本實(shí)用新型涉及煙氣凈化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置。

背景技術(shù)：

氮氧化物是大氣污染的主要成分，目前火電廠的燃煤電站鍋爐主要采用選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)來去除煙氣中的氮氧化物，SCR脫硝效率高，可達(dá)到80～90％的脫除率。國內(nèi)外SCR催化反應(yīng)系統(tǒng)大多采用以TiO₂為載體及以V₂O₅或V₂O₅-WO₃或V₂O5-MoO₃為活性成分的高溫催化劑，該催化劑的最佳反應(yīng)溫度為320～420℃，如果反應(yīng)溫度偏低，催化劑的活性會降低，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運(yùn)行會使催化劑發(fā)生永久性損壞，如果反應(yīng)溫度過高，煙氣中的NH₃容易被氧化，NO_x生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。

對火電廠來說，SCR脫硝裝置一般安裝在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間，而火電廠一般采用布袋除塵或者靜電除塵的方式，布袋除塵器和靜電除塵器因受到其自身的物理性質(zhì)的限制不能耐受上述的高溫，因此收塵器一般設(shè)置鍋爐尾部煙道出口之后，采用這種設(shè)置方式有效避免了收塵器受到高溫的影響，但是進(jìn)入SCR催化反應(yīng)系統(tǒng)的煙氣含塵量高，粉塵顆粒會附著在脫硝催化劑上，阻隔SCR催化劑與氮氧化物的接觸，使得SCR催化劑失效，嚴(yán)重影響SCR催化反應(yīng)效率和SCR催化劑的使用壽命。粉塵顆粒隨著煙氣進(jìn)入后續(xù)空氣預(yù)熱器等尾部換熱設(shè)備，會造成鍋爐尾部換熱設(shè)備堵塞及嚴(yán)重磨損，縮短了上述設(shè)備的使用壽命。

中國專利CN201520553790.6公開了一種高溫氣體除塵裝置，該裝置包括有依次連接的換熱器、無機(jī)濾芯除塵器、脫硝系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)；無機(jī)濾芯除塵器的結(jié)構(gòu)是：外部為殼體，在殼體的內(nèi)部設(shè)置有無機(jī)濾芯，在殼體的上側(cè)設(shè)置凈化氣腔，凈化氣腔與無機(jī)濾芯的滲透側(cè)相連通，且無機(jī)濾芯的滲透側(cè)通過密封部件與殼體的內(nèi)腔相隔開，在殼體上還設(shè)置有原料氣進(jìn)口，在凈化氣腔上還設(shè)置有凈化氣出口；無機(jī)濾芯除塵器的濾芯材質(zhì)為無機(jī)材料，例如陶瓷或者金屬，它的作用是去除高溫?zé)煔庵械姆蹓m等。在該專利中的無機(jī)濾芯除塵器、脫硝系統(tǒng)分開設(shè)置，煙氣先經(jīng)過除塵器后再進(jìn)入脫銷系統(tǒng)脫銷，使得整個除塵系統(tǒng)占地面積大、生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供一種高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，采用合成濾芯將高溫除塵和脫硝有機(jī)結(jié)合在一裝置內(nèi)，有效節(jié)約空間、降低成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，包括煙氣入口管道、接灰斗、除塵脫硝箱體、多個合成濾芯、濾芯固定板、煙氣出口管道、噴氨裝置以及反吹清灰系統(tǒng)；所述合成濾芯為縱向設(shè)置的上端開口下端封閉的U型管結(jié)構(gòu)，所述合成濾芯包括徑向在外的除塵層和在內(nèi)的脫硝層，且在所述合成濾芯的上端開口的管壁處，所述脫硝層完全覆蓋所述除塵層，所述除塵層為陶瓷膜，所述脫硝層為蜂窩狀的SCR高溫催化劑；所述濾芯固定板設(shè)置于所述除塵脫硝箱體內(nèi)將箱體內(nèi)腔分隔成上腔體和下腔體，所述濾芯固定板上設(shè)有多個固定板開口，所述合成濾芯設(shè)置于所述下腔體內(nèi)且與所述固定板開口固定連接；所述噴氨裝置設(shè)置于所述煙氣入口管道處，所述反吹清灰系統(tǒng)包括與高壓氣源連接的電磁脈沖閥、噴吹管以及控制儀，所述噴吹管與電磁脈沖閥相連，所述噴吹管部分設(shè)置于所述上腔體內(nèi)，所述噴吹管對應(yīng)每個所述合成濾芯的上端開口位置設(shè)有開孔，所述除塵脫硝箱體底端與接灰斗相連，所述接灰斗上設(shè)有與所述煙氣入口管道相連的煙氣進(jìn)口，所述上腔體設(shè)有與所述煙氣出口管道相連的凈氣出口。

