CN213467400U - 粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃煤烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统，该粉末输送装置包括主管，与主管连接设有环形支管，环形支管环着炉膛截面呈矩形布置，所述环形支管管道内壁上设有导流板，所述环形支管上设有多个散射管，所述散射管插入炉膛内部，环着炉膛中上部布置；所述散射管沿粉体行进方向从入口端到出口端呈缩径的圆筒结构，所述散射管入口处设置静置的导向叶片，所述散射管壁上分布有散射孔，粉末通过管壁上的圆孔向四周散射，减少了散射管与炉膛交接处的死角，使碳酸氢铵颗粒的覆盖面积大增。采用的散射管为从后向前缩径结构，增大粉体流速，实现炉膛截面全覆盖，从而提高脱硝效率。

Description

粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及燃煤烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统。

背景技术

SCR、SNCR和臭氧氧化法属于燃煤锅炉烟气脱硝领域应用较广泛的技术。其中SCR、SNCR属于还原法脱硝，其采用的还原剂通常为尿素、液氨、氨水中的一种，当前的SNCR法主流技术是把还原剂配置成溶液，通过雾化喷头喷入炉膛，最佳反应温度窗口为850℃-1000℃，此类液体还原剂的存储有氨泄漏的风险，系统相对复杂。并且液体还原剂喷入后雾滴被烟气中的尘吸附导致分布不均匀，反应效率低，脱硝效率通常为20-40％，液态还原剂SNCR法对雾化喷头的要求很高，平均雾化粒径较难做到60μm以下，通常在60-200μm之间，雾化效果不佳。为了提高效率有些工艺采用高分子脱硝剂，但是高分子脱硝剂的成本高且易潮解板结堵塞输送管道，为企业造成负担。

目前出现了一些采用粉末状还原剂进行脱硝的技术方案，在脱硝过程中存在粉末与烟气混合程度低、脱硝效率低的问题，并且现有技术中采用的粉末输送装置中散射管与炉膛存在死角，粉末在炉膛内部覆盖面积小，粉末与烟气的接触面积小，因此脱硝效率低。

实用新型内容

本实用新型针对现有脱硝技术及脱硝设备存在的上述不足，提供了一种粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统，该粉末输送装置解决了现有技术中采用的粉末输送装置中散射管与炉膛存在死角，粉末在炉膛内部覆盖面积小，粉末与烟气的接触面积小，解决了脱硝效率低的技术难题；该粉末散射脱硝系统解决了目前脱硝过程中存在粉末与烟气混合程度低、脱硝效率低的技术难题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种粉末输送装置，包括主管，与所述主管连接设有环形支管，所述环形支管环着炉膛截面呈矩形布置，所述环形支管与主管连接处的管道内壁上设有用于将粉末分流成两股的导流板，所述环形支管上设有多个散射管，所述散射管插入炉膛内部，环着炉膛中上部布置；

所述散射管从入口端到出口端呈缩径的圆筒结构，所述散射管包括散射管壁，所述散射管壁上分布有散射孔，所述散射管入口端设置导向叶片，所述导向叶片固定设置在散射管壁的内侧管壁上。

进一步地，所述散射管在炉膛中上部插入向下倾斜45度设置。

进一步地，所述环形支管还可以环着循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道设置，所述散射管在循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道插入向下倾斜45度设置。

进一步地，所述散射管的材质为310S不锈钢。

进一步地，所述的导向叶片为弧形结构，叶片宽度为2-5cm。

进一步地，所述散射孔的圆孔直径为1-2cm。

进一步地，所述散射管出口烟道上设置NOx监测装置。

一种粉末散射脱硝系统，包括如上述粉末输送装置，所述粉末散射脱硝系统还包括研磨机，与研磨机连接设有筛分机，与筛分机连接设有细粉仓，所述细粉仓下端设有料阀,与所述细粉仓下端连接设有变频给料机，与所述变频给料机连接设置气固混合器，所述气固混合器与所述粉末输送装置中的主管连接设置。

