CN215196323U

CN215196323U - 一种烟气脱硝装置

Info

Publication number: CN215196323U
Application number: CN202121614504.4U
Authority: CN
Inventors: 于茂松; 孙树增; 李春晖
Original assignee: Tianjin Haigang Steel Sheet Co ltd
Current assignee: Tianjin Haigang Steel Sheet Co ltd
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2021-07-15
Publication date: 2021-12-17
Anticipated expiration: 2031-07-15

Abstract

本实用新型提供了一种烟气脱硝装置，包括反应釜、还原剂储罐，所述的反应釜通过管路与所述的还原剂储罐相连；所述的反应釜上设有进气口、排气口，所述的进气口位于所述的反应釜的底部，所述的排气口位于所述的反应釜的顶部；所述的反应釜的内部设置自下至上依次设置有一次喷淋组件、降温组件、二次喷淋组件、导流组件，所述的一次喷淋组件、二次喷淋组件分别通过管路与所述的还原剂储罐相连。本实用新型所述的一种烟气脱硝装置的一次喷淋组件与二次喷淋组件的结合使反应更加充分、提高反应效率，降温组件可对反应釜内温度进行有效控制，还原剂储罐可及时提供尿素水，保证反应的顺利进行。

Description

一种烟气脱硝装置

技术领域

本实用新型属于烟气脱硝领域，尤其是涉及一种烟气脱硝装置。

背景技术

烟气脱硝，是指把已生成的NO_X还原为N₂，从而脱除烟气中的NO_X。选择性催化还原法-SCR(Selective Catalytic Reduction)是还原剂在催化剂作用下选择性的将NO_X还原为N₂的方法。主要是采用向温度约200-420℃的烟气中喷入还原剂，将NO_X还原成N₂和H₂O。

如果采用尿素作还原剂，首先要发生水解反应：

NH₂—CO—NH₂→NH₃+HNCO(异氰酸)

HNCO+H₂O→NH₃+CO₂

氨选择性还原NO_X的主要反应式为：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

采用SCR法时，其流程要求的温度范围比SNCR严格的多，如果温度过高时NH₃可进一步演化，甚至生成一些NO_X；当温度偏低时会生成一些NH4NO₃与NH4NO₂粉尘或白色烟雾，并可能堵塞管道或引起爆炸。因此，通过使用适当的催化剂，可使主反应在200-450℃的范围内有效进行，反应时，排放气体中的NO_X和注入的NH₃几乎是以摩尔比1：1进行反应，脱硝效率可达90％以上。

上述方法，在国外和国内得到了广泛的应用，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，装置结构简单，并且脱除效率高(可达90％以上)，运行可靠，便于维护等优点。

反应釜是整个SCR工艺中十分重要的设备，温度的控制直接决定了烟气脱硝效果的好坏。但是在长期设备运行过程中发现，反应温度无法得到及时的控制。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种烟气脱硝装置。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种烟气脱硝装置，包括反应釜、还原剂储罐，所述的反应釜通过管路与所述的还原剂储罐相连；

所述的反应釜上设有进气口、排气口，所述的进气口位于所述的反应釜的底部，所述的排气口位于所述的反应釜的顶部；

所述的反应釜的内部设置自下至上依次设置有一次喷淋组件、降温组件、二次喷淋组件、导流组件，所述的一次喷淋组件、二次喷淋组件分别通过管路与所述的还原剂储罐相连；

所述的导流组件包括导流支撑架、过滤层、若干的导流板，所述的导流支撑架固定于所述的反应釜内，并位于所述的排气口的下方，所述的过滤层固定于所述的导流支撑架内，所述的导流板分别固定于所述的过滤层的上方与下方，所述的导流板倾斜设置，所述的导流板上均设置有若干的导流孔。

进一步，所述的降温组件包括二次喷淋管、喷淋支撑块、若干的二次喷淋头、若干的气缸，所述的二次喷淋管固定于所述的反应釜内，并通过管路与冷却水箱相连，所述的喷淋支撑块位于所述的二次喷淋管的内侧，所述的喷淋支撑块的内部设置有调节孔，所述的调节孔的截面呈等腰梯形结构，所述的调节孔的上底端与所述的二次喷淋管相邻，所述的喷淋头通过弹性层固定于所述的调节孔的上底端，并通过管路与所述的二次喷淋管相连，所述的气缸的活塞杆穿过所述的喷淋支撑块置于所述的喷淋头内。

进一步，所述的一次喷淋组件包括一次喷淋管和若干的一次喷淋头，所述的一次喷淋管通过管路与所述的还原剂储罐相连，所述的一次喷淋头与所述的一次喷淋管相连。

进一步，所述的三次喷淋组件包括三次喷淋管和若干的三次喷淋头，所述的三次喷淋管通过管路与所述的还原剂储罐相连，所述的三次喷淋头与所述的三次喷淋管相连。提高自动化水平。