優(yōu)選的，所述陶瓷膜的孔徑為10～20μm，所述脫硝層中的高溫催化劑以TiO₂為載體，以V₂O₅或V₂O₅-WO₃或V₂O5-MoO₃為活性成分。

優(yōu)選的，所述除塵脫硝箱體的底端安裝有支腿。

優(yōu)選的，所述接灰斗為倒錐體，所述接灰斗的底口設(shè)有星形卸灰閥。

優(yōu)選的，所述反吹清灰系統(tǒng)還包括有設(shè)置于所述濾芯上端開口處的文氏管。

優(yōu)選的，所述裝置還包括用于高溫?zé)煔忭樌麖暮铣蔀V芯徑向外側(cè)進(jìn)入內(nèi)側(cè)并從其上端開口處排出的引風(fēng)機(jī)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置將除塵脫硝結(jié)合在同一裝置中，煙氣在高溫下先除塵后脫硝，達(dá)到粉塵和氮氧化物同時脫除的目的，節(jié)省空間，無需單獨(dú)設(shè)置SCR系統(tǒng)，設(shè)備投資低。

2、本實(shí)用新型中的合成濾芯外側(cè)除塵層采用陶瓷膜過濾材料，除塵效率可達(dá)到99.9％，循環(huán)流化床鍋爐出口的煙氣中NO_X濃度可達(dá)10mg/m³以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的布袋除塵器和靜電除塵器的除塵效率，并且陶瓷膜可去10～20μm的固體顆粒，能滿足越來越嚴(yán)格的環(huán)保除塵效率和深度的需求；陶瓷膜過濾材料具有耐高溫、耐腐蝕、機(jī)械強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形，易于清洗，反吹清洗后可以保持過濾效果不變，可重復(fù)使用，使用壽命長，因而濾芯除塵層可使用較長時間，運(yùn)行費(fèi)用低。

3、本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，煙氣先除塵再脫硝，催化劑在潔凈煙氣中起催化作用，可降低有害物質(zhì)對SCR催化劑的毒化和堵塞，延長催化劑的使用壽命提高催化劑的催化效率，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

4、本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，煙氣除塵后可有效減少鍋爐尾部受熱面的磨損，延長尾部換熱設(shè)備的使用壽命，減少更換頻率，降低運(yùn)行成本。

5、本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，在合成濾芯外側(cè)多孔陶瓷膜清灰采用壓縮空氣脈沖反吹系統(tǒng)，控制儀可根據(jù)濾芯進(jìn)出口壓力或者除塵時間控制吹灰間隔時間。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型的一種高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的合成濾芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、煙氣入口管道，2、接灰斗，21、星形卸灰閥，3、除塵脫硝箱體，31、上腔體，32、下腔體，4、合成濾芯，41、除塵層，42、脫硝層，5、濾芯固定板，6、煙氣出口管道，7、噴氨裝置，8、反吹清灰系統(tǒng)，81、高壓氣源，82、電磁脈沖閥，83、噴吹管，84、控制儀，85、文氏管，9、支腿。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

參見圖1，本實(shí)用新型的一種高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，該裝置包括煙氣入口管道1、接灰斗2、除塵脫硝箱體3、多個合成濾芯4、濾芯固定板5、煙氣出口管道6、噴氨裝置7以及反吹清灰系統(tǒng)8；合成濾芯為縱向設(shè)置的上端開口下端封閉的U型管結(jié)構(gòu)，合成濾芯包括徑向在外的除塵層41和在內(nèi)的脫硝層42，且在合成濾芯的上端開口的管壁處，脫硝層完全覆蓋除塵層；除塵層為陶瓷膜，脫硝層為蜂窩狀的SCR高溫催化劑；濾芯固定板5設(shè)置于除塵脫硝箱體3內(nèi)將箱體內(nèi)腔分隔成上腔體31和下腔體32，濾芯固定板上設(shè)有多個固定板開口，合成濾芯設(shè)置于下腔體內(nèi)且與固定板開口固定連接，且脫硝層置于靠近上腔體相的一側(cè)；噴氨裝置設(shè)置于煙氣入口管道1處，反吹清灰系統(tǒng)包括與高壓氣源81連接的電磁脈沖閥82、噴吹管83以及控制儀84，噴吹管與電磁脈沖閥相連，噴吹管部分設(shè)置于上腔體內(nèi)，噴吹管對應(yīng)每個合成濾芯的上端開口位置設(shè)有開孔，控制儀與電磁閥相連，控制儀可根據(jù)煙氣的過濾時間或者壓力差控制電磁閥脈沖的啟閉。除塵脫硝箱體底端與接灰斗2相連，接灰斗上設(shè)有與煙氣入口管道1相連的煙氣進(jìn)口，上腔體設(shè)有與煙氣出口管道6相連的凈氣出口。

