CN214715693U - 一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统 - Google Patents
一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，包括高温烟道和低温烟道，高温烟道的入口连接于链条锅炉的后墙，截取未经过对流管束的高温烟气，低温烟道的入口连接于链条锅炉的烟道出口，高温烟道和低温烟道的出口均连接混合烟道，混合烟道的出口与SCR脱硝反应器连接。本发明通过控制高温烟气流量来控制进入SCR脱硝反应器的温度，使得进入SCR脱硝反应器的温度在催化剂活性温度范围内，从而提升了SCR脱硝系统的全负荷工况适应性。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，特别涉及一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统。
背景技术
SCR是目前应用广泛的烟气脱硝技术，脱硝效率最高可达90％以上，其技术原理是向烟气中喷入还原剂NH3，在催化剂的作用下将烟气中NOX反应生成无害的N2和H2O。燃煤锅炉烟气的SCR脱硝技术由于受限于商业催化剂的使用温度，目前普遍采用的是高温高尘的工艺布置。催化剂是SCR烟气脱硝技术的核心部件，其性能直接影响整体脱硝效果；且其初期投资成本约占项目投资的30～50％，决定着SCR系统的运行成本。而烟气温度是影响催化剂运行的重要因素，不仅决定反应物的反应速度，而且决定催化剂的反应活性，决定催化剂的寿命。当烟气温度低于催化剂的适用温度范围下限时，在催化剂上会发生副反应，NH3与SO3和H2O反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4，减少与NOX的反应，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性；同时局部堵塞还会造成催化剂的磨损。另外，如果烟气温度高于催化剂的使用温度，催化剂通道和微孔会发生变形，导致有效通道和面积减少，从而使催化剂失活。温度越高，会出现催化剂活性微晶高温烧结的现象，催化剂失活越快。为满足SCR催化剂适宜的反应温度，目前SCR反应器都设置于锅炉省煤器出口与空预器入口之间。在实际运行中，很难确保脱硝装置长期稳定运行在催化剂有效反应温度范围内。然而，供热锅炉负荷会受天气影响，导致锅炉省煤器出口、SCR烟气脱硝反应器入口烟气温度不在其催化剂的有效反应温度范围300℃～400℃之间，SCR脱硝装置在任何负荷下能投运问题也更加突出。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，以期有效保证在任何一种工况下进入SCR脱硝反应器的烟气温度，使脱硝催化剂在活性范围内起到最佳催化效果，提升设备运行稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，包括高温烟道2和低温烟道6，高温烟道2的入口连接于链条锅炉1的后墙，截取未经过对流管束的高温烟气，低温烟道6的入口连接于链条锅炉1的烟道出口，高温烟道2和低温烟道6的出口均连接混合烟道5，混合烟道5的出口与SCR脱硝反应器9连接。
进一步地，所述高温烟道2上设置有高温补偿器3。
进一步地，所述高温烟道2上设置有高温电动调节阀4。
进一步地，所述高温电动调节阀4为方形或圆形插板阀。
进一步地，所述链条锅炉1的后墙为锅炉尾部换热面的一部分，以水冷壁的形式连接上锅筒、后中集箱及下锅壳，所述后墙上设置让管或者砖砌留孔，高温烟道2通过该让管或者砖砌留孔连接于链条锅炉1的后墙。
进一步地，所述高温烟道2采用耐高温板材或管材，所述混合烟道5采用板材焊接，用钢结构支撑。
进一步地，所述低温烟道6上设置有低温补偿器7。
进一步地，所述高温烟道2和低温烟道6均为水平烟道，混合烟道5为倒U形烟道，高温烟道2和低温烟道6的出口均连接在混合烟道5的同一竖直部上，且低温烟道6出口位于高温烟道2出口的下方，该竖直部底端设置有放灰装置，所述SCR脱硝反应器9连接在混合烟道5的另一竖直部上。
进一步地，所述SCR脱硝反应器9的入口处设置有导流板8和整流格栅10，出口设置余热回收装置12。
进一步地，所述余热回收装置12为水冷管路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
随着环保要求的逐渐提高，为降低排放烟气中NOX的排放量，许多行业的锅炉增设SCR脱硝反应器。受催化剂使用温度的影响，进入催化剂的烟气温度必须在300～400℃范围内。另外供热锅炉负荷随环境温度变化比较大，进入SCR反应器的烟气温度很难控制在300～400℃范围内。本发明通过截取高温烟气，通过控制高温烟气流量来控制进入SCR反应器烟气温度，可使进入SCR反应器的烟气温度始终在300～400℃范围内，提高脱硝效率，确保达标排放。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明为一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，包括高温烟道2、低温烟道6、SCR脱硝反应器9以及尿素喷射装置13。
高温烟道2可采用耐高温板材或管材，而混合烟道5则可采用板材焊接，并用钢结构支撑。
尿素喷射装置13即链条锅炉1原有的SNCR脱硝系统，主要包括还原剂储存装置、还原剂输送装置、计量分配装置、喷射装置和压缩空气装置。
