CN213032230U

CN213032230U - 一种锅炉scr脱硝装置

Info

Publication number: CN213032230U
Application number: CN202021431400.5U
Authority: CN
Inventors: 纪腾飞; 王欢; 郎鹏德; 郎秀荣; 邢亮才; 许洪臣; 刘德勇; 宋任宇
Original assignee: Shanxi Lantian Environmental Prot Equipment Co ltd
Current assignee: Shanxi Lantian Environmental Prot Equipment Co ltd
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-04-23
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉SCR脱硝装置，属于烟气脱硝技术领域；解决了老旧锅炉对于NOx排放不达标以及环保改造难的问题；该装置独立设置在锅炉本体外部，包括反应器，反应器的顶部和底部分别通过烟道与锅炉本体相连接，在反应器和锅炉本体之间形成高温烟气循环通路；反应器内设置有喷氨格栅，喷氨格栅与氨气管路相连，喷氨格栅的下部设置有静态混合器，所述静态混合器下部设置有催化模块；从烟道进入到反应器的烟气和从喷氨格栅进入到反应器的氨气通过静态混合器混合，混合物通过催化模块就可以发生反应从而消除NOx，这样老旧锅炉的NOx排放就可以达到要求。

Description

一种锅炉SCR脱硝装置

技术领域

本实用新型属于烟气脱硝技术领域，具体涉及一种锅炉SCR脱硝装置。

背景技术

随着工业化进程加快，能源需求呈刚性增长，节能减排仍面临严峻形势。治理大气污染已成为环境保护的新挑战和新任务，对燃煤工业锅炉的管理提出了新要求。老旧燃煤锅炉烟气治理方案目前主要包括：推广使用高效清洁燃煤技术及产品、设立SNCR脱硝等。

对现存的锅炉来说，部分锅炉在设计之初并未考虑到脱硝，或者设计的NOx排放高于标准，随着新标准的发布，对于污染物的排放标准提出了更高的要求，使得企业必须对已有锅炉进行改造，已达到新的排放标准要求。但老旧锅炉设备本身空间有限，不利于大拆大修，且此成本较高。

SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物，不形成二次污染，且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种锅炉SCR脱硝装置。解决老旧锅炉对于NOx排放不达标以及环保改造难的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种锅炉SCR脱硝装置，所述SCR脱硝装置独立设置在锅炉本体外部，所述SCR脱硝装置包括反应器，反应器的顶部和底部分别通过烟道与锅炉本体相连接，在反应器和锅炉本体之间形成高温烟气循环通路；所述反应器内设置有喷氨格栅，喷氨格栅与氨气管路相连，喷氨格栅的下部设置有静态混合器，所述静态混合器下部设置有催化模块。

进一步优化本技术方案，所述反应器顶部通过第一烟道与锅炉本体的尾部受热面相连接，所述反应器的底部通过第二烟道连接至锅炉烟道，所述第一烟道与尾部受热面之间还设置有补充烟道，所述补充烟道上设置有烟气调节阀。

进一步优化本技术方案，所述静态混合器与催化模块之间或多个催化模块之间设置有吹灰装置。

进一步优化本技术方案，所述氨气管路与氨气供给装置相连接。

进一步优化本技术方案，所述氨气供给装置包括氨水蒸发器、氨水喷枪和氨水储罐，所述氨水储罐通过输送管与氨水蒸发器的进液口相连接，氨水喷枪设置在氨水蒸发器的进液口处，所述输送管上设置有输送泵。

