組合式煙氣脫硝系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種組合式煙氣脫硝系統，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節模塊與靜態混合器連接，氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調節模塊與靜態混合器連接，靜態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
技術領域
[0001]本發明涉及一種組合式煙氣脫硝系統。
【背景技術】
[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之一，具有很強的毒性，對人體、環境、生態的危害極大。根據國家環保公布的數據顯示，NOx排放量排名前三位的行業依次為電力和熱力的生產與供應業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業，約占統計行業NOx排放量的81.4%。其中電力和熱力的生產與供應業約占64.8%。
[0003]在目前乃至今后很長一段時間內，以煤炭為主體能源的電力和熱力的生產與供應業，其燃煤鍋爐燃燒產生煙氣中的NOx依然是人為NOx的主要來源之一。為此，實現燃煤鍋爐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日發布，自2012年I月I日起執行以來，全國范圍內的燃煤鍋爐已基本完成NOx允許排放限值100mg/Nm3(重點地區)和200mg/Nm3(非重點地區)的煙氣脫硝系統的改造建設。其中脫硝改造應用最為廣泛、技術最為成熟、運行最為穩定的工藝主要有燃燒系統的低氮改造、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，根據國務院辦公廳印發的《煤電節能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》的要求，各重點地區陸續出臺的“煤電節能減排升級與改造實施計劃”中均已明確要求燃煤發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的提標升級改造，勢必成為火電行業新一輪的環保需求。尤其是使用煤種適應性較強的循環流化床鍋爐，較多比重地選用了投資建設成本相對較低的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脫硝系統的物料消耗大、運行的穩定性受鍋爐負荷及煤種的變化影響大、未完全反應過量的還原劑NH3對鍋爐尾部煙道受熱面的影響等客觀因素，以及重點地區燃煤鍋爐即將執行更為嚴格的NOx排放限值50mg/Nm3等的政策要求，是單純的SNCR煙氣脫硝系統所無法解決的。
[0007]如何在原SNCR脫硝工藝基礎上，較低成本地進行改造升級，解決上述SNCR脫硝系統存在的弊病，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定性，將成為一個很有前景的開發方向。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服上述技術的不足，從而提供一種組合式煙氣脫硝系統，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]本發明所采用的技術方案是這樣的:組合式煙氣脫硝系統，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節模塊與靜態混合器連接，所述氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調節模塊與所述靜態混合器連接，所述靜態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相連接；
所述氨氣生成機構包括氨水汽化器，所述氨水汽化器的入風口設置有增壓風機，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、設置于所述催化劑本體上表面的蜂窩陶瓷層、設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；
所述清灰機構包括橫向設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、轉動設置于所述移動螺套上的旋轉噴頭，所述傳動絲杠的兩端固定設置有圓盤形的旋轉接頭，其中一側所述旋轉接頭由第一電機驅動轉動，兩側所述旋轉接頭之間設置有截面呈三角形或者矩形的導向桿，所述旋轉接頭上開設有與所述導向桿相配合的導向孔，所述旋轉接頭為中空結構，所述旋轉接頭的外周壁上開設有若干清掃孔，所述旋轉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置的筒架、轉動設置于所述筒架內的纏繞筒芯，所述纏繞筒芯由第二電機驅動轉動，所述纏繞筒芯的外周壁設置有螺旋支撐板，所述螺旋支撐板上開設有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管位于所述弧形槽內。
[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有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內設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下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管上分別設置有測壓裝置以及調節開關閥。
[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]通過采用前述技術方案，本發明的有益效果是:
1、SNCR+SCR聯合脫硝技術是結合SNCR技術的低成本、改造簡便和SCR技術高效率的特點，即克服了SNCR脫硝效率滿足不了NOx超低排放的要求，又降低了應用SCR技術的建設和運行成本。綜合了 SNCR與SCR的技術優勢，揚長避短，通過SNCR與SCR工法結合，可穩定達到80%以上的脫硝效率，并降低運行費用，節省投資；
2、噴氨格柵的優化，針對特定的爐內SCR脫硝反應器的局促空間高度，從氨噴射點的覆蓋面、與煙氣的混合程度、氨氣用量的調節控制和維護清理的便捷性等均有優化提高，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、通過設置蜂窩陶瓷層能夠有效減少催化劑磨損，而且通過設置清灰機構能夠有效解決催化劑積灰問題。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明系統流程圖；
圖2是省煤器裝置示意圖；
圖3是噴氨格柵側視圖；
圖4是噴氨格柵俯視圖；
圖5是清灰機構不意圖。
[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、除鹽水計量調節模塊;6、靜態混合器;7、氨水輸送模塊;8、氨水計量調節模塊;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、旋轉接頭；23、導向桿;24、旋轉噴頭；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、調節開關閥；33、增壓風機;34、氨水汽化器。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖和【具體實施方式】來進一步說明本發明。
