一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，包括SCR反應器，所述SCR反應器包括整流格柵、設于整流格柵下方的催化劑，所述燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統還包括收集斗和收集箱，所述收集斗設于SCR反應器內且位于整流格柵和催化劑之間，所述收集箱與收集斗連通。通過上述技術方案，本發明的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，能夠有效收集煙氣中的爆米花灰。避免了爆米花灰對催化劑防護網的堵塞和對催化劑的沖刷。同時，該爆米花灰收集系統幾乎不增加煙氣阻力，具有一定的節能效果。
【專利說明】
一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統
技術領域
[0001]本發明屬于燃煤電廠脫硝技術領域，尤其涉及一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統。
【背景技術】
[0002]隨著國家對環保標準的不斷提高和日趨嚴厲，特別是《火力發電廠大氣污染排放標準KGB13223-2011)的頒布實施以及燃煤電廠實現超低排放的要求，氮氧化物排放濃度必須控制在50mg/m3以下。因此，燃煤電廠必須設置SCR脫硝系統，該系統的工藝流程主要是:煙氣通過煙道連接進入SCR反應器，在SCR反應器內裝填有2?3層催化劑，煙氣在催化劑的作用下，氮氧化物被還原成氮氣和水，從而消減了氮氧化物的排放。
[0003]國內燃煤電廠燃用的煤種較多，有部分煤種在燃燒過程中由于結焦等原因，容易產生爆米花灰，其粒徑通常達到8?15mm。而催化劑大部分是蜂窩式或板式，其節距一般為6?12mm。在沒有任何保護措施的情況下，稍小的爆米花灰在通過催化劑時，會對催化劑產生強烈的磨損，降低催化劑的化學壽命和機械壽命;稍大的爆米花灰則被卡在催化劑上表面，從而降低了催化劑的可利用率，嚴重影響脫硝效果，而且被堵塞的催化劑上方會集聚粉塵，可達I?2m高，SCR反應器荷載明顯加重，嚴重的可能導致催化劑被壓破，甚至影響SCR反應器和支撐鋼結構的結構安全。
[0004]現有的常規處理方式是在催化劑上表面安裝催化劑防護網，一定程度上解決了催化劑的磨損和堵塞。但是一旦催化劑防護網的孔被爆米花灰堵塞，同樣會積聚大量粉塵。由于催化劑防護網的承重能力有限，仍會對SCR反應器和支撐鋼結構的結構安全造成威脅。
[0005]另外一種常規處理方式是在安裝催化劑防護網的基礎上，繼續在鍋爐省煤器出口煙道上安裝爆米花灰攔截網，將爆米花灰攔截在SCR反應器前。由于爆米花灰攔截網安裝在煙道中，煙氣流速在15m/s左右，粉塵對爆米花灰攔截網磨損嚴重，需要定期更換。同時，高流速導致系統阻力增加，一般在150Pa左右，300MW、600MW、100Mff機組每小時增加能耗分別為85kWh、155kWh、220kWh。此外，爆米花灰攔截網的更換以及阻力增加引起的額外電耗，導致電廠的運行成本增加。
【發明內容】
[0006]針對以上技術不足，本發明研制了一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，該系統結構簡單，安裝方便，運行穩定，且幾乎無能耗增加，具有一定節能效果。
[0007]本發明是這樣實現的，一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，包括SCR反應器，所述SCR反應器包括整流格柵、設于整流格柵下方的催化劑，所述燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統還包括收集斗和收集箱，所述收集斗設于SCR反應器內且位于整流格柵和催化劑之間，所述收集箱與收集斗連通。
[0008]進一步地，所述收集斗安裝于SCR反應器壁板內側，且收集斗開口投影寬度為1.5?
