CN217016097U - Scr烟气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，提供一种SCR烟气脱硝装置，包括脱硫烟气回收烟道、氨基还原剂储槽、汽化器、混合器和脱硝催化室，汽化器包括第一换热管道和第二换热管道，第一换热管道的一端与脱硫烟气回收烟道连接，第二换热管道的一端与氨基还原剂储槽连接。本实用新型提供的SCR烟气脱硝装置的有益效果是：利用脱硝脱硫后的烟气本身具有的余热，在汽化器里实现氨基还原剂与脱硫烟气之间的换热，得到汽化的氨基还原剂，大幅降低了能耗，然后二者在混合室内混合，在脱硝催化室内进行脱硝，解决现有的SCR烟气脱硝装置存在氨基还原剂汽化能耗高的技术问题。

Description

SCR烟气脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，尤其是涉及一种SCR烟气脱硝装置。

背景技术

烟气选择性催化还原(SCR，Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是目前工业烟气脱硝的最有效、应用最广泛的技术。SCR脱硝技术是在催化剂作用下，氨基还原剂与烟气中的NO_X发生选择性还原反应，使之生成N₂和H₂O，并且无任何废气、废水排放的洁净技术。

SCR烟气脱硝技术中，氨基还原剂可以采用液氨、氨水和尿素。其中，氨基还原剂需要消耗能源进行气化。在玻璃熔窑、锅炉、发电等SCR烟气脱硝装置中，利用蒸汽或电来加热水，以蒸发汽化氨基还原剂，存在能耗高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SCR烟气脱硝装置，旨在解决现有的SCR 烟气脱硝装置存在氨基还原剂汽化能耗高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种SCR烟气脱硝装置，包括脱硫烟气回收烟道、氨基还原剂储槽、汽化器、混合器和脱硝催化室，所述脱硫烟气回收烟道用于回收脱硫烟气，所述氨基还原剂储槽用于储存氨基还原剂，所述汽化器包括第一换热管道和第二换热管道，所述第一换热管道的一端与所述脱硫烟气回收烟道连接，所述第二换热管道的一端与所述氨基还原剂储槽连接，所述第一换热管道和所述第二换热管道相互换热，以使所述第二换热管道内的氨基还原剂汽化，所述第一换热管道的另一端和所述第二换热管道的另一端分别与所述混合器连接，所述混合器的出口端与所述脱硝催化室连接。

在其中一个实施例中，所述第一换热管道与所述脱硫烟气回收烟道之间设置有第一风量调节阀，所述第一风量调节阀用于调节脱硫烟气进入所述第一换热管道的烟气通过量。

在其中一个实施例中，所述第二换热管道与所述氨基还原剂储槽之间设置有调压阀，所述调压阀配置为在所述脱硫烟气回收烟道内的脱硫烟气的温度低于预设温度时关闭。

在其中一个实施例中，所述SCR烟气脱硝装置还包括与所述汽化器连通的充氮气管道，所述充氮气管道设置有用于控制所述充氮气管道通断的截止阀。

在其中一个实施例中，所述第一换热管道设置有排水阀，所述排水阀配置为在打开时将所述第一换热管道内的液体排出。

在其中一个实施例中，所述排水阀的数量为两个以上，两个以上所述排水阀沿所述第一换热管道的长度方向间隔分布。

在其中一个实施例中，所述第一换热管道的另一端与所述混合器之间设置有风机、第一膨胀节和第二风量调节阀中的至少一个，所述第二风量调节阀用于控制脱硫烟气的通过量。

在其中一个实施例中，所述第二换热管道的另一端与所述混合器之间设置有氨气罐、气动调节阀和氨气流量计中的至少一种，所述氨气罐用于缓存汽化后的氨基还原剂，所述气动调节阀用于控制汽化后的氨基还原剂的通过量。

在其中一个实施例中，所述氨气流量计用于测量汽化后的氨基还原剂的通过量。

在其中一个实施例中，所述混合器的出口端与所述脱硝催化室之间设置有分配室、分配调节阀和格栅室，所述格栅室包括多组喷气格栅，所述分配调节阀的数目与所述喷气格栅的数目一一对应，所述分配调节阀的一端与所述分配室连接，所述分配调节阀的另一端与对应的所述喷气格栅连接。