进一步，所述的一次喷淋头与三次喷淋头交错设置。可对不同位置进行喷淋，提高喷淋效率。

进一步，所述的还原剂储罐上设置有还原剂箱，所述的还原剂箱通过支架固定于所述的还原剂储罐上，并与所述的还原剂储罐通过管路相连，该管路上设置有投加阀。对尿素水的投加进行控制。

进一步，所述的还原剂储罐的内部设置有搅拌器，所述的搅拌器与电机相连，所述的还原剂储罐与还原剂补充泵相连，所述的还原剂补充泵分别通过管路与所述的一次喷淋管、三次喷淋管相连，该管路上设置有还原剂补充阀。尿素通过还原剂补充阀的控制进入还原剂箱中，与水混合后可供使用。

所述的脱硝工艺装置设置有还原剂储存、输送、水解及喷射结构。该装置可实现尿素水的补充与喷射，并在烟气温度的加热作用下，水解出还原剂氨，并与烟气中的NO_X和O₂在催化剂表面发生氧化还原反应。本装置选择尿素水(32.5％)作为反应的还原剂，并采用低温水解技术。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的一种烟气脱硝装置设置有一次喷淋组件、降温组件、二次喷淋组件、导流组件以及还原剂储罐，一次喷淋组件与二次喷淋组件的结合使反应更加充分、提高反应效率，降温组件可对反应釜内温度进行有效控制，还原剂储罐可及时提供尿素水，保证反应的顺利进行。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的烟气脱硝装置的示意图；

图2为本实用新型实施例所述的二次喷淋组件的剖视图；

图3为本实用新型实施例所述的二次喷淋组件的俯视图。

附图标记说明：

1、反应釜；2、进气口；3、排气口；4、还原剂储罐；5、冷却水箱；11、一次喷淋组件；12、降温组件；13、二次喷淋组件；14、导流组件；111、一次喷淋管；112、一次喷淋头；121、二次喷淋管；122、喷淋支撑块；123、二次喷淋头；124、弹性层；125、气缸；126、调节孔；131、三次喷淋管；132、三次喷淋头；141、过滤层；142、导流板；143、导流孔；144、导流支撑架；41、还原剂箱；42、支架；43、投加阀；44、搅拌器；45、电机；46、还原剂补充泵；47、还原剂补充阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-3所示，一种烟气脱硝装置，包括反应釜1、还原剂储罐4，所述的反应釜1通过管路与所述的还原剂储罐4相连；所述的反应釜1上设有进气口2、排气口3，所述的进气口2位于所述的反应釜1的底部，所述的排气口3位于所述的反应釜1的顶部；所述的反应釜1的内部设置自下至上依次设置有一次喷淋组件11、降温组件12、二次喷淋组件13、导流组件14，所述的一次喷淋组件11、二次喷淋组件13分别通过管路与所述的还原剂储罐4相连；所述的导流组件14包括导流支撑架144、过滤层141、若干的导流板142，所述的导流支撑架144固定于所述的反应釜1内，并位于所述的排气口3的下方，所述的过滤层141固定于所述的导流支撑架144内，所述的导流板142分别固定于所述的过滤层141的上方与下方，所述的导流板142倾斜设置，所述的导流板142上均设置有若干的导流孔143。导流板142与导流孔143的设置可对气体起到导向作用，防止烟雾堵塞管道，过滤层141的设置可过滤气体中的颗粒物体物一部分水汽。

所述的降温组件12包括二次喷淋管121、喷淋支撑块122、若干的二次喷淋头123、若干的气缸125，所述的二次喷淋管121固定于所述的反应釜1内，并通过管路与所述的还原剂储罐4相连，所述的喷淋支撑块122位于所述的二次喷淋管121的内侧，所述的喷淋支撑块122的内部设置有调节孔126，所述的调节孔126的截面呈等腰梯形结构，所述的调节孔126的上底端与所述的二次喷淋管121相邻，所述的喷淋头通过弹性层124固定于所述的调节孔126的上底端，并通过管路与所述的二次喷淋管121相连，所述的气缸125的活塞杆穿过所述的喷淋支撑块122置于所述的喷淋头内。调节孔126一端孔径大，另一端孔径小，孔径大的一端可通过气缸125控制二次喷淋头123的角度，对不同位置进行喷淋，从而调节釜内温度。弹性层124的连接可满足二次喷淋头123改变角度的需求。

