CN216342400U - 一种燃气发电机组尾气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气发电机组尾气脱硝装置，包括SCR催化器和尿素水溶液混合管，尿素水溶液混合管的前端与尾气管路连接，后端与SCR催化器连接，尿素水溶液混合管的前端管壁上设置有尿素喷射器安装座，管内中部设置有混合器，后端管壁上通过溢流管道连接至减压腔，溢流管道上设置有减压阀。上述燃气发电机组尾气脱硝装置基于发动机排气的可压缩特性，在SCR催化器的前端设置具备溢流减压功能的溢流减压结构，实现对发动机排气“放炮”时的压力调节，降低SCR催化剂涂层剥落率，提高SCR脱硝设备的使用寿命。

Description

一种燃气发电机组尾气脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及内燃机尾气后处理技术领域，尤其涉及一种燃气发电机组尾气脱硝装置。

背景技术

根据美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室2018年4月2日的研究报告：证实甲烷气体为温室效应的主要气体之一，其对温室效应的影响为二氧化碳的25倍，因此，降低甲烷排放对降低“碳排放”，早日实现“碳平衡”具有重要的生态意义。此外，甲烷充分燃烧后会生成二氧化碳和水，并放出大量的热量，因此，甲烷的利用是实现节能环保的一项重要举措。燃气发电机组可将沼气、煤层气、页岩气等甲烷燃烧的化学能转化为电能，从而实现对甲烷的高效利用，目前，燃气发电机组已广泛应用于垃圾处理、煤炭开发行业，在利用甲烷，带来环境效益、经济效益的同时，也有效调节了煤层气及沼气浓度，降低了70％～85％的煤矿瓦斯爆炸发生率。

由于气体燃料单位热值高C-H键断裂释放的能量高于C-C键，因此，燃气发电机组的燃烧温度普遍高于柴油发电机组，尾气中的氮氧化物(NOx)排放也普遍较高。NOx排放会导致“酸雨”，并会增加哮喘、气管炎等呼吸道疾病，国六柴油机的NOx排放浓度约为100ppm，而燃气发电机组的NOx排放浓度约为2000ppm，燃气发电机组的NOx排放浓度远高于车用柴油机排放，加之燃气发电机组的排气量远大于柴油机，并且多为不间断工作，因此，急需对燃气发电机组的NOx排放进行控制。选择性催化还原(SCR)技术对NOx的减排效率可达95％以上，因此，燃气发电机组加装SCR脱硝设备是降低燃气发电机组NOx排放的一种有效手段，目前国内已经在部分燃气发电项目上得到有少量应用。

由于煤层气易受抽采量及矿内瓦斯气体分布不均导致浓度变动，由于环境温度、发酵物湿度等会导致沼气浓度变动，从而导致发电气源波动不稳，未充分燃烧的燃气进入排放管内，在高温排气的作用下，引起燃气发电机组发生回火“放炮”现象。燃气发电机组“放炮”会导致排气管内部发生剧烈的排气压力波动，瞬时排气压力可由10kPa以内快速增加至100kPa，从而导致SCR脱硝设备防爆阀防爆叶片频繁炸裂，SCR催化剂涂层脱落，SCR脱硝设备使用寿命降低。因此，解决“放炮”现象对推进SCR脱硝设备在燃气发电机组上的推广应用，具有至关重要的意义。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种燃气发电机组尾气脱硝装置，调节燃气发电机组发生“放炮”现象时的排气瞬时高压，从而保护SCR脱硝设备涂层，提高SCR脱硝产品的使用寿命。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃气发电机组尾气脱硝装置，其包括SCR催化器和尿素水溶液混合管，尿素水溶液混合管的前端与尾气管路连接，后端与SCR催化器连接，尿素水溶液混合管的前端管壁上设置有尿素喷射器安装座，管内中部设置有混合器，后端管壁上通过溢流管道连接至减压腔，溢流管道上设置有减压阀。

