組合式煙氣脫硝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，包括除鹽水箱、氨水存儲罐、壓縮空氣儲罐，除鹽水箱通過除鹽水輸送模塊以及除鹽水計量調(diào)節(jié)模塊與靜態(tài)混合器連接，氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調(diào)節(jié)模塊與靜態(tài)混合器連接，靜態(tài)混合器以及壓縮空氣儲罐與分配模塊相連接，分配模塊連接有SNCR噴射模塊，SNCR噴射模塊設(shè)置于鍋爐爐膛的煙氣出口處，鍋爐爐膛的煙氣出口處連接有旋風分離器，旋風分離器連接有尾部受熱裝置，尾部受熱裝置包括由上至下依次設(shè)置的過熱器、高溫省煤器、煙氣導流裝置、噴氨格柵、催化模塊、低溫省煤器、空氣預熱器，噴氨格柵與氨氣生成機構(gòu)相連接，不僅脫硝效果好，而且能夠很好解決催化劑積灰、磨損等問題。
【專利說明】
組合式煙氣脫硝系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種組合式煙氣脫硝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]NOx作為形成酸雨和光化學煙霧及破壞臭氧層的主要物質(zhì)之一，具有很強的毒性，對人體、環(huán)境、生態(tài)的危害極大。根據(jù)國家環(huán)保公布的數(shù)據(jù)顯示，NOx排放量排名前三位的行業(yè)依次為電力和熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，約占統(tǒng)計行業(yè)NOx排放量的81.4%。其中電力和熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)約占64.8%。
[0003]在目前乃至今后很長一段時間內(nèi)，以煤炭為主體能源的電力和熱力的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)，其燃煤鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣中的NOx依然是人為NOx的主要來源之一。為此，實現(xiàn)燃煤鍋爐NOx排放的有效控制，仍然是國家減排工作的重要工作。
[0004]隨著GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》于2011年7月29日發(fā)布，自2012年I月I日起執(zhí)行以來，全國范圍內(nèi)的燃煤鍋爐已基本完成NOx允許排放限值100mg/Nm3(重點地區(qū))和200mg/Nm3(非重點地區(qū))的煙氣脫硝系統(tǒng)的改造建設(shè)。其中脫硝改造應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟、運行最為穩(wěn)定的工藝主要有燃燒系統(tǒng)的低氮改造、選擇性非催化還原法(以下簡稱SNCR)和選擇性催化還原法(以下簡稱SCR)。
[0005]為進一步嚴控燃煤鍋爐大氣污染物的排放，根據(jù)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》的要求，各重點地區(qū)陸續(xù)出臺的“煤電節(jié)能減排升級與改造實施計劃”中均已明確要求燃煤發(fā)電機組大氣污染物排放濃度基本達到燃氣輪機組排放限值，即在基準氧含量6%條件下，煙塵、S02、Ν0χ排放濃度分別不高于10、35、50mg/Nm30
[0006]因此，對當前已建的燃煤鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)的提標升級改造，勢必成為火電行業(yè)新一輪的環(huán)保需求。尤其是使用煤種適應(yīng)性較強的循環(huán)流化床鍋爐，較多比重地選用了投資建設(shè)成本相對較低的SNCR煙氣脫硝工藝，基本能夠滿足NOx濃度小于100mg/Nm3的排放要求。但SNCR脫硝系統(tǒng)的物料消耗大、運行的穩(wěn)定性受鍋爐負荷及煤種的變化影響大、未完全反應(yīng)過量的還原劑NH3對鍋爐尾部煙道受熱面的影響等客觀因素，以及重點地區(qū)燃煤鍋爐即將執(zhí)行更為嚴格的NOx排放限值50mg/Nm3等的政策要求，是單純的SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)所無法解決的。