所述的一次喷淋组件11包括一次喷淋管111和若干的一次喷淋头112，所述的一次喷淋管111通过管路与所述的还原剂储罐4相连，所述的一次喷淋头112与所述的一次喷淋管111相连。所述的三次喷淋组件包括三次喷淋管131和若干的三次喷淋头132，所述的三次喷淋管131通过管路与所述的还原剂储罐4相连，所述的三次喷淋头132与所述的三次喷淋管131相连。提高自动化水平。所述的一次喷淋头112与三次喷淋头132交错设置。可对不同位置进行喷淋，提高喷淋效率。

所述的还原剂储罐4上设置有还原剂箱41，所述的还原剂箱41通过支架42固定于所述的还原剂储罐4上，并与所述的还原剂储罐4通过管路相连，该管路上设置有投加阀43。对尿素水的投加进行控制。所述的还原剂储罐4的内部设置有搅拌器44，所述的搅拌器44与电机45相连，所述的还原剂储罐4与还原剂补充泵46相连，所述的还原剂补充泵46分别通过管路与所述的一次喷淋管111、三次喷淋管131相连，该管路上设置有还原剂补充阀47。尿素通过还原剂补充阀47的控制进入还原剂箱41中，与水混合后可供使用。

实施过程：

通过还原剂补充阀47控制还原剂箱41内的尿素进入还原剂储罐4，然后开启电机45，尿素与水通过搅拌器44进行混合，混合完成后开启还原剂补充泵46将尿素水泵入反应器中，过程中通过投加阀43对流量进行控制，然后将烟气通过进气口2通入反应器中，一次喷淋组件11与二次喷淋组件13将尿素水喷出，与烟气进行反应，降温组件12通过将冷却水引入反应釜1中可对釜内温度进行调节，通过气缸125控制二次喷淋头123的倾斜角度，可对不同位置进行喷淋，对不同位置进行降温处理，反应后的气体通过导流板142与过滤层141从排气口3排出，防止了管道的堵塞。

所述的进气口2处的烟气相关参数如表1所示。该烟气脱硝装置的目标参数如表2所示。

表1进气口烟气参数

项目	单位	数值	备注
				烟气温度	℃	350-420℃	设计值
烟气流量	Nm<sup>3</sup>/h	≤12000	设计值
				含氧量	％	10.0	设计值
NO<sub>x</sub>浓度	mg/Nm<sup>3</sup>	≤500	设计值
				反应器前CO浓度	mg/Nm<sup>3</sup>	≤300	乙方进气要求

表2目标参数

项目	单位	数值	备注
				入口NOx浓度	mg/m<sup>3</sup>	≤500
出口NO<sub>x</sub>浓度	mg/Nm<sup>3</sup>	≤30	设计值
				出口NO<sub>x</sub>浓度	mg/Nm<sup>3</sup>	＜50	达标排放值
基准氧含量	％	8

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种烟气脱硝装置，其特征在于：包括反应釜、还原剂储罐，所述的反应釜通过管路与所述的还原剂储罐相连；

2.根据权利要求1所述的烟气脱硝装置，其特征在于：所述的降温组件包括二次喷淋管、喷淋支撑块、若干的二次喷淋头、若干的气缸，所述的二次喷淋管固定于所述的反应釜内，并通过管路与冷却水箱相连，所述的喷淋支撑块位于所述的二次喷淋管的内侧，所述的喷淋支撑块的内部设置有调节孔，所述的调节孔的截面呈等腰梯形结构，所述的调节孔的上底端与所述的二次喷淋管相邻，所述的喷淋头通过弹性层固定于所述的调节孔的上底端，并通过管路与所述的二次喷淋管相连，所述的气缸的活塞杆穿过所述的喷淋支撑块置于所述的喷淋头内。

3.根据权利要求2所述的烟气脱硝装置，其特征在于：所述的一次喷淋组件包括一次喷淋管和若干的一次喷淋头，所述的一次喷淋管通过管路与所述的还原剂储罐相连，所述的一次喷淋头与所述的一次喷淋管相连。

4.根据权利要求3所述的烟气脱硝装置，其特征在于：三次喷淋组件包括三次喷淋管和若干的三次喷淋头，所述的三次喷淋管通过管路与所述的还原剂储罐相连，所述的三次喷淋头与所述的三次喷淋管相连。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硝装置，其特征在于：所述的一次喷淋头与三次喷淋头交错设置。

6.根据权利要求5所述的烟气脱硝装置，其特征在于：所述的还原剂储罐上设置有还原剂箱，所述的还原剂箱通过支架固定于所述的还原剂储罐上，并与所述的还原剂储罐通过管路相连，该管路上设置有投加阀。

7.根据权利要求6所述的烟气脱硝装置，其特征在于：所述的还原剂储罐的内部设置有搅拌器，所述的搅拌器与电机相连，所述的还原剂储罐与还原剂补充泵相连，所述的还原剂补充泵分别通过管路与所述的一次喷淋管、三次喷淋管相连，该管路上设置有还原剂补充阀。