CN205055823U - 一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，其特征是在进口烟道中、处在喷氨嘴的氨气喷出一侧布置喷氨螺旋管转器，使喷出的氨气连同高速旋转的含尘烟气沿切向进入呈直立的筒体，并在筒体中形成自上而下的外旋流；在筒体的底部连接有锥体，在外旋流中旋转的颗粒物顺锥体的侧壁沉积在锥体的底部，在锥体的底部设置收尘斗；在锥体的中部设置挡板，使下行的气流在挡板上反转为由下而上的内旋流，与SCR脱硝反应器相连通的排气管设置在筒体的顶部，开口朝下，氨气在外旋流和内旋流的作用下与烟气充分混合。本实用新型结构简单、可广泛用于燃煤电厂SCR反应器前，同时完成烟气预除尘和与氨气的均流混合。

Description

一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，属于电厂烟气治理技术领域，用于保护燃煤电厂SCR脱硝***以提高其设备运行和NO_x脱除效率。

背景技术

选择性催化还原SCR脱硝技术，是将一定浓度的NH₃喷入烟道中与烟气进行混合，在反应器中经催化剂作用，将NH₃和NO_x反应生成无毒无害的N₂和H₂O，达到NO_x脱除的目的。因技术成熟、脱硝效率高，被公认为是最有效的燃煤烟气脱硝方法。为了维持催化剂的高活性及运行的经济性，现有SCR脱硝***普遍采用高尘布置方式，即将SCR反应器布置在锅炉省煤器与空气预热器之间。由于流经该位置的烟气未经除尘，烟气中含有高浓度的粉尘颗粒和可使催化剂中毒的Ca、Se的物质，因此，SCR脱硝催化剂磨损、堵塞和中毒成为这种布置方式脱硝***面临的难题。此外，因脱硝现场进口直管道基本很短、喷氨均匀性、流场分布均匀性造成NH₃/NO_x混合效果不好，出口断面NO_x浓度的代表性差，脱硝效率低，氨逃逸超标及空预器堵塞等一系列困境也成为电厂迫切需要解决的问题。

目前，虽然催化剂生产厂家也从催化剂结构及加工工艺过程着手，积极采取相关措施增加催化剂的耐磨性，如顶端硬化、壁面增厚等。但是，受电厂用煤供应复杂性和多样性的影响，这些措施仍无法解决燃用高灰份煤种机组面临的磨损和堵塞问题。在实际脱硝工程中电厂采取一定的策略来提高NH₃/NO_x混合强度，如配置动态混合器、FBE氨涡流混合器、三角翼静态混合器等，这些技术都有自己的特点和成功，但是也普遍存在一些缺点：如果流场设计不好，容易造成***的积灰；有的因阻力太大加大了***的电耗和钢结构耗量；一般只应用于小型机组，大型燃煤电厂中应用不仅阻力大，且对烟气流速要求较高，布置比较复杂。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，以期有效降低SCR脱硝***入口烟尘浓度，提高NH₃/NO_x摩尔混合比，保证催化剂活性及整个脱硝***运行的稳定性和经济性。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置的结构特点是：

在进口烟道中、处在喷氨嘴的氨气喷出一侧布置喷氨螺旋管转器，使喷出的氨气连同高速旋转的含尘烟气沿切向进入呈直立的筒体，并在筒体中形成自上而下的外旋流；

在所述筒体的底部连接有锥体，在外旋流中旋转的颗粒物顺锥体的侧壁沉积在锥体的底部，在所述锥体的底部设置收尘斗，并在收尘斗上设置有排灰阀门；

在所述锥体的中部设置挡板，使下行的气流在挡板上反转为由下而上的内旋流，与SCR脱硝反应器相连通的排气管设置在筒体的顶部，开口朝下。

本实用新型应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置的结构特点也在于：

所述喷氨嘴设置为环状。

所述挡板是在水平底板上设置具有锥度的侧围板。

所述喷氨螺旋管转器是以耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料为材质。

设置所述喷氨螺旋管转器向下倾斜的角度为10°。

本实用新型通过布置喷氨螺旋管转器，高速旋转含尘烟气连同氨气以切向进入筒体形成向下的外旋流，由于颗粒物与烟气密度差异，受离心加速度作用从烟气中分离甩向器壁，沉积在锥体底部。当气流继续下行到锥体底部挡板，形成反转向上的内旋流，经排气管送至SCR脱硝反应器。氨气在外旋流和内旋流作用下与烟气充分混合均匀。与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