結(jié)合圖2所示，在本實(shí)用新型中，陶瓷膜的孔徑為10～20μm，脫硝層中的高溫催化劑以TiO₂為載體，以V₂O₅或V₂O₅-WO₃或V₂O5-MoO₃為活性成分。陶瓷膜為多孔結(jié)構(gòu)的非對稱膜，其過濾性能類似于固定堆積床層，即被脫除的物質(zhì)大都在其表面，易于清洗，反吹清洗后可以保持過濾效果不變，可重復(fù)使用，使用壽命長，因而合成濾芯的除塵層可使用較長時間，運(yùn)行費(fèi)用低。并且具有耐高溫，耐腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不變形，不產(chǎn)生二次污染，等多優(yōu)點(diǎn)。

在本實(shí)用新型中，濾芯固定板5將除塵脫硝箱體3分隔為上腔體31和下腔體32，從煙氣入口管道1進(jìn)入下腔體內(nèi)為原煙氣，經(jīng)過合成濾芯的過濾后進(jìn)入上腔體的煙氣為除塵脫硝后的凈煙氣；噴氨裝置7設(shè)置在煙氣入口管道1處，高溫?zé)煔馀c脫硝還原劑在進(jìn)口煙道處混合；還原劑氨由噴氨裝置噴入煙氣入口管道1后，氨氣與煙氣充分混合進(jìn)入下腔體32，下腔體內(nèi)安裝有用于除塵脫硝的合成濾芯4，高溫?zé)煔庵械姆蹓m被多孔陶瓷膜過濾后，含有氨氣的煙氣通過合成濾芯的蜂窩SCR高溫催化劑，高溫?zé)煔庵械牡趸镌诖呋瘎┑淖饔孟卤贿€原，除塵脫硝后的凈化煙氣進(jìn)入上腔體31內(nèi)，并通過煙氣出口管道6排出，進(jìn)入鍋爐后續(xù)的換熱設(shè)備中。

在本實(shí)用新型中，除塵脫硝箱體3的底端安裝有支腿9，接灰斗2為倒錐體，接灰斗的底口設(shè)有星形卸灰閥21；合成濾芯過濾的粉塵經(jīng)過反吹清灰系統(tǒng)反吹后粉塵落入接灰斗內(nèi)，并通過星形卸灰閥排出。

在本實(shí)用新型中，合成濾芯的截面為U形結(jié)構(gòu)，除塵層41設(shè)置于成濾芯的外側(cè)，脫硝層42設(shè)置于成濾芯的內(nèi)側(cè)，在合成濾芯的濾芯口部，脫硝層覆蓋除塵層，能夠防止未經(jīng)脫硝層的煙氣通過吹塵層后直接進(jìn)入上腔體內(nèi)，該結(jié)構(gòu)設(shè)置進(jìn)一步降低了該裝置排出煙氣的NO_X濃度。

在本實(shí)用新型中，清灰系統(tǒng)還包括有設(shè)置于濾芯口部的文氏管85。

本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置工作時，高溫?zé)煔鈴臒煔馊肟诠艿?進(jìn)入后，噴氨裝置2噴入還原氨氣，氨氣與原煙氣在進(jìn)口煙道內(nèi)混合，煙氣通過接灰斗2進(jìn)入除塵脫硝箱體的下腔體32，下腔體內(nèi)的合成濾芯4外均布含塵含氮化物的高溫?zé)煔?，在引風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下，煙氣通過合成濾芯的除塵層41，灰塵被隔離在陶瓷膜的外面，除塵后的煙氣通過合成濾芯內(nèi)側(cè)的脫硝層42，在蜂窩狀的SCR高溫催化劑作用下，高溫?zé)煔庵械牡趸锱c氨氣反應(yīng)生產(chǎn)氮?dú)夂退龎m脫硝后的煙氣進(jìn)入上腔體內(nèi)，通過煙氣出口管道6排出，進(jìn)入空氣預(yù)熱器等尾部換熱器。

本實(shí)用新型的高溫?zé)煔獬龎m脫硝一體化裝置，當(dāng)合成濾芯的除塵層上積灰增多時，控制儀啟動電磁脈沖閥，高壓氣源的壓縮空氣以脈沖的形式通過噴吹管的開孔瞬間噴入合成濾芯的上端開口，瞬時反向氣流會清理掉吸附在除塵層上的灰塵，灰塵脫離合成濾芯表面后會落入接灰斗，通過星形卸灰閥21排出，從而完成清灰過程。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。