链条锅炉1的后墙为锅炉尾部换热面的一部分，以水冷壁的形式连接上锅筒、后中集箱及下锅壳。本发明在该后墙上设置让管或者砖砌留孔，将高温烟道2的入口通过该让管或者砖砌留孔连接于链条锅炉1的后墙，从而截取未经过对流管束的高温烟气。
低温烟道6的入口则直接连接于链条锅炉1的原烟道出口，高温烟道2和低温烟道6的出口均连接混合烟道5，混合烟道5的出口与SCR脱硝反应器9连接。
本发明可在高温烟道2上设置高温补偿器3和高温电动调节阀4，以缓解热应力，使高温烟气温度更加平稳，高温电动调节阀4可采用大口径的方形或圆形插板阀，根据阀门开度大小调节进入SCR脱硝反应器9的温度，阀门采用耐高温材料。类似地，低温烟道6上可设置低温补偿器7，以使得低温烟气的温度更加平稳。
本发明中，高温烟道2和低温烟道6均采用了水平烟道结构，混合烟道5则为倒U形烟道结构，是高低温烟气混合的场所，高温烟道2和低温烟道6的出口均连接在混合烟道5的同一竖直部上，且低温烟道6出口一般应位于高温烟道2出口的下方，该竖直部底端设置有放灰装置，而SCR脱硝反应器9则连接在混合烟道5的另一竖直部上，也即混合烟气的下游。
SCR脱硝反应器9是钢结构支撑催化剂，其入口处设置有导流板8和整流格栅10，出口设置余热回收装置12，从余热回收装置12出来的烟气进除尘器，余热回收装置12可为水冷管路，利用水对烟气进行降温，回收热量，可通过变频泵或电动调节阀控制水流量，从而控制烟气温度，尤其是烟气进入除尘器的温度需控制在150℃以下。
本发明中，SCR脱硝反应器9采取立式结构，烟气自上而下流动，在每层催化剂上不设置声波吹灰器。
本发明的原理如下：
本发明将SNCR技术与SCR技术联合应用，即在炉膛上部850℃～1100℃的高温区内，以尿素、液氨或氨水作为还原剂，还原剂通过计量分配和输送装置精准的分配到每支喷枪，然后经过喷枪喷入炉膛，实现NOX的脱除，过量逃逸的氨随烟气进入SCR反应器，实现二次脱硝。
本发明通过在锅炉尾部截取部分高温烟气，与原有的烟气混合。利用高温电动调节阀控制进入SCR反应器混合烟气的温度，烟气流经布置在反应器内的催化剂，在300～400℃温度条件下脱除NOX。在SCR反应器下部设置预热回收装置，在节能的前提下，确保进入除尘器的烟气温度满足布袋使用条件。
本发明采用高低温烟气混合技术，改造简单且成本低，对于旧锅炉非常适用。另外通过高温烟气调节阀控制进入SCR脱硝反应器的进口温度，可满足任一工况，适应性强。
Claims (9)
1.一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，包括高温烟道(2)和低温烟道(6)，高温烟道(2)的入口连接于链条锅炉(1)的后墙，截取未经过对流管束的高温烟气，低温烟道(6)的入口连接于链条锅炉(1)的烟道出口，高温烟道(2)和低温烟道(6)的出口均连接混合烟道(5)，混合烟道(5)的出口与SCR脱硝反应器(9)连接，所述高温烟道(2)上设置有高温补偿器(3)。
2.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述高温烟道(2)上设置有高温电动调节阀(4)。
3.根据权利要求2所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述高温电动调节阀(4)为方形或圆形插板阀。
4.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述链条锅炉(1)的后墙为锅炉尾部换热面的一部分，以水冷壁的形式连接上锅筒、后中集箱及下锅壳，所述后墙上设置让管或者砖砌留孔，高温烟道(2)通过该让管或者砖砌留孔连接于链条锅炉(1)的后墙。
5.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述高温烟道(2)采用耐高温板材或管材，所述混合烟道(5)采用板材焊接，用钢结构支撑。
6.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述低温烟道(6)上设置有低温补偿器(7)。
7.根据权利要求1所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述高温烟道(2)和低温烟道(6)均为水平烟道，混合烟道(5)为倒U形烟道，高温烟道(2)和低温烟道(6)的出口均连接在混合烟道(5)的同一竖直部上，且低温烟道(6)出口位于高温烟道(2)出口的下方，该竖直部底端设置有放灰装置，所述SCR脱硝反应器(9)连接在混合烟道(5)的另一竖直部上。
8.根据权利要求1或7所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述SCR脱硝反应器(9)的入口处设置有导流板(8)和整流格栅(10)，出口设置余热回收装置(12)。
9.根据权利要求8所述基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统，其特征在于，所述余热回收装置(12)为水冷管路。
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| CN202120719903.0U CN214715693U (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 一种基于高低温烟气混合的集中供热链条锅炉脱硝系统 |
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