2.6m ο
[0009]進一步地，所述收集斗底板與壁板夾角a小于45°。
[0010]進一步地，所述收集斗底板開設有若干個多邊形孔，所述多邊形孔的孔徑小于催化劑的節距。
[0011]進一步地，所述收集斗對應的SCR反應器的壁板上開設有導流孔，與導流孔對應的SCR反應器壁板外側設有匯流槽，所述匯流槽底部為錐斗，所述錐斗連通有輸灰管，所述輸灰管與收集箱連通。
[0012]進一步地，所述輸灰管上設有密封閥，所述收集箱底部設有疏放閥。
[0013]進一步地，所述輸灰管沿程放坡設置，且輸灰管靠近收集箱處為豎直段，所述密封閥設置于豎直段上。
[0014]進一步地，所述收集箱上設有料位儀。
[0015]進一步地，所述催化劑上方設有防護網。
[0016]進一步地，所述收集斗有若干個，并排設置于SCR反應器的壁板內側，與收集斗對應的匯流槽并排設置于SCR反應器壁板外側。
[0017]與現有技術相比，本發明的有益效果如下:通過上述技術方案，本發明的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，能夠有效收集煙氣中的爆米花灰。避免了爆米花灰對催化劑防護網的堵塞和對催化劑的沖刷。同時，該爆米花灰收集系統幾乎不增加煙氣阻力，具有一定的節能效果。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例的結構示意圖；
圖2為本發明中收集斗和匯流槽的結構示意圖；
圖3為本發明中圖2的A向視圖；
圖4為本發明中圖2的B向視圖；
圖5為本發明中收集斗底板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0020]實施例如圖1-5所示，一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，包括SCR反應器I，所述SCR反應器I包括整流格柵2、設于整流格柵2下方的催化劑4，所述催化劑4上設有防護網3，催化劑4和防護網3構成催化劑層，催化劑層可以有多個且在SCR反應器I中上下分隔設置，所述燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統還包括收集斗5和收集箱9，所述收集斗5設于SCR反應器I內且位于整流格柵2和最上部的催化劑層之間，為了便于固定，所述收集斗5安裝于SCR反應器I的壁板12上，所述收集斗5對應的SCR反應器的壁板12上開設有導流孔121，與導流孔121對應的SCR反應器I壁板外側設有匯流槽6，所述匯流槽6底部為錐斗61，所述錐斗61連通有輸灰管8，所述輸灰管8與收集箱9連通。
[0021]收集斗的寬度選取與催化劑節距有關，當催化劑節距較大時，可以容許粒徑較大的爆米花灰通過，這時，收集斗投影寬度可以相對較小；當催化劑節距較小時，就必須收集更小粒徑的爆米花灰，相應的收集斗的投影寬度就得加大。爆米花灰平均粒徑在8?15mm左右，催化劑節距一般是6?12mm，通過對鍋爐尾氣進行流場模擬，結合爆米花灰在SCR反應器I中掉落時的運動軌跡，得出要收集6mm及以上的爆米花灰，收集斗寬度要2.2?2.6m，如果是收集12mm以上的爆米花灰，收集斗寬度要1.2?1.5m，為了提升爆米花灰收集系統的工作效果，盡可能地減少爆米花灰對催化劑的磨損和堵塞，綜合確定，收集斗5開口投影寬度為1.5
?2.6mο
[0022]所述收集斗5底板與壁板12夾角a小于45°，便于收集的爆米花灰在煙氣的沖擊下滾落到收集斗5底部。
[0023]所述收集斗5底板開設有若干個多邊形孔，所述多邊形孔的孔徑小于催化劑4的節距。采用多邊形孔的目的是盡可能的提高底板開孔率，避免煙氣阻力增加。同時，根據催化劑防護網3的孔徑以及催化劑4的節距，確定爆米花灰收集斗5底板多邊形孔的孔徑，孔徑必須小于催化劑防護網3的孔徑和催化劑4的節距，保證穿透爆米花灰收集斗5的粉塵可以順利通過催化劑防護網3和催化劑4。本發明中，多邊形孔的孔徑當量直徑為4?9_。
[0024]所述輸灰管8上設有密封閥10，所述收集箱9底部設有疏放閥11，所述輸灰管8沿程放坡設置，以利于爆米花灰的輸送，且輸灰管8靠近收集箱9處為豎直段，所述密封閥10設置于豎直段上，所述收集箱9上設有料位儀7。所述密封閥10在正常工況下處于開啟狀態，疏放閥11處于關閉狀態。料位儀7實時監測收集箱9中爆米花灰的料位高度，料位儀7安裝位置應靠近爆米花灰收集箱9的進灰口，確保料位監測的準確性。所述料位儀7顯示爆米花灰收集箱9料位到高位時，先關閉密封閥10，以隔斷收集箱9與SCR反應器I之間的煙氣連通。然后開啟疏放閥11，將爆米花灰排放到該系統外。