1、离心预除尘作用。

本实用新型使进入SCR脱硝反应器烟气中的颗粒物浓度大大降低，有效解决SCR脱硝催化剂磨损、堵塞和中毒等问题。

本实用新型对较大的烟气颗粒物进行预除尘，降低其在除尘器进口的浓度，提高除尘器效率，实现了多设备协同除尘效果。

2、提高氨氮混合性效果。

本实用新型有效降低混合距离，对于缩短烟道长度，减小导流板、整流板的用量，从而降低脱硝改造工程造价。

本实用新型优化喷氨和流场分布，使得不同负荷下出口断面上NO_x浓度都具有很好的代表性，能够提供相对精确的数据使电厂运行人员准确调控脱硝装置的运行。

本实用新型提高SCR脱硝效率，同时缓解空预器结垢、减小氨逃逸二次污染和提高电厂氨的利用率等。

3、实际应用操作性强。

本实用新型可操作性强，可以通过调节螺旋管转速，改变预除尘颗粒的大小范围，对燃烧不同灰分的煤所产生的烟气都有良好预除尘效果。

本实用新型简化喷氨格栅，整体需要增加设备少，本体阻力小、结构简单、适用面广等优点，为有效应用提供了保证。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中标号：1进口烟道，2喷氨螺旋管转器，3喷氨嘴，4为SCR脱硝反应器，5筒体，6锥体，7外旋流，8排灰阀门，9收尘斗，10气力输送管，11挡板，12内旋流，13排气管。

具体实施方式

参见图1，本实施例中应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置的结构形式是：

在进口烟道1中、处在喷氨嘴3的氨气喷出一侧布置喷氨螺旋管转器2，使喷出的氨气连同高速旋转的含尘烟气沿切向进入呈直立的筒体5，并在筒体5中以离心加速度运动形成自上而下的外旋流7。

在筒体5的底部连接有锥体6，根据旋转矩不变原理，锥体6中气流的切向速度不断提高，在外旋流7中旋转的颗粒物受离心加速度的作用将顺锥体6的侧壁沉积在锥体6的底部，在锥体6的底部设置收尘斗9，并在收尘斗9上设置有排灰阀门8，开启排灰阀门8即可将收尘斗9中收集的灰尘通过气力输送管10送至电厂灰库。

在锥体6的中部设置挡板11，使下行的气流在挡板11上反转为由下而上的内旋流12，与SCR脱硝反应器4相连通的排气管13设置在筒体5的顶部，开口朝下，相对净化的烟气上行后通过排气管13进入导入SCR脱硝反应器4，图1中所示的挡板11纵切面呈梯形，是在水平底板上设置具有锥度的侧围板，其锥度基本与锥体6的锥度相一致，这一形式更有利于内旋流12的形成。

具体实施中，相应的结构设置也包括：喷氨嘴3设置为环状；喷氨螺旋管转器2是以耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料为材质，可耐温度为600℃；设置喷氨螺旋管转器2向下倾斜的角度为10°，保证含尘烟气在进入筒体5后向下旋转。

高速旋转含尘烟气连同由喷嘴3喷入的氨气沿切向进入筒体5，颗粒物在离心加速度作用从烟气中分离甩向器壁，沉积在锥体底部。气流继续下行到锥体底部挡板11，形成向上的内旋流12，经排气管13送至SCR脱硝反应器4。烟气在进入SCR脱硝反应器前，同时完成预除尘和与氨气的均流混合，有效保护统和提高燃煤电厂SCR脱硝设备运行和NO_x脱除效率。

具体应用中，进口气量为Q＝3600A×V，其中A为进口截面积，V为进口气流速度，本装置进风口的气流速度控制在10～20m/s，根据燃煤机组烟气量大小可以并联增加本装置的应用数量。

Claims (5)

1.一种应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，其特征是：

在进口烟道(1)中、处在喷氨嘴(3)的氨气喷出一侧布置喷氨螺旋管转器(2)，使喷出的氨气连同高速旋转的含尘烟气沿切向进入呈直立的筒体(5)，并在筒体(5)中形成自上而下的外旋流(7)；

在所述筒体(5)的底部连接有锥体(6)，在外旋流(7)中旋转的颗粒物顺锥体(6)的侧壁沉积在锥体(6)的底部，在所述锥体(6)的底部设置收尘斗(9)，并在收尘斗(9)上设置有排灰阀门(8)；

在所述锥体(6)的中部设置挡板(11)，使下行的气流在挡板(11)上反转为由下而上的内旋流(12)，与SCR脱硝反应器(4)相连通的排气管(13)设置在筒体(5)的顶部，开口朝下。

2.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，其特征是：所述喷氨嘴(3)设置为环状。

3.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，其特征是：所述挡板(11)是在水平底板上设置具有锥度的侧围板。

4.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂烟气中喷氨预除尘装置，其特征是：所述喷氨螺旋管转器(2)是以耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料为材质。

5.根据权利要求1所述的应用在燃煤电厂烟气中的喷氨预除尘装置，其特征是：设置所述喷氨螺旋管转器(2)向下倾斜的角度为10°。