特别地，减压阀为常闭式阀体，其开启压力可调，尾气管路中的冷凝水通过减压阀渗透至减压腔内。

特别地，减压腔的底部设置有放水管，放水管上设置有放水阀。

特别地，SCR催化器与尿素水溶液混合管的连接管路上设置有排气管，排气管上设置有防爆阀。

特别地，SCR催化器的连接端管壁上设置有SCR前排气温度传感器安装座，尾端管壁上设置有SCR后排气温度传感器安装座。

特别地，尿素水溶液混合管的前端管壁上设置有SCR入口氮氧传感器安装座，SCR催化器的尾端管壁上设置有SCR出口氮氧传感器安装座。

特别地，SCR催化器上设置有可拆卸的门板，门板上设置有第一安装方向标识和设备铭牌。

特别地，尿素水溶液混合管上设置有第二安装方向标识。

综上，本实用新型的有益效果为，所述燃气发电机组尾气脱硝装置基于发动机排气的可压缩特性，在SCR催化器的前端设置具备溢流减压功能的溢流减压结构，实现对发动机排气“放炮”时的压力调节，降低SCR催化剂涂层剥落率，提高SCR脱硝设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的燃气发电机组尾气脱硝装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1所示，本优选实施例提供一种燃气发电机组尾气脱硝装置，包括SCR催化器1和尿素水溶液混合管2，尿素水溶液混合管2的前端与尾气管路连接，后端与SCR催化器1连接，尿素水溶液混合管2的前端管壁上设置有尿素喷射器安装座3，管内中部设置有混合器4，后端管壁上通过溢流管道连接至减压腔5，溢流管道上设置有减压阀6，此处的减压阀6为常闭式阀体，其开启压力可调。

减压腔5的腔体体积根据燃气机组发生“放炮”现象时的最高压力计算而来。当发生“放炮”现象时，高压排气打开减压阀6，进入减压腔5，从而在排气质量不变的条件下，增大排气体积，降低瞬时排气压力最大值，从而避免因排气“放炮”导致的瞬时高压导致的SCR催化剂涂层脱落。

因燃气发电机组排气中水汽较多，当排气温度降低时，尾气管路内部将出现冷凝水，从而易使SCR催化剂浸水，最终导致SCR催化剂涂层剥落。存在减压腔5后，尾气管路中的冷凝水通过减压阀6渗透至减压腔5内，减压腔5的底部设置有放水管7，放水管7上设置有放水阀8。因此，在执行时放水阀8可根据需要单独布置在SCR入口处的较低位置，从而避免冷凝水累积导致的SCR催化剂浸水损坏。

SCR催化器1与尿素水溶液混合管2的连接管路上设置有排气管，排气管上设置有防爆阀9。当燃气发电机组排气管“放炮”现象过于严重，且溢流减压功能正常起作用后，尾气管路内排气最大压力仍高于防爆阀9设定安全保护压力，防爆阀9上的防爆叶片因排气高压而破坏，尾气管路在SCR催化器1前直接和大气旁通，从而避免催化器因瞬时高压被破坏。

另外，SCR催化器1的连接端管壁上设置有SCR前排气温度传感器安装座10，尾端管壁上设置有SCR后排气温度传感器安装座11，尿素水溶液混合管2的前端管壁上设置有SCR入口氮氧传感器安装座12，SCR催化器1的尾端管壁上设置有SCR出口氮氧传感器安装座13，从而实现对燃气发电机组排气氮氧化物减排作用的监控。

SCR催化器1上设置有可拆卸的门板14，门板14上设置有第一安装方向标识15和设备铭牌16。

尿素水溶液混合管2上设置有第二安装方向标识17。

综上，上述的燃气发电机组尾气脱硝装置基于发动机排气的可压缩特性，在SCR催化器的前端设置具备溢流减压功能的溢流减压结构，实现对发动机排气“放炮”时的压力调节，降低SCR催化剂涂层剥落率，提高SCR脱硝设备的使用寿命。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于，包括SCR催化器和尿素水溶液混合管，所述尿素水溶液混合管的前端与尾气管路连接，后端与所述SCR催化器连接，所述尿素水溶液混合管的前端管壁上设置有尿素喷射器安装座，管内中部设置有混合器，后端管壁上通过溢流管道连接至减压腔，所述溢流管道上设置有减压阀。

2.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述减压阀为常闭式阀体，其开启压力可调，尾气管路中的冷凝水通过减压阀渗透至减压腔内。

3.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述减压腔的底部设置有放水管，所述放水管上设置有放水阀。

4.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述SCR催化器与所述尿素水溶液混合管的连接管路上设置有排气管，所述排气管上设置有防爆阀。

5.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述SCR催化器的连接端管壁上设置有SCR前排气温度传感器安装座，尾端管壁上设置有SCR后排气温度传感器安装座。

6.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述尿素水溶液混合管的前端管壁上设置有SCR入口氮氧传感器安装座，所述SCR催化器的尾端管壁上设置有SCR出口氮氧传感器安装座。

7.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述SCR催化器上设置有可拆卸的门板，所述门板上设置有第一安装方向标识和设备铭牌。

8.根据权利要求1所述的燃气发电机组尾气脱硝装置，其特征在于：所述尿素水溶液混合管上设置有第二安装方向标识。

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