在其中一个实施例中，所述格栅室连接有静电除尘烟气管道。

在其中一个实施例中，所述格栅室与所述脱硝催化室之间设置有导流混合室，所述导流混合室内设置有导流板。

在其中一个实施例中，所述分配调节阀的另一端与对应的所述喷气格栅之间设置有第二膨胀节。

在其中一个实施例中，所述脱硝催化室的出口端连接有脱硫机构，所述脱硫机构的出口端通过支管与所述脱硫烟气回收烟道连通。

在其中一个实施例中，所述氨基还原剂为液氨、氨水或尿素。

本实用新型提供的SCR烟气脱硝装置的有益效果是：相比使用蒸汽或电来加热水，以蒸发汽化氨基还原剂，本装置利用脱硝脱硫后的烟气本身具有的余热，在汽化器里实现氨基还原剂与脱硫烟气之间的换热，得到汽化的氨基还原剂，大幅降低了能耗，然后二者在混合室内混合，在脱硝催化室内进行脱硝，解决现有的SCR烟气脱硝装置存在氨基还原剂汽化能耗高的技术问题，从而降低了能源成本，减少热污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的SCR烟气脱硝装置的结构示意图；

图2为图1中的SCR烟气脱硝装置的汽化器的结构示意图；

图3为图1中的分配室与格栅室的连接示意图；

图4为本实用新型实施例提供的SCR烟气脱硝装置的又一结构示意图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述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元件或具有相同或类似功能的元件。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，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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。

相关技术中，用于烟气脱硝的SCR系统，采用氨气与空气混合的脱硝工艺，但该脱销工艺存在以下问题：第一，SCR系统利用蒸汽或电来加热水，以蒸发液氨，导致能耗高，又不稳定。第二，使用鼓风机来抽空气与氨气混合，鼓风机容易堵塞造成风量不足，导致频繁切换风机，脱硝效率低。第三，常温空气与氨气混合，混合气的温度低，不利于催化剂脱硝。因此，相关技术中的脱硝工艺存在能耗高，热污染的问题。

现对本实用新型实施例中的SCR烟气脱硝装置进行说明。

请参考图1和图2，该SCR烟气脱硝装置包括脱硫烟气回收烟道100、氨基还原剂储槽200、汽化器300、混合器400和脱硝催化室500，脱硫烟气回收烟道100用于回收脱硫烟气，氨基还原剂储槽200用于储存氨基还原剂，汽化器 300包括第一换热管道310和第二换热管道320，第一换热管道310的一端与脱硫烟气回收烟道100连接，第二换热管道320的一端与氨基还原剂储槽200连接，第一换热管道310和第二换热管道320相互换热，以使第二换热管道320 内的氨基还原剂汽化，第一换热管道310的另一端和第二换热管道320的另一端分别与混合器400连接，混合器400的出口端与脱硝催化室500连接。

其中，相比使用蒸汽或电来加热水，以蒸发汽化氨基还原剂，本装置利用脱硝脱硫后的烟气本身具有的余热，脱硫烟气的温度约135℃，在汽化器300里实现氨基还原剂与脱硫烟气之间的换热，得到汽化的氨基还原剂，大幅降低了能耗，相比原有工艺，能耗下降40％，解决现有的SCR烟气脱硝装置存在氨基还原剂汽化能耗高的技术问题，从而降低了能源成本，且换热稳定，有利于减少热污染。

可选地，氨基还原剂为液氨、氨水或尿素。

其中，汽化后的氨基还原剂为氨气，氨气和脱硫烟气在混合器400内混合形成氨烟混合气(下称混合气)。

在其中一个实施例中，请参考图1，第一换热管道310与脱硫烟气回收烟道 100之间设置有第一风量调节阀110，第一风量调节阀110用于调节脱硫烟气进入第一换热管道310的烟气通过量。

工作人员能够根据需要换热的氨基还原剂的使用量，调整烟气通过量，使得既有效地汽化氨基还原剂，又能满足在混合器400内与汽化后的氨基还原剂调配成所需浓度。

可选地，第一换热管道310与脱硫烟气回收烟道100通过管道连接，第一风量调节阀110设置于第一换热管道310与脱硫烟气回收烟道100之间的连接管道。

在其中一个实施例中，请参考图1，第二换热管道320与氨基还原剂储槽 200之间设置有调压阀210，调压阀210配置为在脱硫烟气回收烟道100内的脱硫烟气的温度低于预设温度时关闭。

比如，预设温度为100℃，当脱硫烟气的温度低于100℃，调压阀210关闭，此时，脱硫烟气温度低，不足于汽化氨基还原剂。

具体地，SCR烟气脱硝装置还包括控制器和用于检测脱硫烟气回收烟道100 的内部温度的温度计，控制器分别与温度计和调压阀210电连接，从而控制器获取脱硫烟气的温度，并响应于该温度控制调压阀210的通断。