进一步地，所述研磨机和筛分机之间还设有循环管。

进一步地，所述细粉仓下端锥体部分设置流化风口，所述细粉仓顶部设置仓顶除尘器。

进一步地，所述气固混合器上还设有罗茨风机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型中把SNCR由喷入液态氨水或尿素溶液改进为400目碳酸氢铵粉末，采用碳酸氢铵粉末进行脱硝，解决了液体还原剂喷入后雾滴被烟气中的尘吸附导致分布不均匀，反应效率低的问题，液态还原剂SNCR法对雾化喷头的要求很高，平均雾化粒径较难做到60μm以下，通常在60-200μm之间，而本实用新型中的粉末散射法采用的粉末粒径37μm以下，粉末散射法的接触面积大增，反应效率提高35％以上，采用碳酸氢铵粉末进行粉末散射法时，反应的温度窗口起始温度由800℃降到750℃，适应锅炉负荷变化的更多工况，并且碳酸氢铵售价相对其它脱硝剂适中，运行成本较低，采用碳酸氢铵粉末进行脱硝，降低了还原剂制备和输送系统的复杂性，避免了氨泄漏的风险，提高了脱硝效率。

2、本实用新型提供的粉末输送装置中采用带散射孔的散射管将碳酸氢铵粉末喷进炉膛，散射管后端设置导向叶片，促使粉体做旋流运动，碳酸氢铵颗粒通过散射孔多方位的进入炉膛，分布更均匀，预热分解后生成的氨气与烟气混合更充分，提高了脱硝效率。

3、本实用新型粉末输送装置中采用的散射管为从后向前缩径结构，增大粉体流速，使裹挟碳酸氢铵颗粒的空气能够高速冲进炉膛中心，实现炉膛截面全覆盖，可以与烟气充分混合反应，本实用新型对粉末散射脱硝系统中的部件散射管结构进行优化设计，提高了碳酸氢铵粉末与烟气的混合程度，减少了散射管与炉膛交接处的死角，使碳酸氢铵颗粒的覆盖面积大增，从而提高脱硝效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的粉末输送装置的结构示意图；

图2为图1中提供的粉末输送装置中的散射管入口截面示意图；

图3为图1中提供的粉末输送装置中的散射管管壁展开示意图；

图4为包含图1中提供的粉末输送装置的粉末散射脱硝系统的结构示意图；

1-研磨机、2-筛分机、3-细粉仓、31-仓顶除尘器、32-流化风口、33-料阀、4-变频给料机、5-罗茨风机、6-气固混合器、71-主管、72-环形支管、73- 导流板、74-散射管、741-散射管壁、742-导向叶片、743-散射孔。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1-4所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更清楚详细地介绍本实用新型实施例所提供的粉末输送装置及包含其的粉末散射脱硝系统，下面将结合具体实施例进行描述。

实施例1

本实施例中采用碳酸氢铵粉末进行脱硝，碳酸氢铵进入炉膛后，遇热分解生成氨气，氨气在合适的温度下与烟气中的氮氧化物发生以下反应：

NH₄HCO₃＝NH₃+H₂O+CO₂

4NH₃+6NO＝5N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂＝7N₂+12H₂O

碳酸氢氨法脱硝效率与炉膛温度和粉末细度有关，随着粉末细度的增加，脱硝效率先急剧增加后趋于平缓，碳酸氢铵粉末细度为400目时，750℃温度区间内的脱硝效率为62％，850℃温度区间内的脱硝效率可达75％，本实用新型中将碳酸氢铵颗粒通过研磨机研磨后,经筛分机筛分得到400目的碳酸氢铵粉末，散射到炉膛800-900℃的温度窗口内。

把SNCR由喷入液态氨水或尿素溶液改进为400目碳酸氢铵粉末，采用碳酸氢铵粉末进行脱硝，解决了液体还原剂喷入后雾滴被烟气中的尘吸附导致分布不均匀，反应效率低的问题，液态还原剂SNCR法对雾化喷头的要求很高，平均雾化粒径较难做到60μm以下，通常在60-200μm之间，而本实用新型中的粉末散射法采用的粉末粒径37μm以下，粉末散射法的接触面积大增，反应效率提高35％以上，采用碳酸氢铵粉末进行粉末散射法时，反应的温度窗口起始温度由800℃降到750℃，适应锅炉负荷变化的更多工况，并且碳酸氢铵售价相对其它脱硝剂适中，运行成本较低，采用碳酸氢铵粉末进行脱硝，降低了还原剂制备和输送系统的复杂性，避免了氨泄漏的风险，提高了脱硝效率。