[0007]如何在原SNCR脫硝工藝基礎(chǔ)上，較低成本地進行改造升級，解決上述SNCR脫硝系統(tǒng)存在的弊病，在確保燃煤鍋爐煙氣NOx排放達標的前提下，最大程度地保證鍋爐的熱效率和運行穩(wěn)定性，將成為一個很有前景的開發(fā)方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，從而提供一種組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，不僅脫硝效果好，而且能夠很好解決催化劑積灰、磨損等問題。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的:組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，包括除鹽水箱、氨水存儲罐、壓縮空氣儲罐，所述除鹽水箱通過除鹽水輸送模塊以及除鹽水計量調(diào)節(jié)模塊與靜態(tài)混合器連接，所述氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調(diào)節(jié)模塊與所述靜態(tài)混合器連接，所述靜態(tài)混合器以及所述壓縮空氣儲罐與分配模塊相連接，所述分配模塊連接有SNCR噴射模塊，所述SNCR噴射模塊設(shè)置于鍋爐爐膛的煙氣出口處，所述鍋爐爐膛的煙氣出口處連接有旋風分離器，所述旋風分離器連接有尾部受熱裝置，所述尾部受熱裝置包括由上至下依次設(shè)置的過熱器、高溫省煤器、煙氣導流裝置、噴氨格柵、催化模塊、低溫省煤器、空氣預熱器，所述噴氨格柵與氨氣生成機構(gòu)相連接；
所述氨氣生成機構(gòu)包括氨水汽化器，所述氨水汽化器的入風口設(shè)置有增壓風機，所述氨水汽化器分別與所述壓縮空氣儲罐、所述除鹽水箱以及所述氨水存儲罐相連接，所述氨水汽化器的氨氣出口與所述噴氨格柵相連接；
所述催化模塊包括催化劑本體、設(shè)置于所述催化劑本體上表面的蜂窩陶瓷層、設(shè)置于所述噴氨格柵與所述蜂窩陶瓷層之間用于清理所述蜂窩陶瓷層表面積灰的清灰機構(gòu)；
所述清灰機構(gòu)包括橫向設(shè)置于所述蜂窩陶瓷層上方的傳動絲杠、與所述傳動絲杠相配合的移動螺套、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述移動螺套上的旋轉(zhuǎn)噴頭，所述傳動絲杠的兩端固定設(shè)置有圓盤形的旋轉(zhuǎn)接頭，其中一側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭由第一電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，兩側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭之間設(shè)置有截面呈三角形或者矩形的導向桿，所述旋轉(zhuǎn)接頭上開設(shè)有與所述導向桿相配合的導向孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭為中空結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)接頭的外周壁上開設(shè)有若干清掃孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭通過壓縮氣體輸送管與壓縮氣源相連通，所述省煤器裝置外還設(shè)置有用于纏繞所述壓縮氣體輸送管的纏繞裝置，所述纏繞裝置包括固定設(shè)置的筒架、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述筒架內(nèi)的纏繞筒芯，所述纏繞筒芯由第二電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述纏繞筒芯的外周壁設(shè)置有螺旋支撐板，所述螺旋支撐板上開設(shè)有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管位于所述弧形槽內(nèi)。
[0010]進一步改進的是:所述高溫省煤器以及所述低溫省煤器均為H型鰭片管式省煤器。
[0011]進一步改進的是:所述省煤器裝置上開設(shè)有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內(nèi)設(shè)置有用于吊裝所述催化劑模塊的吊裝葫蘆。
[0012]進一步改進的是:所述噴氨格柵包括兩根與所述氨氣生成機構(gòu)相連通的格柵母管、連接于兩根所述格柵母管之間的若干呈U型的列管，每根所述列管的水平和側(cè)下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管上分別設(shè)置有測壓裝置以及調(diào)節(jié)開關(guān)閥。
[0013]進一步改進的是:兩根所述格柵母管上分別連接有若干支架。