可选地，第二换热管道320与氨基还原剂储槽200通过管道连接，调压阀 210设置于第二换热管道320与氨基还原剂储槽200之间的连接管道。

在其中一个实施例中，请参考图1，SCR烟气脱硝装置还包括与汽化器300 连通的充氮气管道301，充氮气管道301设置有用于控制充氮气管道301通断的截止阀302。

其中，SCR烟气脱硝装置启动时，第一风量调节阀110和调压阀210关闭，截止阀302打开，外部氮气通过充氮气管道301进入SCR烟气脱硝装置内，置换出内部空气，起安全作用。

具体地，请参考图1，充氮气管道301位于调压阀210和第二换热管道320 之间。

在其中一个实施例中，结合图1和图2，第一换热管道310设置有排水阀 303，排水阀303配置为在打开时将第一换热管道310内的液体排出。

其中，第一换热管道310内的脱硫烟气与第二换热管道320内的氨基还原剂换热，氨基还原剂温度升高汽化，脱硫烟气温度下降，有可能出现冷凝水。当冷凝水较多时，排水阀303打开，以排出第一换热管道310内的液体。

可选地，排水阀303的数量为两个以上，两个以上排水阀303沿第一换热管道310的长度方向间隔分布。

具体地，请结合图2，第一换热管道310为外壳，第一换热管道310的一端为第一入口314，与脱硫烟气回收烟道100连通，第一换热管道310的另一端为第一出口315，用于直接或间接与混合器400连通。

具体地，请结合图2，第二换热管道320位于第一换热管道310内。

可选地，第二换热管道320曲折盘绕于第一换热管道310内。

可选地，第二换热管道320的一端为第二入口324，与氨基还原剂储槽200 连通，第二换热管道320的另一端为第二出口325，用于直接或间接与混合器 400连通。

其中，第二换热管道320包括第一管段326和多个第二管段327，第一管段326通过多通阀分别与多个第二管段327的一端连接，多个第二管段327的另一端汇合于第二出口325。

在其中一个实施例中，请参考图1，第一换热管道310的另一端与混合器 400之间设置有风机311、第一膨胀节312和第二风量调节阀313中的至少一个。

比如，第一换热管道310的另一端与混合器400之间设置有风机311。

比如，第一换热管道310的另一端与混合器400之间设置有第一膨胀节312。第一膨胀节312用于避免第一换热管道310的另一端与混合器400之间的连接管道损坏。

比如，第一换热管道310的另一端与混合器400之间设置有第二风量调节阀313。第二风量调节阀313用于控制脱硫烟气的通过量，以控制混合器400内混合气的浓度。

比如，第一换热管道310的另一端与混合器400之间依次设置有风机311、第一膨胀节312和第二风量调节阀313。

在其中一个实施例中，请参考图1，第二换热管道320的另一端与混合器 400之间设置有氨气罐321、气动调节阀322和氨气流量计323中的至少一种。

比如，第二换热管道320的另一端与混合器400之间设置有氨气罐321。氨气罐321用于缓存汽化后的氨基还原剂。

比如，第二换热管道320的另一端与混合器400之间设置有气动调节阀322。气动调节阀322用于控制汽化后的氨基还原剂的通过量，以控制混合器400内混合气的浓度。

比如，第二换热管道320的另一端与混合器400之间设置有氨气流量计323。氨气流量计323用于测量汽化后的氨基还原剂的通过量。

比如，第二换热管道320的另一端与混合器400之间依次设置有氨气罐321、气动调节阀322和氨气流量计323。

其中，脱硫烟气与汽化后的氨基还原剂在混合器400内调配成预设浓度，比如含氨量5％。

在其中一个实施例中，请参考图1和图3，混合器400的出口端与脱硝催化室500之间设置有分配室600、分配调节阀610和格栅室700，格栅室700包括多组喷气格栅710，分配调节阀610的数目与喷气格栅710的数目一一对应，分配调节阀610的一端与分配室600连接，分配调节阀610的另一端与对应的喷气格栅710连接。如此，通过分配、调节把汽化后的氨基还原剂与脱硫烟气在格栅室700里平均分配到各个喷气格栅710之间，使得混合气混合得更均匀，有利于后续的脱硝还原反应。

可选地，分配调节阀610的另一端与对应的喷气格栅710之间设置有第二膨胀节620。第二膨胀节620用于避免分配室600和格栅室700之间的连接管道损坏。

可选地，格栅室700连接有静电除尘烟气管道720。

可选地，格栅室700与脱硝催化室500之间设置有导流混合室800，导流混合室800内设置有导流板810，以使混合气均匀混合。

在其中一个实施例中，结合图4，脱硝催化室500的出口端连接有脱硫机构 900，脱硫机构900的出口端通过支管与脱硫烟气回收烟道100连通。

其中，脱硫烟气的小部分通过支管回流至脱硫烟气回收烟道100，用于汽化氨基还原剂。

本装置应用于玻璃熔窑、锅炉、发电等烟气脱硝工艺中，通过脱硫烟气的热量蒸发液氨，与脱硫烟气混合来脱硝，与达到节能降耗的效果，具有降低能耗高，热污染的问题，对改善空气环境污染有推动作用。具体效果如下：

