全文摘要
本实用新型涉及一种高炉煤气炉SCR脱硝系统，布置在锅炉的省煤器和空气预热器之间，包括煤气系统和氨气系统，所述煤气系统和氨气系统在空间上隔离不接触不连接，所述煤气系统包括设置在省煤器尾部的烟气挡板门、设置在所述烟气挡板门垂直方向的均流挡板和催化剂层，所述氨气系统包括喷氨装置、缓冲罐和蒸发装置，所述缓冲罐通过管道连接于喷氨装置与蒸发装置之间。通过对脱硝系统的煤气系统改进使烟气重新均匀分布，同时对氨汽系统的结构进行改进，使喷氨量可调整，进一步提高脱硝效率，同时本实用新型在喷氨装置中增设预热装置和汽轮机排汽引管，提高氨水溶液蒸发效率同时节约能量减少能耗。
主设计要求
1.一种高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述脱硝系统布置在锅炉的省煤器和空气预热器之间，包括煤气系统和氨汽系统，所述煤气系统和氨汽系统在空间上隔离不接触不连接，所述煤气系统包括设置在省煤器尾部的烟气挡板门、设置在所述烟气挡板门垂直方向的均流挡板和催化剂层，所述氨汽系统包括喷氨装置、缓冲罐和蒸发装置，所述缓冲罐通过管道连接于喷氨装置与蒸发装置之间。
设计方案
1.一种高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述脱硝系统布置在锅炉的省煤器和空气预热器之间，包括煤气系统和氨汽系统，所述煤气系统和氨汽系统在空间上隔离不接触不连接，所述煤气系统包括设置在省煤器尾部的烟气挡板门、设置在所述烟气挡板门垂直方向的均流挡板和催化剂层，所述氨汽系统包括喷氨装置、缓冲罐和蒸发装置，所述缓冲罐通过管道连接于喷氨装置与蒸发装置之间。
2.根据权利要求1所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述蒸发装置包括氨水蒸发器、预热装置和汽轮机排汽引入管，所述预热装置靠近所述氨水蒸发器的氨水进入管道，用于对氨水溶液进行蒸发前预热，所述汽轮机排汽引入管与所述氨水蒸发器连通，用于氨水蒸发。
3.根据权利要求1或2所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述喷氨装置包括混合器、喷氨母管和喷氨支管，所述混合器一端与所述缓冲罐相连通，另一端连接喷氨母管，所述喷氨母管末端连接所述喷氨支管，所述喷氨支管架于所述煤气系统的均流挡板与催化剂层之间。
4.根据权利要求3所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述喷氨支管上设置有气动蝶阀，用于远程调节喷氨支管的喷氨量。
5.根据权利要求3所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述缓冲罐一端与所述蒸发装置的氨水蒸发器相连通，另一端与所述喷氨装置的混合器相连通。
6.根据权利要求1所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述催化剂层包括波纹板式催化剂。
7.根据权利要求1所述的高炉煤气炉SCR脱硝系统，其特征在于，所述煤气系统还包括脉冲吹灰器，所述脉冲吹灰器设置在催化剂层与喷氨装置之间。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及高炉煤气炉烟气尾部处理设备技术领域，具体地说，是一种高炉煤气炉SCR脱硝系统。
背景技术
高炉煤气相对于燃煤机组含尘量低，相对于天然气锅炉含尘量高，锅炉出口NOx浓度一般在120-150mg\/Nm3(6％O2<\/sub>，标态，干基)满足原先的NOx排放标准。未来的NOx排放限值将限制到50mg\/Nm3(6％O2<\/sub>，标态，干基)甚至更底，因而，锅炉出口烟气必须经脱硝系统处理后才能排放。
锅炉煤气燃烧器采用低氮燃烧技术后，锅炉出口NOx浓度仍然不能达50mg\/Nm3(6％O2<\/sub>，标态，干基)以下，因此，如何满足NOx排放量50mg\/Nm3(6％O2<\/sub>，标态，干基)的要求成为当务之急。