如图1所示，本实施例中提供的粉末输送装置包括主管71，与所述主管 71连接设有环形支管72，所述环形支管72环着炉膛8截面呈矩形布置，所述环形支管72与主管71连接处的管道内壁上设有用于将粉末分流成两股的导流板73，所述环形支管72上设有多个散射管74，所述散射管74插入炉膛8内部，环着炉膛8中上部布置；

如图2-3所示，所述散射管74沿粉体行进方向从入口端到出口端呈缩径的圆筒结构，所述散射管74入口端为紧挨着炉膛壁的一端，所述散射管74出口端伸入到炉膛内部，所述散射管74包括散射管壁741，所述散射管壁741上分布有散射孔743，所述散射管74入口端设置导向叶片742，所述导向叶片742 固定设置在散射管壁741的内侧管壁上。所述散射管74在炉膛中上部插入向下倾斜45度设置，所述环形支管72还可以环着循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道设置，所述散射管74在循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道插入向下倾斜45度设置，所述散射管74的材质为310S不锈钢，所述的导向叶片742为弧形结构，叶片宽度为2-5cm，所述散射孔743的圆孔直径为 1-2cm。

本实施例中所述导向叶片742为弧形结构，通过导向叶片的导向作用，使携带碳酸氢铵粉末的空气做旋流运动，在离心力的作用下，部分碳酸氢钠颗粒通过管壁上的圆孔向四周散射，减少了散射管与炉膛交接处的死角，使碳酸氢铵颗粒的覆盖面积大增，剩余的碳酸氢铵颗粒在空气裹挟下从散射管出口以高流速进入炉膛，本实施例中采用的散射管沿粉体行进方向从入口端到出口端呈缩径的圆筒结构，增大了粉体流速，高流速产生高穿透力，碳酸氢铵颗粒可覆盖到炉膛中心，增大与烟气的接触面积，通过增加散射孔和缩径加速的双重作用，实现碳酸氢铵对炉膛截面的全覆盖，增加脱硝剂与烟气的接触机会，提高脱硝效率。

本实施例提供的粉末输送装置中采用带散射孔的散射管将碳酸氢铵粉末喷进炉膛，散射管入口处设置导向叶片，促使粉体做旋流运动，碳酸氢铵颗粒通过散射孔多方位的进入炉膛，分布更均匀，预热分解后生成的氨气与烟气混合更充分，提高了脱硝效率。

本实施例中所述散射管出口烟道处设置NOx监测装置，根据NOx的浓度由控制系统自动调节变频旋转给料机4，从而控制粉末喷入量。当检测到NOx浓度超过要求值时，通过变频旋转给料机增大还原剂的喷入量；当检测到NOx浓度低于排放标准时，减少还原剂的喷入量。

如图4所示，本实施例提供了一种粉末散射脱硝系统，包括上述粉末输送装置，所述粉末散射脱硝系统还包括研磨机1，与研磨机1连接设有筛分机2，与筛分机2连接设有细粉仓3，所述细粉仓3正下方连接设有变频给料机4，所述细粉仓3下端和变频给料机4之间的连接管道上设有料阀33,与所述变频给料机4连接设置气固混合器6，所述气固混合器6与所述粉末输送装置中的主管71连接设置。

所述研磨机1和筛分机2之间还设有循环管，研磨后的粉末通过筛分机2 进行400目的筛分，筛下料进入细粉仓3，筛上料通过研磨机1和筛分机2之间的循环管返回到研磨机1二次研磨。

所述细粉仓3下端锥体部分设置流化风口32，压缩空气通过流化风口32 吹进，防止细粉在仓底部板结，所述细粉仓3顶部设置仓顶除尘器31，保证排出的空气无携带碳酸氢铵粉末。