[0014]通過采用前述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、SNCR+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)是結(jié)合SNCR技術(shù)的低成本、改造簡便和SCR技術(shù)高效率的特點，即克服了SNCR脫硝效率滿足不了NOx超低排放的要求，又降低了應(yīng)用SCR技術(shù)的建設(shè)和運行成本。綜合了 SNCR與SCR的技術(shù)優(yōu)勢，揚長避短，通過SNCR與SCR工法結(jié)合，可穩(wěn)定達到80%以上的脫硝效率，并降低運行費用，節(jié)省投資；
2、噴氨格柵的優(yōu)化，針對特定的爐內(nèi)SCR脫硝反應(yīng)器的局促空間高度，從氨噴射點的覆蓋面、與煙氣的混合程度、氨氣用量的調(diào)節(jié)控制和維護清理的便捷性等均有優(yōu)化提高，從而提高了還原劑氨氣的利用率，即控制了氨氣的用量消耗，降低物料消耗成本；
3、通過設(shè)置蜂窩陶瓷層能夠有效減少催化劑磨損，而且通過設(shè)置清灰機構(gòu)能夠有效解決催化劑積灰問題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖；
圖2是省煤器裝置示意圖；
圖3是噴氨格柵側(cè)視圖；
圖4是噴氨格柵俯視圖；
圖5是清灰機構(gòu)不意圖。
[0016]其中:1、除鹽水箱;2、氨水存儲罐;3、壓縮空氣儲罐;4、除鹽水輸送模塊;5、除鹽水計量調(diào)節(jié)模塊;6、靜態(tài)混合器;7、氨水輸送模塊;8、氨水計量調(diào)節(jié)模塊;9、分配模塊；10、鍋爐爐膛;11、SNCR噴射模塊;12、旋風分離器;13、過熱器;14、高溫省煤器;15、煙氣導流裝置；16、催化劑本體；17、蜂窩陶瓷層；18、低溫省煤器;19、空氣預熱器;20、傳動絲杠;21、移動螺套；22、旋轉(zhuǎn)接頭；23、導向桿;24、旋轉(zhuǎn)噴頭；25、壓縮氣體輸送管；26、筒架;27、纏繞筒芯；28、螺旋支撐板;29、格柵母管;30、列管;31、測壓裝置;32、調(diào)節(jié)開關(guān)閥；33、增壓風機;34、氨水汽化器。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明。
[0018]如圖1-圖5所示，本發(fā)明公開一種組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，包括除鹽水箱1、氨水存儲罐2、壓縮空氣儲罐3，所述除鹽水箱I通過除鹽水輸送模塊4以及除鹽水計量調(diào)節(jié)模塊5與靜態(tài)混合器6連接，所述氨水存儲罐2通過氨水輸送模塊7以及氨水計量調(diào)節(jié)模塊8與所述靜態(tài)混合器6連接，所述靜態(tài)混合器6以及所述壓縮空氣儲罐3與分配模塊9相連接，所述分配模塊9連接有SNCR噴射模塊11，所述SNCR噴射模塊11設(shè)置于鍋爐爐膛10的煙氣出口處，所述鍋爐爐膛10的煙氣出口處連接有旋風分離器12，所述旋風分離器12連接有尾部受熱裝置，所述尾部受熱裝置包括由上至下依次設(shè)置的過熱器13、高溫省煤器14、煙氣導流裝置15、噴氨格柵、催化模塊、低溫省煤器18、空氣預熱器19，所述噴氨格柵與氨氣生成機構(gòu)相連接；
所述氨氣生成機構(gòu)包括氨水汽化器34，所述氨水汽化器34的入風口設(shè)置有增壓風機33，所述氨水汽化器34分別與所述壓縮空氣儲罐3、所述除鹽水箱I以及所述氨水存儲罐2相連接，所述氨水汽化器34的氨氣出口與所述噴氨格柵相連接；
所述催化模塊包括催化劑本體16、設(shè)置于所述催化劑本體16上表面的蜂窩陶瓷層17、設(shè)置于所述噴氨格柵與所述蜂窩陶瓷層17之間用于清理所述蜂窩陶瓷層17表面積灰的清灰機構(gòu)；
所述清灰機構(gòu)包括橫向設(shè)置于所述蜂窩陶瓷層17上方的傳動絲杠、與所述傳動絲杠相配合的移動螺套21、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述移動螺套21上的旋轉(zhuǎn)噴頭24，所述傳動絲杠的兩端固定設(shè)置有圓盤形的旋轉(zhuǎn)接頭22，其中一側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭22由第一電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，兩側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭22之間設(shè)置有截面呈三角形或者矩形的導向桿23，所述旋轉(zhuǎn)接頭22上開設(shè)有與所述導向桿23相配合的導向孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭22為中空結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)接頭22的外周壁上開設(shè)有若干清掃孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭22通過壓縮氣體輸送管25與壓縮氣源相連通，所述省煤器裝置外還設(shè)置有用于纏繞所述壓縮氣體輸送管25的纏繞裝置，所述纏繞裝置包括固定設(shè)置的筒架26、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述筒架26內(nèi)的纏繞筒芯27，所述纏繞筒芯27由第二電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述纏繞筒芯27的外周壁設(shè)置有螺旋支撐板28，所述螺旋支撐板28上開設(shè)有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管25位于所述弧形槽內(nèi)。
[0019]SNCR+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)是結(jié)合SNCR技術(shù)的低成本、改造簡便和SCR技術(shù)高效率的特點，即克服了SNCR脫硝效率滿足不了NOx超低排放的要求，又降低了應(yīng)用SCR技術(shù)的建設(shè)和運行成本。綜合了 SNCR與SCR的技術(shù)優(yōu)勢，揚長避短，通過SNCR與SCR工法結(jié)合，可穩(wěn)定達至Ij80%以上的脫硝效率，并降低運行費用，節(jié)省投資；
通過設(shè)置蜂窩陶瓷層17能夠有效減少催化劑磨損，而且通過設(shè)置清灰機構(gòu)能夠有效解決催化劑積灰問題，催化劑迎風面的前段最容易受到高速高粉塵帶來的沖刷磨損，在生產(chǎn)時催化劑前端雖留有20_長的硬化端，但因釩鎢鈦體系的脫硝催化劑耐磨強度本身有一定的局限，仍不可避免地存在一定的磨損，通過在催化劑的上端增加50mm長，型式和規(guī)格與催化劑單體一致的蜂窩陶瓷體，利用陶瓷較高的剛性及耐磨的特點，實現(xiàn)對催化劑的保護，延長催化劑的物理壽命，同時，煙氣(含還原劑氨氣)經(jīng)蜂窩陶瓷體時，能夠得到更好的均化和對進入催化劑的煙氣入流角度進行大幅度修正，進一步提高催化劑的運行效率。
[0020]清灰原理:通過第一電機帶動旋轉(zhuǎn)接頭22轉(zhuǎn)動，從而帶動傳動絲杠轉(zhuǎn)動，繼而移動螺套21帶動旋轉(zhuǎn)噴頭24沿著水平方向移動，由于兩側(cè)旋轉(zhuǎn)接頭22之間設(shè)置有橫截面為三角形或者矩形的導向桿23，受到導向桿23自由度的限制，旋轉(zhuǎn)噴頭24相對移動螺套21轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)清灰，而且通過設(shè)置纏繞裝置，能夠隨著移動螺套21的移動位置對壓縮氣體輸送管25進行自由收放。
[0021]本實施例中優(yōu)選的實施方式為，所述高溫省煤器14以及所述低溫省煤器18均為H型鰭片管式省煤器，即采用H型鰭片管式省煤器替代原有的光管式省煤器，利用H型鰭片管的擴展式受熱面的特點，騰出約一半的空間高度，用于布置單層SCR催化劑，而且，低溫省煤器采用H型鰭片管型式后，其重量較原光管式省煤器減小約一半，用來彌補因增加SCR反應(yīng)及催化劑增加的重量，減小因增設(shè)SCR脫硝反應(yīng)器增加的負荷重量對鍋爐原煙道鋼架的影響，降低鋼架加固難度，節(jié)約成本。
[0022]本實施例中優(yōu)選的實施方式為，所述省煤器裝置上開設(shè)有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內(nèi)設(shè)置有用于吊裝所述催化劑模塊的吊裝葫蘆。
[0023]本實施例中優(yōu)選的實施方式為，所述噴氨格柵包括兩根與所述氨氣生成機構(gòu)相連通的格柵母管29、連接于兩根所述格柵母管29之間的若干呈U型的列管30，每根所述列管30的水平和側(cè)下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管30上分別設(shè)置有測壓裝置31以及調(diào)節(jié)開關(guān)閥32，兩根所述格柵母管29上分別連接有若干支架。噴氨格柵的優(yōu)化，針對特定的爐內(nèi)SCR脫硝反應(yīng)器的局促空間高度，從氨噴射點的覆蓋面、與煙氣的混合程度、氨氣用量的調(diào)節(jié)控制和維護清理的便捷性等均有優(yōu)化提高，從而提高了還原劑氨氣的利用率，即控制了氨氣的用量消耗，降低物料消耗成本。