现有技术中通常采用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺对高炉煤气炉的烟气进行处理，在锅炉尾部烟道上安装SCR烟气脱硝催化剂，通过催化剂层与喷淋的稀释氨水反应，除去烟气中的NOX<\/sub>，脱硝后的烟气进入空预器通往炉后，经过脱硝装置后的烟气中NOX<\/sub>排放浓度≤50mg\/Nm3(标态，干基，6％O2<\/sub>)甚至更低的排放要求。然而现有的SCR脱硝系统在设备结构上仍然存在需要改进的地方，以满足节约能量和提高脱硝效率的更高要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高炉煤气炉SCR脱硝系统，通过对脱硝系统的煤气系统和氨汽系统的结构进行改进，分别调整排放烟气的流量和喷氨量，进一步提高脱硝效率，同时本实用新型在喷氨装置中增设预热装置和汽轮机排汽引管，提高氨水溶液蒸发效率同时节约能量减少能耗。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种高炉煤气炉SCR脱硝系统，所述脱硝系统布置在锅炉的省煤器和空气预热器之间，包括煤气系统和氨汽系统，所述煤气系统和氨汽系统在空间上隔离不接触不连接，所述煤气系统包括设置在省煤器尾部的烟气挡板门、设置在所述烟气挡板门垂直方向的均流挡板和催化剂层，所述氨汽系统包括喷氨装置、缓冲罐和蒸发装置，所述缓冲罐通过管道连接于喷氨装置与蒸发装置之间。
进一步地，所述蒸发装置包括氨水蒸发器、预热装置和汽轮机排汽引管，所述预热装置靠近所述氨水蒸发器的氨水进入管道，用于对氨水溶液进行蒸发前预热，所述汽轮机排汽引管与所述氨水蒸发器连通，用于氨水蒸发。
进一步地，所述喷氨装置包括混合器、喷氨母管和喷氨支管，所述混合器一端与所述缓冲罐相连通，另一端连接喷氨母管，所述喷氨母管末端连接所述喷氨支管，所述喷氨支管架于所述煤气系统的均流挡板与催化剂层之间。
进一步地，所述喷氨支管上设置有气动蝶阀，用于远程调节喷氨支管的喷氨量。
进一步地，所述缓冲罐一端与所述蒸发装置的氨水蒸发器相连通，另一端与所述喷氨装置的混合器相连通。
进一步地，所述催化剂层包括波纹板式催化剂。
进一步地，所述煤气系统还包括脉冲吹灰器，所述脉冲吹灰器设置在催化剂层与喷氨装置之间。
本实用新型具有以下积极的技术效果：
1、本实用新型通过对脱硝系统的煤气系统和氨汽系统的结构进行改进，在煤气系统增设均流挡板调整排放烟气的流量，在氨汽系统增设气动蝶阀对喷氨量进行调节，在脱硝过程中可以随着再热器和省煤器烟气流量调整来远程调整喷按量，从而提高脱硝效率并降低氨逃逸率。
2、本实用新型在喷氨装置中增设预热装置和汽轮机排汽引管，预热装置采用汽轮机低压排汽蒸汽伴热对氨水溶液进行预热，节约能量，利于蒸发；汽轮机排汽引入管采用汽轮器中间级排汽来加热氨水溶液使其蒸发，减少能量损耗。
3、本实用新型在催化剂层前设置脉冲吹灰器，防止飞灰堵塞催化剂层中的波纹板式催化剂，提高催化效率。
附图说明
附图1是实施例中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统结构示意图；
附图2是附图1中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统的A面侧视图；
附图3是附图2中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统的B-B剖视图；
附图4是本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统脱硝过程中，在保证脱硝效果最佳的前提下，喷氨流量与均流挡板开度之间的对应关系图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
31.炉膛，32.再热器，33.省煤器，34.烟气挡板门，01.均流挡板，02.喷氨支管，03.脉冲吹灰器，04.催化剂层，05.空气预热器，06.喷氨母管，07.混合器，08.缓冲罐，09.氨水蒸发器，10.汽轮机排汽引入管，11.预热装置，12.冷凝水排出管道，13.氨水进入管道，14.调节蝶阀，31.炉膛，32.再热器，33.省煤器，34.烟气挡板门。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
如附图1所示为一实施例中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统结构示意图，高炉煤气炉SCR脱硝系统布置在锅炉炉膛31烟气尾部的省煤器33和空气预热器05之间，锅炉炉膛内的烟气首先进入再热器32和省煤器33，然后再通过烟气挡板门34进入脱硝系统。本实用新型的SCR脱硝系统包括煤气系统和氨汽系统，两者在空间上隔离不接触不连接。其中，煤气系统包括设置在省煤器33尾部的烟气挡板门34、设置在烟气挡板门34垂直方向的均流挡板01和催化剂层04；氨汽系统包括喷氨装置、缓冲罐08和蒸发装置，缓冲罐08通过管道连接于喷氨装置与蒸发装置之间。从图1看出，蒸发装置包括氨水蒸发器09、汽轮机排汽引管10和预热装置11。预热装置11的预热管道靠近氨水蒸发器09的氨水进入管道，采用汽轮机低压排汽蒸汽伴热对经进入氨水蒸发器09的氨水溶液进行蒸发前预热，可以促进氨水溶液的蒸发，在一定程度上达到节约能量的效果。汽轮机排汽引入管10与氨水蒸发器09连通，采用汽轮器中间级排汽来加热进入氨水蒸发器09内的氨水溶液使其蒸发，减少用于氨水蒸发的能量损耗。本实用新型脱硝系统的喷氨装置包括混合器07、喷氨母管06和喷氨支管02，其中，混合器07一端与缓冲罐08相连通，另一端连接喷氨母管06，喷氨母管06末端连接喷氨支管02，喷氨支管02架于煤气系统的均流挡板01与催化剂层04之间。