所述气固混合器6上还设有罗茨风机5，罗茨风机5鼓风到气固混合器6，本实施例中所述罗茨风机设置有两个，但不限于两个，也可以设置多个。

碳酸氢铵经过研磨机1研磨，为防止碳酸氢铵潮解,在研磨过程中添加1‰的防潮解剂,防潮解剂是氯化钙、氧化钙、碳酸钙和防潮硅胶的一种或多种。由于氧化钙和碳酸钙能与二氧化硫反应，是一种良好的脱硫剂，因此具有一定的脱硫效果。

经过研磨机1研磨后的碳酸氢铵粉末通过筛分机2进行400目的筛分，筛下料进入细粉仓3，筛上料通过循环管返回到研磨机1二次研磨，细粉仓3下方设置料阀33，连接变频给料机4，通过给料机4将碳酸氢铵细粉末加料到气固混合器6，罗茨风机5鼓风到气固混合器6，气体携带细粉通过管道输送到输送装置中的主管71中，由于与所述主管71连接设有环形支管72，所述环形支管72环着炉膛8截面呈矩形布置，所述环形支管72与主管71连接处的管道内壁上设有用于将粉末分流成两股的导流板73，所述环形支管72上设有多个散射管74，所述散射管74插入炉膛8内部，环着炉膛8中上部布置。因此，气体携带细粉通过管道输送到输送装置中的主管71进入，由导流板73分流成两股进入环形支管72，从而通过所述环形支管72上设有的多个散射管74进入炉膛8内部。

Claims (10)

1.一种粉末输送装置，其特征在于：所述粉末输送装置包括主管(71)，与所述主管(71)连接设有环形支管(72)，所述环形支管(72)环着炉膛(8)截面呈矩形布置，所述环形支管(72)与主管(71)连接处的管道内壁上设有用于将粉末分流成两股的导流板(73)，所述环形支管(72)上设有多个散射管(74)，所述散射管(74)插入炉膛(8)内部，环着炉膛(8)中上部布置；

所述散射管(74)从入口端到出口端呈缩径的圆筒结构，所述散射管(74)包括散射管壁(741)，所述散射管壁(741)上分布有散射孔(743)，所述散射管(74)入口端设置导向叶片(742)，所述导向叶片(742)固定设置在散射管壁(741)的内侧管壁上。

2.根据权利要求1所述的粉末输送装置，其特征在于：所述散射管(74)在炉膛中上部插入向下倾斜45度设置。

3.根据权利要求1所述的粉末输送装置，其特征在于：所述环形支管(72)还可以环着循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道设置，所述散射管(74)在循环流化床锅炉炉膛与分离器之间的连接烟道插入向下倾斜45度设置。

4.根据权利要求1所述的粉末输送装置，其特征在于：所述的导向叶片(742)为弧形结构，叶片宽度为2-5cm。

5.根据权利要求1所述的粉末输送装置，其特征在于：所述散射孔(743)的圆孔直径为1-2cm。

6.根据权利要求1所述的粉末输送装置，其特征在于：所述散射管出口烟道上设置NOx监测装置。

7.一种粉末散射脱硝系统，其特征在于：包括如权利要求1-5任一项所述粉末输送装置，所述粉末散射脱硝系统还包括研磨机(1)，与研磨机(1)连接设有筛分机(2)，与筛分机(2)连接设有细粉仓(3)，所述细粉仓(3)下端设有料阀(33),与所述细粉仓(3)下端连接设有变频给料机(4)，与所述变频给料机(4)连接设置气固混合器(6)，所述气固混合器(6)与所述粉末输送装置中的主管(71)连接设置。

8.根据权利要求7所述的粉末散射脱硝系统，其特征在于：所述研磨机(1)和筛分机(2)之间还设有循环管。

9.根据权利要求7所述的粉末散射脱硝系统，其特征在于：所述细粉仓(3)下端锥体部分设置流化风口(32)，所述细粉仓(3)顶部设置仓顶除尘器(31)。

10.根据权利要求7所述的粉末散射脱硝系统，其特征在于：所述气固混合器(6)上还设有罗茨风机(5)。

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