[0024]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于:包括除鹽水箱、氨水存儲罐、壓縮空氣儲罐，所述除鹽水箱通過除鹽水輸送模塊以及除鹽水計量調(diào)節(jié)模塊與靜態(tài)混合器連接，所述氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調(diào)節(jié)模塊與所述靜態(tài)混合器連接，所述靜態(tài)混合器以及所述壓縮空氣儲罐與分配模塊相連接，所述分配模塊連接有SNCR噴射模塊，所述SNCR噴射模塊設(shè)置于鍋爐爐膛的煙氣出口處，所述鍋爐爐膛的煙氣出口處連接有旋風分離器，所述旋風分離器連接有尾部受熱裝置，所述尾部受熱裝置包括由上至下依次設(shè)置的過熱器、高溫省煤器、煙氣導流裝置、噴氨格柵、催化模塊、低溫省煤器、空氣預熱器，所述噴氨格柵與氨氣生成機構(gòu)相連接； 所述氨氣生成機構(gòu)包括氨水汽化器，所述氨水汽化器的入風口設(shè)置有增壓風機，所述氨水汽化器分別與所述壓縮空氣儲罐、所述除鹽水箱以及所述氨水存儲罐相連接，所述氨水汽化器的氨氣出口與所述噴氨格柵相連接； 所述催化模塊包括催化劑本體、設(shè)置于所述催化劑本體上表面的蜂窩陶瓷層、設(shè)置于所述噴氨格柵與所述蜂窩陶瓷層之間用于清理所述蜂窩陶瓷層表面積灰的清灰機構(gòu)； 所述清灰機構(gòu)包括橫向設(shè)置于所述蜂窩陶瓷層上方的傳動絲杠、與所述傳動絲杠相配合的移動螺套、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述移動螺套上的旋轉(zhuǎn)噴頭，所述傳動絲杠的兩端固定設(shè)置有圓盤形的旋轉(zhuǎn)接頭，其中一側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭由第一電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，兩側(cè)所述旋轉(zhuǎn)接頭之間設(shè)置有截面呈三角形或者矩形的導向桿，所述旋轉(zhuǎn)接頭上開設(shè)有與所述導向桿相配合的導向孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭為中空結(jié)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)接頭的外周壁上開設(shè)有若干清掃孔，所述旋轉(zhuǎn)接頭通過壓縮氣體輸送管與壓縮氣源相連通，所述省煤器裝置外還設(shè)置有用于纏繞所述壓縮氣體輸送管的纏繞裝置，所述纏繞裝置包括固定設(shè)置的筒架、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述筒架內(nèi)的纏繞筒芯，所述纏繞筒芯由第二電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動，所述纏繞筒芯的外周壁設(shè)置有螺旋支撐板，所述螺旋支撐板上開設(shè)有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管位于所述弧形槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述高溫省煤器以及所述低溫省煤器均為H型鰭片管式省煤器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述省煤器裝置上開設(shè)有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內(nèi)設(shè)置有用于吊裝所述催化劑模塊的吊裝葫蘆。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述噴氨格柵包括兩根與所述氨氣生成機構(gòu)相連通的格柵母管、連接于兩根所述格柵母管之間的若干呈U型的列管，每根所述列管的水平和側(cè)下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管上分別設(shè)置有測壓裝置以及調(diào)節(jié)開關(guān)閥。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式煙氣脫硝系統(tǒng)，其特征在于:兩根所述格柵母管上分別連接有若干支架。
【文檔編號】B01D53/56GK105964142SQ201610483307
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】沈衛(wèi)東, 陳硯雄, 謝慧, 王小飛, 蒙劍瓊
【申請人】江蘇億金環(huán)?？萍加邢薰?br>