[0025]當反應器長度較長時，可以由若干個收集斗5并排設置于SCR反應器I的壁板12內側，與收集斗5對應的匯流槽6并排設置于SCR反應器I的壁板外側。
[0026]本發明在運行過程中，煙氣由煙道引入SCR反應器I，顆粒大而重的爆米花灰隨即下墜掉落，被爆米花灰收集斗5捕捉，而煙氣和細小的粉塵則透過收集斗5多邊形孔繼續穿過催化劑防護網3和催化劑4構成的催化劑層，氮氧化物在催化劑4的作用下，被還原成氮氣和水，從而消減了氮氧化物的排放。由收集斗5捕捉到的爆米花灰滑落到底部并通過爆米花灰導流孔121掉入爆米花灰匯流槽6中，然后由與爆米花灰匯流槽6底部連通的爆米花灰輸灰管8輸送到爆米花灰收集箱9中。當料位儀7監測到收集箱9料位呈高位時，關閉密封閥10，開啟疏放閥11，將爆米花灰排放到整套系統之外。
[0027]通過實施燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，能夠有效收集煙氣中的爆米花灰。避免了爆米花灰對催化劑防護網3的堵塞和對催化劑4的沖刷。同時，該爆米花灰收集系統對煙氣阻力的增加微乎其微，具有一定的節能效果。
[0028]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，包括SCR反應器(I)，所述SCR反應器(I)包括整流格柵(2)、設于整流格柵下方的催化劑(4)，其特征在于:所述燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統還包括收集斗(5)和收集箱(9)，所述收集斗(5)設于SCR反應器(I)內且位于整流格柵(2)和催化劑(4)之間，所述收集箱(9)與收集斗(5)連通。2.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集斗(5)安裝于SCR反應器(I)的壁板(12)內側，且收集斗(5)開口投影寬度為1.5?2.6m。3.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集斗(5)底板與壁板(12)夾角a小于45°。4.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集斗(5)底板開設有若干個多邊形孔，所述多邊形孔的孔徑小于催化劑(4)的節距。5.根據權利要求2所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集斗(5)對應的SCR反應器的壁板(12)上開設有導流孔(121)，與導流孔(121)對應的SCR反應器(I)的壁板(12)外側設有匯流槽(6)，所述匯流槽(6)底部為錐斗(61)，所述錐斗(61)連通有輸灰管(8)，所述輸灰管(8)與收集箱(9)連通。6.根據權利要求5所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述輸灰管(8 )上設有密封閥(1 )，所述收集箱(9 )底部設有疏放閥(11)。7.根據權利要求6所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述輸灰管(8)沿程放坡設置，且輸灰管(8)靠近收集箱(9)處為豎直段，所述密封閥(10)設置于豎直段上。8.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集箱(9)上設有料位儀(7)。9.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述催化劑(4)上方設有防護網(3)。10.根據權利要求1所述的燃煤鍋爐尾氣中的爆米花灰收集系統，其特征在于:所述收集斗(5)有若干個，并排設置于SCR反應器(I)的壁板(12)內側，與收集斗(5)對應的匯流槽(6)并排設置于SCR反應器(I)的壁板(12)外側。
【文檔編號】B01D53/56GK105833643SQ201610271144
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月28日
【發明人】江莉, 周學華, 徐芳, 衛國英, 葛洪良, 孫麗俠, 余云丹
【申請人】中國計量大學