CN111514742A - 一种锅炉脱硝一体化*** - Google Patents

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赵虎城
张奇
葛立武
张福滨
何大海
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Abstract

本发明提供了一种锅炉脱硝一体化***，包括烟道，所述烟道的侧墙上对称设置有氨水喷射器，所述烟道内在所述氨水喷射器下方自上而下设置有扰流管、整流栅格、催化剂吊装轨道、吹灰器和催化剂模块。本发明有助于使氨气与氮氧化物充分反应，加强烟道中心区域的烟气间的掺混作用，提升脱硝的效果。

Description

一种锅炉脱硝一体化***
技术领域
本发明属于余热锅炉烟气脱硝技术领域，更具体地，涉及一种锅炉脱硝一体化***。
背景技术
氮氧化物NOx(NO、NO2、N2O等)是全球大气主要污染物之一，其在大气环境中引起烟雾、酸雨、臭氧层破坏等环境问题，严重影响人类的生存环境。目前，世界上己得到广泛认可的烟气脱硝技术主要有两种方式，选择性非催化还原烟气技术(SNCR)和选择性催化还原烟气技术(SCR)。其中，SNCR方法需要在800-1200℃的高温条件下进行，脱硝效率为30％-60％；SCR方法可以在200-450℃的低温条件下进行，其脱硝效率可达80％-90％。但是两种方法都存在氨逃逸问题，逃逸的氨气与烟气中的SO3反应生成NH4HSO4，NH4HSO4副产物高温时以气态存在，不会堵塞烟道，随着烟气温度沿程降低，气态NH4HSO4凝结成固体沉淀物，附着在后续换热器及风机等设备表面。
申请号为201810840509.5的发明专利提出了一种用于炭基催化法脱硫脱硝***的喷氨方法及喷氨***。喷射氨气的喷嘴水平布置喷射的氨气与烟气流动方向一致(顺流)，在喷嘴后部烟道采用隔板分流形成两股烟气流道，拐弯流入主流烟道区域，在流入主流区前流道内无混合部件，存在氨气与烟气混合不均匀，且流动方向改变困难，增加了流动阻力。
申请号为201810931457.2的发明专利公开了脱硫脱硝一体化体统，提出由装置底部侧墙流入经过脱硫再进行脱硝处理的一体化装置，脱硫进行后再进行脱硝减少了对脱硝过程中二氧化硫氧化成三氧化硫生成量，但是脱硫环境温度较低，而脱硝环境温度较高，先脱硫再脱硝需要再次加热烟气的问题，并且在加热采用在烟道内水平布置脱硝喷嘴，喷射的氨气与烟气形成顺流，会存在混合效果较差，氨气逃逸量增加的问题。
因此，现有技术中急需一种能够使氨气与烟气的混合更均匀，解决氨气的逃逸问题，提高脱硝效率的技术方案。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种能够减少氨气逃逸的锅炉脱硝一体化***。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种锅炉脱硝一体化***，包括烟道，所述烟道的侧墙上对称设置有氨水喷射器，所述烟道内在所述氨水喷射器下方自上而下设置有扰流管、整流栅格、催化剂吊装轨道、吹灰器和催化剂模块。
所述氨水喷射器位于设置在所述烟道内的蒸发器的下方。
所述氨水喷射器倾斜设置。
所述氨水喷射器与水平方向的倾斜角为5-30°。
所述氨水喷口的个数至少为四个，沿所述烟道侧墙的周向对称设置。
所述催化剂模块的个数至少为两个。
所述催化剂模块为并排放置的块状固体。
所述催化剂模块为TiO2，V2O5和WO3的混合物。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1.在侧墙布置对称4个氨水喷射口，形成对烟道流通面积的全覆盖，4个喷口所喷射氨水在烟道中心位置有部分重叠，有助于使氨气与氮氧化物充分反应。
2.喷射后，氨水与烟气由于流动形成部分混合，采用扰流管加强烟气间的混合作用，扰流管后形成漩涡流场结构，不同区域流场具有速度梯度，加强烟道中心区域的烟气间的掺混作用。
3.设置整流格栅，可以起到对扰流管后形成的漩涡流场结构消除的作用，使流入催化剂模块时，烟气在催化剂各进口流速相近，提升脱硝的效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3为扰流管的俯视图。
图4为整流栅格的俯视图。