[0018]如圖1-圖5所示，本發明公開一種組合式煙氣脫硝系統，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以及除鹽水計量調節模塊5與靜態混合器6連接，所述氨水存儲罐2通過氨水輸送模塊7以及氨水計量調節模塊8與所述靜態混合器6連接，所述靜態混合器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相連接；
所述氨氣生成機構包括氨水汽化器34，所述氨水汽化器34的入風口設置有增壓風機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、設置于所述催化劑本體16上表面的蜂窩陶瓷層17、設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；
所述清灰機構包括橫向設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、轉動設置于所述移動螺套21上的旋轉噴頭24，所述傳動絲杠的兩端固定設置有圓盤形的旋轉接頭22，其中一側所述旋轉接頭22由第一電機驅動轉動，兩側所述旋轉接頭22之間設置有截面呈三角形或者矩形的導向桿23，所述旋轉接頭22上開設有與所述導向桿23相配合的導向孔，所述旋轉接頭22為中空結構，所述旋轉接頭22的外周壁上開設有若干清掃孔，所述旋轉接頭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置的筒架26、轉動設置于所述筒架26內的纏繞筒芯27，所述纏繞筒芯27由第二電機驅動轉動，所述纏繞筒芯27的外周壁設置有螺旋支撐板28，所述螺旋支撐板28上開設有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管25位于所述弧形槽內。
[0019]SNCR+SCR聯合脫硝技術是結合SNCR技術的低成本、改造簡便和SCR技術高效率的特點，即克服了SNCR脫硝效率滿足不了NOx超低排放的要求，又降低了應用SCR技術的建設和運行成本。綜合了 SNCR與SCR的技術優勢，揚長避短，通過SNCR與SCR工法結合，可穩定達至Ij80%以上的脫硝效率，并降低運行費用，節省投資；
通過設置蜂窩陶瓷層17能夠有效減少催化劑磨損，而且通過設置清灰機構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接頭22轉動，從而帶動傳動絲杠轉動，繼而移動螺套21帶動旋轉噴頭24沿著水平方向移動，由于兩側旋轉接頭22之間設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，旋轉噴頭24相對移動螺套21轉動，從而實現旋轉清灰，而且通過設置纏繞裝置，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反應及催化劑增加的重量，減小因增設SCR脫硝反應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，節約成本。
[0022]本實施例中優選的實施方式為，所述省煤器裝置上開設有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內設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的水平和側下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管30上分別設置有測壓裝置31以及調節開關閥32，兩根所述格柵母管29上分別連接有若干支架。噴氨格柵的優化，針對特定的爐內SCR脫硝反應器的局促空間高度，從氨噴射點的覆蓋面、與煙氣的混合程度、氨氣用量的調節控制和維護清理的便捷性等均有優化提高，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明的基本原理和主要特征及其優點，本行業的技術人員應該了解，本發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明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發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明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.組合式煙氣脫硝系統，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節模塊與靜態混合器連接，所述氨水儲罐通過氨水輸送模塊以及氨水計量調節模塊與所述靜態混合器連接，所述靜態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相連接； 所述氨氣生成機構包括氨水汽化器，所述氨水汽化器的入風口設置有增壓風機，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、設置于所述催化劑本體上表面的蜂窩陶瓷層、設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； 所述清灰機構包括橫向設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、轉動設置于所述移動螺套上的旋轉噴頭，所述傳動絲杠的兩端固定設置有圓盤形的旋轉接頭，其中一側所述旋轉接頭由第一電機驅動轉動，兩側所述旋轉接頭之間設置有截面呈三角形或者矩形的導向桿，所述旋轉接頭上開設有與所述導向桿相配合的導向孔，所述旋轉接頭為中空結構，所述旋轉接頭的外周壁上開設有若干清掃孔，所述旋轉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置的筒架、轉動設置于所述筒架內的纏繞筒芯，所述纏繞筒芯由第二電機驅動轉動，所述纏繞筒芯的外周壁設置有螺旋支撐板，所述螺旋支撐板上開設有弧形槽，所述壓縮氣體輸送管位于所述弧形槽內。2.根據權利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統，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.根據權利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統，其特征在于:所述省煤器裝置上開設有催化劑安裝門，所述省煤器裝置內設置有用于吊裝所述催化劑模塊的吊裝葫蘆。4.根據權利要求1所述的組合式煙氣脫硝系統，其特征在于:所述噴氨格柵包括兩根與所述氨氣生成機構相連通的格柵母管、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下30°方向共布置四排噴嘴，每根所述列管上分別設置有測壓裝置以及調節開關閥。5.根據權利要求4所述的組合式煙氣脫硝系統，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
【發明人】沈衛東, 陳硯雄, 謝慧, 王小飛, 蒙劍瓊
【申請人】江蘇億金環保科技有限公司