLC控制柜还与罗茨风机（7）、旋转供料器（10）、料位计（19）以及设置于锅炉中的在线监测装置连接，PLC控制柜控制罗茨风机（7）的启停，在线监测装置用于对脱硫脱硝后烟气中的NOX含量进行检测；旋转供料器（10）用于控制脱硝药剂送入锅炉中量的大小；料位计（19）用于检测料仓（14）中脱硝药剂的低料位和高料位；旋转供料器（10）根据在线监测装置所检测的烟气中NOX含量，向锅炉中输入脱硝药剂；PLC控制柜和上位机通信连接，当料位计（19）检测到脱硝药剂低于低料位或高于高料位时，则通过上位机发出报警信息，提醒工作人员进行添加或停止添加脱硝药剂。

5.根据权利要求4所述的一种新型脱硝装置，其特征在于：所述触摸屏（15）首先设定NOX基准值，频率刷新时间，频率增量等参数；触摸屏（15）将设定的参数信息传递给PLC控制柜，PLC控制柜将在线监测装置反馈的NOX折算值与触摸屏（15）设定的NOX基准值进行比较，根据比较结果，将指令信息传递给旋转供料器（10），旋转供料器（10）的电机将按照触摸屏（15）设定的频率刷新时间、频率增量进行频率的增减变化，以达到控制脱硝药剂量的效果，信息实时变化均在触摸屏（15）上显示。