第一，相比使用蒸汽或电来加热水来蒸发液氨为氨气的工艺，本装置利用锅炉、脱硝、脱硫后的烟气(烟气排气温度约135℃)，在汽化器300里液氨与烟气换热来蒸发液氨的工艺，取替用蒸汽或电来加热水来蒸发液氨为氨气的工艺，能够降低约40％的能耗。

第二，相关技术中使用风机311抽空气与氨气混合，存在用新鲜的空气来作稀释风，本装置利用经过汽化器300换热后的烟气(50～70℃)，作为稀释风与在汽化器300里液氨与烟气换热来蒸发出来的氨气混合，取替直接抽空气的工艺，能够减少空气利用，对改善大气环境有利。

第三，新鲜空气的温度不高，本装置利用经过汽化器300换热后的烟气 (50～70℃)，作为稀释风与在汽化器300里液氨与烟气换热来蒸发出来的氨气混合，氨烟气(50～70℃)相比常温的空气温度高，因催化剂反应温度 (250～370℃)，氨烟气与烟气的温度越相近，有利于脱硝催化效率的提高，能够减少烟气热量排放，对改善大气环境有利。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种SCR烟气脱硝装置，其特征在于：包括脱硫烟气回收烟道、氨基还原剂储槽、汽化器、混合器和脱硝催化室，所述脱硫烟气回收烟道用于回收脱硫烟气，所述氨基还原剂储槽用于储存氨基还原剂，所述汽化器包括第一换热管道和第二换热管道，所述第一换热管道的一端与所述脱硫烟气回收烟道连接，所述第二换热管道的一端与所述氨基还原剂储槽连接，所述第一换热管道和所述第二换热管道相互换热，以使所述第二换热管道内的氨基还原剂汽化，所述第一换热管道的另一端和所述第二换热管道的另一端分别与所述混合器连接，所述混合器的出口端与所述脱硝催化室连接。

2.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述第一换热管道与所述脱硫烟气回收烟道之间设置有第一风量调节阀，所述第一风量调节阀用于调节脱硫烟气进入所述第一换热管道的烟气通过量；

和/或，所述第二换热管道与所述氨基还原剂储槽之间设置有调压阀，所述调压阀配置为在所述脱硫烟气回收烟道内的脱硫烟气的温度低于预设温度时关闭。

3.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述SCR烟气脱硝装置还包括与所述汽化器连通的充氮气管道，所述充氮气管道设置有用于控制所述充氮气管道通断的截止阀；

和/或，所述第一换热管道设置有排水阀，所述排水阀配置为在打开时将所述第一换热管道内的液体排出；所述排水阀的数量为两个以上，两个以上所述排水阀沿所述第一换热管道的长度方向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述第一换热管道的另一端与所述混合器之间设置有风机、第一膨胀节和第二风量调节阀中的至少一个，所述第二风量调节阀用于控制脱硫烟气的通过量。

5.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述第二换热管道的另一端与所述混合器之间设置有氨气罐、气动调节阀和氨气流量计中的至少一种，所述氨气罐用于缓存汽化后的氨基还原剂，所述气动调节阀用于控制汽化后的氨基还原剂的通过量；所述氨气流量计用于测量汽化后的氨基还原剂的通过量。

6.根据权利要求1所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述混合器的出口端与所述脱硝催化室之间设置有分配室、分配调节阀和格栅室，所述格栅室包括多组喷气格栅，所述分配调节阀的数目与所述喷气格栅的数目一一对应，所述分配调节阀的一端与所述分配室连接，所述分配调节阀的另一端与对应的所述喷气格栅连接。

7.根据权利要求6所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述格栅室连接有静电除尘烟气管道。

8.根据权利要求6所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述格栅室与所述脱硝催化室之间设置有导流混合室，所述导流混合室内设置有导流板。

9.根据权利要求6所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述分配调节阀的另一端与对应的所述喷气格栅之间设置有第二膨胀节。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的SCR烟气脱硝装置，其特征在于：所述脱硝催化室的出口端连接有脱硫机构，所述脱硫机构的出口端通过支管与所述脱硫烟气回收烟道连通；所述氨基还原剂为液氨、氨水或尿素。

Images