CN212758033U - 一种土壤修复烟气的scr脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，包括尿素泵、尿素喷射***、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、SCR反应器、声波吹灰器、SCR催化剂、管路、阀门、压缩空气管路、水管、进出口烟道、烟道挡板、旁路挡板、Pt100、压力变送器、配电柜、就地PLC、电线电缆和爬梯、平台、钢结构，本实用新型采用SCR法脱硝，脱硝还原剂采用尿素；使得脱硝效率66.7%以上；可以实现烟气NOx排放浓度≤50mg/Nm³；并且烟气脱硝装置设置现场PLC控制***，利用光纤将运行状态输送至主控室；让脱硝工程建成投运后，不产生二次污染；以及脱硝设施力求工艺流程简捷，维护操作方便，控制可靠，设备布置合理，结构紧凑，投资少，运行费用低，对烟气负荷适应性强。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气处理相关技术领域，具体为一种土壤修复烟气的SCR 脱硝装置。
背景技术
我国目前普遍采用SCR脱硝技术来对氮氧化物进行处理，该技术通过在锅炉的尾部烟道喷入稀释后的还原剂(NH3)，在320-400℃的有效温度范围内，在催化剂作用下，还原剂(NH3)与烟气中的NO、NO2反应生成无害的氮气(N2)和水(H2O)，从而达到对NOx的脱除作用。该方法虽然能够去除工业废气中的氮氧化物，但是传统的SCR脱硝装置已经不能完全胜任越来越高的排放要求了，传统的工艺不能有效解决氨气的逃逸，且传统方法需对SCR脱硝装置进行加热，使得催化剂达到理想催化温度，同时传统方法利用氨气和工业废气反应不能保证反应完全，反应后剩余的还原剂回收不方便，加大了成本，造成了经济上的损失。
所以需要一种能够实现窑炉烟气NOx排放浓度低于当地的环保排放标准；脱硝装置的保证效率在66.7％以上，脱硝工程建成投运后，不产生二次污染，脱硝设施力求工艺流程简捷，维护操作方便，设备布置合理，结构紧凑，投资少，运行费用低，对负荷适应性强；脱硝装置正常投运后NOx排放浓度≤ 50mg/Nm3。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，以解决上述背景技术中提到的传统的SCR脱硝装置已经不能完全胜任越来越高的排放要求了，传统的工艺不能有效解决氨气的逃逸，且传统方法需对SCR脱硝装置进行加热，使得催化剂达到理想催化温度，同时传统方法利用氨气和工业废气反应不能保证反应完全，反应后剩余的还原剂回收不方便，加大了成本，造成了经济上的损失的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种土壤修复烟气的 SCR脱硝装置，包括尿素泵、尿素喷射***、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、SCR 反应器、声波吹灰器、SCR催化剂、管路、阀门、压缩空气管路、水管、进出口烟道、烟道挡板、旁路挡板、Pt100、压力变送器、配电柜、就地PLC、电线电缆和爬梯、平台、钢结构，尿素泵用于将尿素储罐储存的尿素溶液输送到烟道内进行汽化分解，分解成的NH3供脱硝反应用，尿素泵按一用一备配置，过流部分采用304不锈钢材质，在窑炉300-400度位置利用喷枪将尿素溶液喷射入烟气，使其分解成氨气后在后续的SCR里发生氧化还原反应，反应器壳体是包含催化剂的外部结构，主要由框架钢结构、钢板焊接而形成密闭的空间，在反应器内外护板之间布置保温材料；为支撑催化剂，在每层催化剂的下面布置有支撑钢结构梁，将催化剂模块成排布置在支撑梁上；在反应器的入口设置气流均布装置，在反应器壳体上设置更换催化剂的门、人孔门和安装声波吹灰器的孔。
优选的，所述SCR反应器设置在窑炉出口的高含尘段；SCR反应器内部烟气竖直向下流动；SCR反应器入口设有气流均布装置，SCR反应器入口及出口段设有导流板，对于SCR反应器内部设置有耐磨机构；SCR反应器应设置有保温散热层，使经过反应器的烟气温度变化小于5℃；催化剂层数及结构型式：催化剂层数按“2+1”布置；所述催化剂采用蜂窝式。
优选的，脱硝装置设置为蜂窝式催化剂，配置1台脱硝反应器，反应器设计成3层催化剂布置方式，其中最上层为预留层，烟气由上而下通过催化剂层，催化剂采用模块结构，以减少更换催化剂的时间。
本实用新型提供了一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，具备以下有益效果：本实用新型采用SCR法脱硝，脱硝还原剂采用尿素；使得脱硝效率66.7％以上；可以实现烟气NOx排放浓度≤50mg/Nm3；并且烟气脱硝装置设置现场 PLC控制***，利用光纤将运行状态输送至主控室；让脱硝工程建成投运后，不产生二次污染；以及脱硝设施力求工艺流程简捷，维护操作方便，控制可靠，设备布置合理，结构紧凑，投资少，运行费用低，对烟气负荷适应性强。
附图说明
图1为本实用新型的整体框架图；
图2为本实用新型的装置结构位置图；