如附图2所示为附图1中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统的A面侧视图，从附图2中可以看出，均流挡板01由一组相对开合的挡板组成，其与烟气挡板门34垂直，烟气通过均流挡板01后，由于均流挡板01与烟气挡板门34垂直，使得通过烟气重新进行均匀分布。由于省煤器33内对锅炉烟气采用烟气挡板调节，会造成烟气通过再热器32与省煤器33后的分配不均匀，通过设置均流挡板01对其进行均流，可以使得通过烟气挡板门34后的烟气分配均匀，从而有利于提高脱硝效果。进一步地，从图2中可以看出，煤气系统还包括脉冲吹灰器03，脉冲吹灰器03设置在催化剂层04与喷氨装置的喷氨支管02之间，特别地，脉冲吹灰器03设置在催化剂层04之前，用来防止飞灰堵塞催化剂层04中的波纹板式催化剂影响催化效果。
附图3是附图2中本实用新型高炉煤气炉SCR脱硝系统的B-B剖视图，从图中可以看出，喷氨母管06的一端连通于混合器07，另一端连接若干个喷氨支管02，特别地，喷氨支管02从氨汽系统伸长至煤气系统，喷氨支管02的延伸段可以设置于远离大型设备的地方，喷氨支管02上设置有气动蝶阀14，用于远程调节喷氨支管02的喷氨量，方便运行人员的操作。
在本说明书的实施例中，优选地，催化剂层04由蜂窝式催化剂构成。
下面将结合具体应用实施例对本实用新型的结构及原理进行说明。
锅炉烟气首先从炉膛31进入再热器32和省煤器33，再通过烟气挡板门34实现烟气在再热器32和省煤器33内的分流调节作用，烟气挡板门34后面设置有与其方向垂直的均流挡板01，均流挡板01由一组相对开合的挡板组成，其与烟气挡板门34垂直，烟气通过均流挡板01后，重新进行均匀分布。在均流挡板01下就是喷氨支管02，喷氨支管02正对催化剂层04，在此处，喷氨支管02喷出的氨溶液与通过均流挡板01的烟气混合，混合后的烟气进入04催化剂层，在催化剂层04内发生如下NH3<\/sub>+NOx<\/sub>→N2<\/sub>+H2<\/sub>O脱硝反应进行脱硝，净化后的烟气流经05空气预热器排出锅炉进入后续其他烟气处理装置。在催化剂层04之前设置脉冲吹灰器03，在催化剂层04长期使用的过程中脉冲吹灰器03用来防止飞灰堵塞催化剂影响催化效果。在氨溶液与烟气混合的过程中，通过控制喷氨支管02上的调节蝶阀14来控制脱硝反应，同时通过均流挡板01的烟气进行重新均匀分布进一步地，优化脱硝效果，根据多次脱硝实验可以得到如附图4所示的在保证脱硝效果最佳的前提下，喷氨流量与烟气挡板门开度之间的对应关系图，从图中可以看出，在保证脱硝效果最佳的前提下，喷氨流量与烟气流通量应当同时进行增减，当增加(或减少)烟气挡板门的开度，使烟气增多(或减少)时，应当相应的调节气动蝶阀，使喷氨流量增多(或减少)。
通过喷氨支管02喷出的氨汽是由氨水进入管道13中的氨水溶液经过氨汽系统处理后得到的。其具体处理过程包括：氨水溶液通过氨水进入管道13经过预热装置11，采用汽轮机低压排汽蒸汽伴热对氨水溶液进行预热，同时，汽轮机排汽本身凝结为冷凝水从冷凝水排出管道12排出。预热后的氨水溶液进入氨水蒸发器09，与汽轮机排汽引管10中间级排汽进行混合，采用汽轮器中间级汽来加热氨水溶液使其蒸发成为氨气，之后进入缓冲罐08，再进入混合器07与热风混合形成氨汽。氨汽经过喷氨母管06进入喷氨支管02，通过控制喷氨支管02上的调节蝶阀14使得氨汽喷入烟道与烟道内烟气混合进入04催化剂层。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920062391.8
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209612646U
授权时间:20191112
主分类号:B01D 53/90
专利分类号:B01D53/90;B01D53/88;B01D53/56
范畴分类:23A;
申请人:铂瑞能源环境工程有限公司
第一申请人:铂瑞能源环境工程有限公司
申请人地址:310000浙江省杭州市拱墅区大关苑路15号3层355室
发明人:王春雷;樊燕;许元;陈光棋;李剑;林贤艺;陈龙;屠柏锐;刘海明;张皓
第一发明人:王春雷
当前权利人:铂瑞能源环境工程有限公司
代理人:杨冬玲
代理机构:33293
代理机构编号:杭州快知知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计