进一步优化本技术方案，所述氨水喷枪连接有压缩空气储罐，所述压缩空气储罐通过管路与反应器底部的烟道相连接。

进一步优化本技术方案，所述氨水蒸发器通过管路与锅炉本体的尾部受热面相连接。

进一步优化本技术方案，催化模块下部设置有附加受热面，所述催化模块和附加受热面之间设置有温度压力检测装置。

进一步优化本技术方案，尾部受热面内设置有省煤器和空气预热器。

进一步优化本技术方案，反应器底部烟道设置有落灰斗。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。

1.本实用新型通过独立设置反应器，不对原有锅炉进行大面积拆改，降低改造成本，延续锅炉使用周期，同时NOx的排放也能达到最新标准。

2.引出烟气温度范围大，适合不同炉型和工况，通过不同的控制方式，调节烟气流过催化剂模块的温度，使之达到脱硝效率较高的温度范围。

3.通过设置附加受热面，来调整烟气引出造成的热力平衡，不影响原有锅炉每个受热面的工况，对锅炉运行造成的影响达到最低。

4.独立设置反应器，压力损失小，对原有设备影响较小。

5.脱硝效率高。相较于SNCR，本装置脱硝效率更高，更加适合对NOx排放要求较高的地区。

6.运行更稳定，独立操作性强，受锅炉运行状况影响小，对原有设备影响小。

附图说明

图1是本实用新型所述的锅炉SCR脱硝装置的结构示意图。

其中，1为卸氨泵模块，2为氨水储罐，3为氨气吸收罐，4为输送泵，5为压缩空气罐，6为氨水蒸发器，7为氨水喷枪，8为反应器，9为喷氨格栅，10为静态混合器，11为催化模块，12为吹灰装置，13为温度压力检测装置，14为附加受热面，15为落灰斗，16为烟气调节阀，17为第一烟道，18为炉膛，19为高温省煤器，20为低温省煤器，21为高温空气预热器，22为低温空气预热器，23为第二烟道，24为锅炉本体，25为氨气管路，26为尾部受热面，27为补充烟道。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，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。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，是一种锅炉SCR脱硝装置，所述SCR脱硝装置独立设置在锅炉本体24外部，所述SCR脱硝装置包括反应器8，反应器8的顶部和底部分别通过烟道与锅炉本体24相连接，在反应器8和锅炉本体24之间形成高温烟气循环通路；反应器8内设置有喷氨格栅9，喷氨格栅9与氨气管路25相连，喷氨格栅9的下部设置有静态混合器10，静态混合器10下部设置有催化模块11。催化模块11安装在反应器8内的钢架护板上，催化模块11的尺寸、数量、层数通过计算烟气流量、流速、温度、NOx浓度来设置。

氨气管路25与氨气供给装置相连接，氨气供给装置包括氨水蒸发器6、氨水喷枪7和氨水储罐2，氨水储罐2通过输送管与氨水蒸发器6的进液口相连接，氨水喷枪7设置在氨水蒸发器6的进液口处，所述输送管上设置有输送泵4。输送氨水罐车内的氨水通过卸氨泵模块1引出至氨水储罐2，为防止氨水储罐2内氨气蒸发后聚集，在氨水储罐顶部连接管道通往氨气吸收罐3底部，氨气吸收罐3内盛满水，用来吸收氨气。通过输送泵4，将氨水储罐2内的氨水引入至氨水喷枪7，氨水喷枪7与压缩空气罐5相连接，通过压缩空气的压力将氨水喷入氨水蒸发器6中，氨水蒸发器6通过管路与锅炉本体24的尾部受热面26相连接，尾部受热面26内设置有高温省煤器19、低温省煤器20、高温空气预热器21和低温空气预热器22，通过接入原有锅炉二次风高温空气，将从氨水喷枪7喷入的氨水加热蒸发为氨气。如果原有锅炉没有二次风，可以添加风机引入空气经电加热器加热后，进入氨水蒸发器6中。氨水喷枪7上设置有流量调节阀，可以用来控制氨气蒸发量。上述蒸发后的氨气就通过氨气管路25进入到喷氨格栅9中，再通过喷氨格栅9均匀喷入至反应器8内。

第一烟道17设置在锅炉本体24尾部受热面26中烟气温度在320~420℃左右的位置，尾部受热面26中的烟气通过第一烟道17引入到反应器8内，上述烟气与喷氨格栅9喷入的氨气通过静态混合器10充分混合后，经过催化模块11的催化作用，就达到脱除烟气中NOx的目的，作用后的烟气再经第二烟道23引入至锅炉烟道内，继续流经原有受热面。

