CN213101611U - 一种水泥窑尾低温scr脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置，包括：收尘器、SCR反应器、喷氨装置、吹灰装置。SCR反应器与所述收尘器的出烟口相连通；内部设有多个催化剂层；喷氨装置包括氨气发生装置、氨气缓冲罐、稀释风机、氨空混合器以及喷氨格栅，所述氨空混合器内部设有混合通道，所述混合通道与稀释风机通过第一管道、氨气缓冲罐相连通；吹灰装置设有压缩空气储罐、多个声波吹灰器以及电磁阀。氨起与空气稀释混合后喷入高温烟气中，与烟气迅速均匀混合；大孔径催化剂和吹灰装置，避免催化剂模块堵塞积灰实现高效脱硝目的。

Description

一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置

技术领域

本实用新型属于水泥窑烟气净化设备技术领域，特别涉及一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置。

背景技术

随着水泥行业尾气排放标准的提高，针对水泥行业尾气治理的研究越来越重视。目前水泥窑使用的选择性非催化还原(SNCR)氮氧化物脱除效率在60%左右，难以满足更严格的排放标准，SCR（选择性催化还原）会成为今后脱硝的首选工艺。中高温SCR技术在火电行业应用广泛，但目前水泥行业SCR脱硝示范线很少，且均布置在预热器300~350℃出口，由于该区域温度窗口正好处于SCR催化剂活性温度范围，效率较高，但是该区域含尘量高达90~130g/Nm3，且存在大量的碱和碱土金属，如CaO等，容易造成催化剂孔道的堵塞，导致催化剂中毒失活等， 限制了其推广应用。随着低温脱硝催化剂研究越来越成熟，企业的关注点转移到低温脱硝上。低温SCR脱硝技术具有安装条件可选择性强、成本费用小、催化剂用量少、维护方便等优点；因此低温SCR脱硝工艺将成为水泥行业尾气治理的发展方向。水泥行业中高温SCR脱硝装置使用的脱硝还原剂是25%左右的氨水，进行直喷，而低温SCR脱硝工艺采用的脱硝还原剂是氨气，氨水直喷的方式不太适用低温脱硝。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种防止催化剂孔道堵塞、适用于低温的SCR脱硝装置。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置，包括：

收尘器，设有进烟口和出烟口，所述进烟口与水泥炉窑尾的排烟口相连接；

SCR反应器，其上端设有输入口，下端设有输出口，所述输入口与所述收尘器的出烟口相连通；所述输出口与烟囱相连接，所述SCR反应器的内部设有多个催化剂层；

喷氨装置，包括氨气发生装置、氨气缓冲罐、稀释风机、氨空混合器以及喷氨格栅，所述氨空混合器内部设有一往复迂回的混合通道，所述混合通道一端设有第一进气口和第二进气口，另一端设有排气口；所述第一进气口与稀释风机通过第一管道进行连通，所述氨气发生装置与所述氨气缓冲罐以及第二进气口依次相连通；所述喷氨格栅设置在SCR反应器的输入口内侧并与所述排气口相连通；

吹灰装置，包括压缩空气储罐、多个声波吹灰器以及电磁阀，所述声波吹灰器通过第二管道与所述压缩空气储罐相连接，所述电磁阀设置所述第二管道上。

所述SCR反应器外壁一侧在催化剂层处有检修门。

所述催化剂层包括支撑钢架和催化剂模块，所述催化剂模块为高孔径催化剂，所述催化剂模块上设有气孔，所述气孔沿竖直方向设置。

所述喷氨格栅包括多个耙管和支架，所述耙管包括中心管和设有多个喷嘴的支管，所述支架固定连接所述输入口内侧，所述中心管后端延伸至所述SCR反应器外部与所述排气口相连通。

所述中心管上设有手动阀门以及临时测压装置。

所述压缩空气储罐压力控制范围为0.6-1.2MP。

本实用新型的有益效果是：该水泥窑尾低温SCR脱硝装置的SCR反应器布置在收尘器后，无需另外增加除尘系统；水泥窑尾粉尘含量小于10mg/Nm3，SO2排放浓度小于35mg/Nm3（超低排放要求），延长催化剂的使用寿命，通过选择大孔径催化剂以及声波吹灰器即可达到要求，就能避免催化剂的堵塞、磨损的问题；窑尾温度较低（80-120℃），因氨水中含有大量水分，不宜用氨水或者尿素直喷，宜采用氨气作为还原剂，或者液氨蒸发制备氨气；脱硝效率高达90%左右，能达到水泥行业超低排放的50mg/Nm3要求。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是喷氨装置结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

如图1所示，一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置，包括：收尘器7、SCR反应器4、喷氨装置、吹灰装置。

收尘器7，设有进烟口71和出烟口72，所述进烟口71与水泥炉窑尾的排烟口相连接。

SCR反应器4，其上端设有输入口41，下端设有输出口42，所述输入口41与所述收尘器7的出烟口72相连通；所述输出口42与烟囱13相连接，输出口42与烟囱13之间设有尾排风机12，所述SCR反应器4的内部设有多个催化剂层11。

喷氨装置，包括氨气发生装置5、氨气缓冲罐6、稀释风机1、氨空混合器2以及喷氨格栅3，所述氨空混合器2内部设有一往复迂回的混合通道21，所述混合通道21一端设有第一进气口22和第二进气口23，另一端设有排气口24；所述第一进气口22与稀释风机1通过第一管道14进行连通，所述氨气发生装置5与所述氨气缓冲罐6以及第二进气口23依次相连通。