附图标记：1-烟道，2-蒸发器，3-氨水喷射器，4-扰流管，5-整流栅格，6- 催化剂吊装轨道，7-吹灰器，8-催化剂模块，9-梯子。
具体实施方式
如图1-4所示的锅炉脱硝一体化***，包括烟道1，烟道1的侧墙上对称设置有氨水喷射器3，烟道1内在氨水喷射器3下方自上而下设置有扰流管4、整流栅格5、催化剂吊装轨道6、吹灰器7和催化剂模块8。
氨水喷射器3位于设置在烟道1内的蒸发器2的下方。
氨水喷射器3倾斜设置。
氨水喷射器3与水平方向的倾斜角为5-30°。在本实施例中，倾斜角为15°。
氨水喷射器3的个数至少为四个，沿烟道1侧墙的周向对称设置。在本实施例中，采用四个氨水喷射器3，分别布置在烟道四面侧墙上。
催化剂模块8的个数至少为两个。在本实施例中，催化剂模块8共有3个
催化剂模块8为并排放置的块状固体。
催化剂模块8为TiO2，V2O5和WO3的混合物。
烟道1的一侧设置有供作业人员攀爬的梯子9，烟道1内设有用于搭设各种部件的架子和支件。
烟气进入烟道1尾部经蒸发器2被降温后，流动方向呈一定倾角，然后流经氨水喷射器3覆盖的区域，每个氨水喷射器3输送介质喷射角度与烟气流动方向接近垂直，与水平方向呈15°的夹角，形成四角切圆布置方式，以达到烟道内氨水喷射全覆盖，并且，氨水喷射覆盖的区域在烟道中心区域有重叠部分。因为烟道中心区域烟气流速快，烟气流量较大，所携带的氮氧化物流量大，因而烟道中心区域有重叠部分有助于使氨气与氮氧化物充分反应。氨水浓度为5％，单个氨水喷射器3的喷氨量为3kg/h，喷射器可保证稳定连续喷射氨水并保证雾化效果，氨水在高温作用下分解为水和氨气。
扰流管4为等间距布置的一排钢管，位于在氨水喷射区域的下方，不破坏喷嘴形成的四角切圆结构，烟气与氨水的混合物在扰流管的下方形成漩涡流场结构，起到延长流动时间及增加烟气和氨气的混合作用。
整流格栅沿着烟气流动方向位于扰流管的下方，单个整流格栅口为边长 80mm×80mm的方格，整流格栅改善了氨气与烟气混合的均匀度,消除了扰流管后烟气流动过程中形成的漩涡结构，使进入催化剂模块的烟气流速比较均匀，氨气和烟气的混合更均匀，减少氨气逃逸。
吹灰器7呈喇叭状，吹灰器7的震荡，可以将灰荡起来，使灰尘被烟风带走。
催化剂模块8为TiO2，V2O5和WO3的混合物所构成的方块状固体，通过催化剂吊装轨道6吊装放入烟道中。本实施例中的三个催化剂模块8并排放置。在催化剂的作用下，NH3与NOX(氮氧化物)反应，生成N2和H2O，从而清除烟气中的氮氧化物，实现脱硝，脱硝后的烟气继续顺着烟道1排出***外。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种锅炉脱硝一体化***，包括烟道(1)，所述烟道(1)的侧墙上对称设置有氨水喷射器(3)，其特征是，所述烟道(1)内在所述氨水喷射器(3)下方自上而下设置有扰流管(4)、整流栅格(5)、催化剂吊装轨道(6)、吹灰器(7)和催化剂模块(8)。
2.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述氨水喷射器(3)位于设置在所述烟道(1)内的蒸发器(2)的下方。
3.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述氨水喷射器(3)倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述氨水喷射器(3)与水平方向的倾斜角为5-30°。
5.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述氨水喷口(3)的个数至少为四个，沿所述烟道(1)侧墙的周向对称设置。
6.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述催化剂模块(8)的个数至少为两个。
7.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述催化剂模块(8)为并排放置的块状固体。
8.根据权利要求1所述的锅炉脱硝一体化***，其特征是，所述催化剂模块(8)为TiO2，V2O5和WO3的混合物。
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