由于引入反应器8内的烟气温度不一定都在320~420℃范围内，所以可根据情况调整第一烟道17。

1）如果引入的烟气温度在420℃以上，由于可以在喷氨格栅9上层设置附加受热面14，来降低烟气温度，使催化模块11有较高的脱硝效率，增加的附加受热面14为锅炉下游受热面的部分功能，并与之连接，不会破坏原锅炉的整体热力平衡。

2）如果引入的烟气温度在320℃以下，由于目前的中低温催化剂技术较不成熟，此时催化剂的脱硝效率较低，达不到高效除NOx的目的，因此可以再次引入部分较高温度的烟气与之混合，来使烟气温度调整至合适的温度范围。这时需要在第一烟道17与尾部受热面26之间设置补充烟道27，补充烟道27上设置有烟气调节阀16，通过调节烟气流量调节阀16来控制再次引入的烟气量。因为使用了部分高温烟气，可以在催化模块11下层设置部分附加受热面14，降低烟气回流的温度，不会破坏原锅炉的整体热力平衡。

因为要保证流经催化模块11的烟气和回流原锅炉的烟气的温度在合适的温度范围，以及保证催化模块11没有被烟灰所堵塞而降低催化效率，所以需要在催化模块11的上下位置设置温度压力检测装置13，用来检测催化模块11上下层位置的温度以及压力差。

由于会有烟灰从锅炉本体24进入到反应器8中，积聚过多会产生堵塞催化模块11的情况，所以需要在静态混合器10与催化模块11之间或多个催化模块11之间设置吹灰装置12，吹灰装置12与压缩空气储罐5通过管路连接，这样压缩空气储罐5中的压缩空气就可以通过吹灰装置12来吹除烟灰。同理，在反应器8的最下层烟道处，也需要设置吹灰装置12，防止烟灰聚集，阻塞烟气返回，并且在此处还需要安装落灰斗15，定期除灰。

这样，通过该装置的工作，老旧锅炉不需要大拆大修，只需要用一套独立于锅炉本体设备之外的SCR脱硝技术，就可以使NOx排放满足要求，既节省了成本，也达到了排放要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims

1.一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述SCR脱硝装置独立设置在锅炉本体（24）外部，所述SCR脱硝装置包括反应器（8），反应器（8）的顶部和底部分别通过烟道与锅炉本体（24）相连接，在反应器（8）和锅炉本体（24）之间形成高温烟气循环通路；所述反应器（8）内设置有喷氨格栅（9），喷氨格栅（9）与氨气管路（25）相连，喷氨格栅（9）的下部设置有静态混合器（10），所述静态混合器（10）下部设置有催化模块（11）。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述反应器（8）顶部通过第一烟道（17）与锅炉本体（24）的尾部受热面（26）相连接，所述反应器（8）的底部通过第二烟道（23）连接至锅炉烟道，所述第一烟道（17）与尾部受热面（26）之间还设置有补充烟道（27），所述补充烟道（27）上设置有烟气调节阀（16）。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述静态混合器（10）与催化模块（11）之间或多个催化模块（11）之间设置有吹灰装置（12）。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述氨气管路（25）与氨气供给装置相连接。

5.根据权利要求4所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述氨气供给装置包括氨水蒸发器（6）、氨水喷枪（7）和氨水储罐（2），所述氨水储罐（2）通过输送管与氨水蒸发器（6）的进液口相连接，氨水喷枪（7）设置在氨水蒸发器（6）的进液口处，所述输送管上设置有输送泵（4）。

6.根据权利要求5所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述氨水喷枪（7）连接有压缩空气储罐（5），所述压缩空气储罐（5）通过管路与反应器（8）底部的烟道相连接。

7.根据权利要求5所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，所述氨水蒸发器（6）通过管路与锅炉本体（24）的尾部受热面（26）相连接。

8.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，催化模块（11）下部设置有附加受热面（14），所述催化模块（11）和附加受热面（14）之间设置有温度压力检测装置（13）。

9.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，尾部受热面（26）内设置有省煤器和空气预热器。

10.根据权利要求1所述的一种锅炉SCR脱硝装置，其特征在于，反应器（8）底部烟道设置有落灰斗（15）。