图3为本实用新型的装置结构位置俯视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案：一种土壤修复烟气的SCR 脱硝装置，包括尿素泵、尿素喷射***、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、SCR反应器、声波吹灰器、SCR催化剂、管路、阀门、压缩空气管路、水管、进出口烟道、烟道挡板、旁路挡板、Pt100、压力变送器、配电柜、就地PLC、电线电缆和爬梯、平台、钢结构。
尿素泵用于将尿素储罐储存的尿素溶液输送到烟道内进行汽化分解，分解成的NH3供脱硝反应用，尿素泵按一用一备配置，过流部分采用304不锈钢材质，在窑炉300-400度位置利用喷枪将尿素溶液喷射入烟气，使其分解成氨气后在后续的SCR里发生氧化还原反应。
反应器壳体是包含催化剂的外部结构，主要由框架钢结构、钢板焊接而形成密闭的空间，为了防止烟气的散热，在反应器内外护板之间布置保温材料；为支撑催化剂，在每层催化剂的下面布置有支撑钢结构梁，将催化剂模块成排布置在支撑梁上；在反应器的入口设置气流均布装置，反应器内部易于磨损的部位设有防磨措施，内部各种加强板及支架均设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施，在反应器壳体上设置更换催化剂的门、人孔门和安装声波吹灰器的孔。
所述SCR反应器设计考虑以下方面：
(1)本项目配置1套SCR反应器；
(2)SCR反应器设置在窑炉出口的高含尘段；
(3)SCR反应器内部烟气竖直向下流动；
(4)SCR反应器入口设有气流均布装置，SCR反应器入口及出口段应设导流板，对于SCR反应器内部易磨损的部位应采取防磨措施；
(5)SCR反应器内部各类加强板、支架应设计成不易积灰的型式，同时必须考虑热膨胀的补偿措施；
(6)SCR反应器应采取保温，使经过反应器的烟气温度变化小于5℃；
(7)SCR反应器设计还应考虑内部催化剂维修及更换所必需的吊装方式及起吊装置；
(8)SCR反应器应能承受运行温度450℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏；
(9)催化剂层数及结构型式：催化剂层数按“2+1”布置；
(10)脱硝钢架：SCR钢结构框架全部由供方设计、安装；
(11)催化剂：催化剂采用蜂窝式；
(12)吹灰***：本项目吹灰采用声波吹灰。
本工程脱硝工艺选择蜂窝式催化剂，本工程配置1台脱硝反应器，反应器设计成3层催化剂布置方式，其中最上层为预留层，烟气由上而下通过催化剂层，催化剂采用模块结构，规格统一、具有互换性，以减少更换催化剂的时间，在加装新的催化剂之前，催化剂体积满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸率等的要求，催化剂使用寿命约24000小时。
需要说明的是，一种土壤修复烟气SCR脱硝工艺，在使用时，首先窑炉烟气由烟道引出，同时还原剂供应***所存储的还原剂经过还原剂喷射***的喷射，把还原剂喷射到烟道中，在300-400℃高温状态下汽化水解转变成氨气，氨气与烟道引出的烟气一起进入到SCR反应器中，烟气中的NOx与氨在催化剂的作用下发生还原反应，生成N2和水，在保证催化剂使用寿命及其它性能考核指标的前提下设计反应器内烟气流速，并据此选择催化剂的截面积，以期获得最佳的防止催化剂堵塞的效果，反应器内烟气流速为3-4m/s。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，其特征在于，包括尿素泵、尿素喷射***、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、SCR反应器、声波吹灰器、SCR催化剂、管路、阀门、压缩空气管路、水管、进出口烟道、烟道挡板、旁路挡板、Pt100、压力变送器、配电柜、就地PLC、电线电缆和爬梯、平台、钢结构，所述尿素泵用于将尿素储罐储存的尿素溶液输送到烟道内进行汽化分解，分解成的NH3供脱硝反应用，尿素泵按一用一备配置，过流部分采用304不锈钢材质，在窑炉300-400度位置利用喷枪将尿素溶液喷射入烟气，使其分解成氨气后在后续的SCR里发生氧化还原反应，所述SCR反应器的壳体是包含催化剂的外部结构，主要由框架钢结构、钢板焊接而形成密闭的空间，在反应器内外护板之间布置保温材料；为支撑催化剂，在每层催化剂的下面布置有支撑钢结构梁，将催化剂模块成排布置在支撑梁上；在反应器的入口设置气流均布装置，SCR反应器的壳体上设置更换催化剂的门、人孔门和安装声波吹灰器的孔。
2.根据权利要求1所述的一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，其特征在于：所述SCR反应器设置在窑炉出口的高含尘段；SCR反应器内部烟气竖直向下流动；SCR反应器入口设有气流均布装置，SCR反应器入口及出口段设有导流板，对于SCR反应器内部设置有耐磨机构；SCR反应器设置有保温散热层，使经过反应器的烟气温度变化小于5℃；催化剂层数及结构型式：催化剂层数按“2+1”布置；所述催化剂采用蜂窝式。
3.根据权利要求1所述的一种土壤修复烟气的SCR脱硝装置，其特征在于：脱硝装置设置为蜂窝式催化剂，配置1台脱硝反应器，反应器设计成3层催化剂布置方式，其中最上层为预留层，烟气由上而下通过催化剂层，催化剂采用模块结构，以减少更换催化剂的时间。
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