吹灰装置，包括压缩空气储罐10、多个声波吹灰器8以及电磁阀9，所述声波吹灰器8通过第二管道15与所述压缩空气储罐10相连接，所述电磁阀9设置所述第二管道15上。

所述SCR反应器4外壁一侧在催化剂层11处有检修门。用于将催化剂模块112装入催化剂层11。每个催化剂层11都设有人孔，在窑炉停运时进入检查催化剂模块112。

所述催化剂层11包括支撑钢架111和催化剂模块112，所述催化剂模块112为高孔径催化剂，所述催化剂模块112上设有气孔，所述气孔沿竖直方向设置。催化剂模块112采用垂直布置方式，气流由上向下流动，这样烟气可以自动清理催化剂表面，使得催化剂模块112表面积灰不会过厚，孔内径变化不大，总体阻力变化不大，对于粘性较高的灰，适当提高烟气流速；水泥窑窑尾烟气温度在80～180℃，能够保证高效的催化活性和脱硝效率。由于此处烟气尘含量和SO2含量非常低，所以催化剂的孔径选择高孔径，优点是催化剂用量降低很多，同时SCR结构占地小，减少投资。

所述喷氨格栅3包括多个耙管和支架33，所述耙管包括中心管31和设有多个喷嘴的支管32，所述支架33固定连接所述输入口41内侧，所述中心管31后端延伸至所述SCR反应器4外部与所述排气口24相连通。喷氨格栅3在输入口41中均匀布置，全面覆盖，保证氨气和烟气的有效混合。

如图2所示，所述喷氨格栅3设置在SCR反应器4的输入口41内侧并与所述排气口24相连通；其中氨气发生装置5可以采用液氨蒸发，尿素热解，氨水蒸发的方式制备氨气，氨气缓冲罐6的压力达到0.4-0.8MPa，稀释风机1的作用是稀释氨气，氨气和稀释风在氨空混合器2中混合均匀，使氨气的浓度达到5%左右，使其远离氨气的爆炸极限，保证设备的安全性。

所述中心管31上设有手动阀门34以及临时测压装置35。在每一个中心管31上设置手动阀门34，可以根据烟气的分布情况调整每一支路的用氨量；每一支路上还设有临时测压装置35，可以判断每一支路的堵塞情况。

所述压缩空气储罐10压力控制范围为0.6-1.2MP。压缩空气储罐10为声波吹灰器8提供气源，电磁阀9的作用可以定时顺序吹扫，实现智能化。

该水泥窑尾低温SCR脱硝装置的SCR反应器4布置在收尘器7后，无需另外增加除尘系统；水泥窑尾粉尘含量小于10mg/Nm3，SO2排放浓度小于35mg/Nm3（超低排放要求），延长催化剂的使用寿命，通过选择大孔径催化剂以及声波吹灰器8即可达到要求，就能避免催化剂的堵塞、磨损的问题；窑尾温度较低（80-120℃），因氨水中含有大量水分，不宜用氨水或者尿素直喷，宜采用氨气作为还原剂，或者液氨蒸发制备氨气；脱硝效率高达90%左右，能达到水泥行业超低排放的50mg/Nm3要求。

经过SCR反应器4，脱除氮氧化物至达标，净化后的烟气通过尾排风机进入烟囱13排出。同时SCR反应器4设置旁路，当SCR脱硝系统检修、催化剂更换期间，能保证水泥窑的正常运行。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

Claims (6)

1.一种水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于，包括：

收尘器，设有进烟口和出烟口，所述进烟口与水泥炉窑尾的排烟口相连接；

SCR反应器，其上端设有输入口，下端设有输出口，所述输入口与所述收尘器的出烟口相连通；所述输出口与烟囱相连接，所述SCR反应器的内部设有多个催化剂层；

喷氨装置，包括氨气发生装置、氨气缓冲罐、稀释风机、氨空混合器以及喷氨格栅，所述氨空混合器内部设有一往复迂回的混合通道，所述混合通道一端设有第一进气口和第二进气口，另一端设有排气口；所述第一进气口与稀释风机通过第一管道进行连通，所述氨气发生装置与所述氨气缓冲罐以及第二进气口依次相连通；所述喷氨格栅设置在SCR反应器的输入口内侧并与所述排气口相连通；

吹灰装置，包括压缩空气储罐、多个声波吹灰器以及电磁阀，所述声波吹灰器通过第二管道与所述压缩空气储罐相连接，所述电磁阀设置所述第二管道上。

2.根据权利要求1所述水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于：所述SCR反应器外壁一侧在催化剂层处有检修门。

3.根据权利要求1所述水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于：所述催化剂层包括支撑钢架和催化剂模块，所述催化剂模块为高孔径催化剂，所述催化剂模块上设有气孔，所述气孔沿竖直方向设置。

4.根据权利要求3所述水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于:所述喷氨格栅包括多个耙管和支架，所述耙管包括中心管和设有多个喷嘴的支管，所述支架固定连接所述输入口内侧，所述中心管后端延伸至所述SCR反应器外部与所述排气口相连通。

5.根据权利要求4所述水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于：所述中心管上设有手动阀门以及临时测压装置。

6.根据权利要求1所述水泥窑尾低温SCR脱硝装置，其特征在于：所述压缩空气储罐压力控制范围为0.6-1.2MP。

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