一種適用于燃燒高灰分煤種的scr脫硝裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置。
【背景技術】
[0002]氮氧化物(稱NOx，由Ν0、Ν02等組成)是酸雨形成的重要因子，是生成臭氧和光化學煙霧的重要前提之一，也是形成區(qū)域超細顆粒(PM2.5)污染和霧霾的重要原因。燃煤電廠是氮氧化物主要的排放源之一。我國是世界上為數(shù)不多的以煤炭作為一次能源的國家，在一次能源消費中，煤炭的比重占75%，而且從長遠看這種狀況將長期存在。據(jù)統(tǒng)計，煤在燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)占全國總量的67%。為此，國家環(huán)保局于2011年頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)，明確規(guī)定2014年7月I日起環(huán)境影響報告書待審查批準的新、擴、改建火電廠300MW及以上機組固態(tài)排渣煤粉爐放量不得超過
100mg/m3o
[0003]燃煤電廠為使其鍋爐達標排放，現(xiàn)役發(fā)電鍋爐均采用低氮燃燒技術、SNCR(選擇性非催化還原)及SCR(選擇性催化還原)脫硝技術。其中，SCR脫硝技術是燃煤電廠廣泛采用的安全、高效的脫硝方式。其中SCR脫硝技術所采用的催化劑模塊是脫硝化學反應過程中的主要核心裝置。
[0004]眾所周知，我國燃煤電廠是以劣質煤為主，即發(fā)熱量低、灰分高，有些煤的灰分達40%以上。煙氣中的煙塵濃度達40g/Nm3左右，受系統(tǒng)煙氣速度、煙塵濃度等因素的影響，煙氣中粉塵濃度對催化劑模塊使用壽命及脫硝效率均有很重要的影響。煙氣中粉塵濃度高，會對催化劑模塊的磨損嚴重，大大降低了催化劑模塊使用壽命，嚴重影響了燃煤電廠的運行經(jīng)濟性；同時，如果采用小節(jié)距的催化劑模塊，煙氣中的銨鹽及飛灰中的小顆粒沉積在催化劑的小孔中致使煙氣不能順利流通，這樣就會阻礙Ν0χ、ΝΗ3、02到達催化劑活性表面，弓丨起催化劑鈍化，影響SCR脫硝效率；SCR脫硝系統(tǒng)嚴重堵灰，除了引起催化劑鈍化以外，催化劑模塊內的煙氣流速還會大大增加，使催化劑磨損加劇及煙氣阻力增加，對鍋爐的煙風系統(tǒng)正常運行也會帶來不利的影響；另外，煙氣中粉塵濃度高，在SCR脫硝系統(tǒng)設計時，被迫采用大節(jié)距的催化劑模塊，這樣使得催化劑模塊的比表面積大大降低，SCR脫硝效率降低。
[0005]因此，對燃煤發(fā)電企業(yè)來說，無論是從可持續(xù)發(fā)展的大局還是從提高企業(yè)效益的考慮，電站鍋爐采用適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置都是一項勢在必行且能直接產(chǎn)生經(jīng)濟效益的重要工作。
【實用新型內容】
[0006]針對以上問題，本實用新型公開一種適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置。
[0007]本實用新型所采用的技術如下:一種適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置，包括前置式旋風分離器、氨注射系統(tǒng)、SCR反應器和煙道(20);前置式旋風分離器通過煙道
(20)與SCR反應器連接；氨注射系統(tǒng)與煙道(20)垂直段連接；所述前置式旋風分離器包括進氣管(9)、圓筒體(10)、圓錐體(11)、排灰管(12)、兩級星形排料機(13)和排氣管(14);進氣管(9)與圓筒體(10)內腔連通，圓筒體(10)內腔還與排氣管(14)連通，圓筒體(10)與圓錐體(11)大端面連接，圓錐體(11)小端面與排灰管(12)連接，排氣管(14)與兩級星形排料機(13)連接。
[0008]本實用新型還采用如下技術特征:
[0009]1、所述氨注射系統(tǒng)包括稀釋風機(2)、氨/空氣混合器(3)、靜態(tài)混合器(4)、混合旋流器(21)和管道，稀釋風機(2)裝于管道進氣口處，管道內裝有氨/空氣混合器(3)和混合旋流器(21)，管道的出口處連接有靜態(tài)混合器(4)，靜態(tài)混合器(4)安裝在煙道(20)垂直段內。
[0010]2、所述SCR反應器包括整流格柵(5)、多個耙式吹灰器(6)和多個催化劑層(7)，整流格柵(5)位于SCR反應器入口處；耙式吹灰器(6)安裝于催化劑層(7)上從而組成耙式吹灰器/催化劑層單元，多個耙式吹灰器/催化劑層單元依次連接。
[0011]3、所述混合旋流器(21)包括旋流葉片(15)、導向擴流錐(16)和固定筒體(17)，混合旋流器(21)的旋流葉片(15)裝在固定筒體(17)內外環(huán)狀表面間，固定筒體(17) —側端面與導向擴流錐(16)連接。
[0012]4、所述的靜態(tài)混合器(2)設置有兩層交錯布置的靜態(tài)混合葉片。
[0013]本實用新型的有益效果和優(yōu)點:
[0014](I)前置式旋風分離器是一種適合煙氣溫度在300?450°C的高溫、高效、低阻的旋風分離器，分離效率可達80%以上，燃煤鍋爐燃用高灰分煤種時，前置式旋風分離器可以使其出口煙氣濃度降低到15mg/Nm3以下，對于改善催化劑模塊的磨損、堵塞大有裨益；
[0015](2)在排灰管布置的兩級星形排料機鎖氣密封效果好，可以完全保證前置式旋風分離器的分離效率；
[0016](3)氨氣/空氣混合器采用徑向旋流葉片，使得氨氣與空氣能夠在混合器內充分混合，并把氨氣稀釋成質量比小于5%的混合氣體，確保噴氨系統(tǒng)的安全運行；
[0017](4)靜態(tài)混合器設計成兩層交錯布置的靜態(tài)混合葉片，可以確保稀釋后的5%的氨氣與300?420°C高溫煙氣充分混合，提高SCR系統(tǒng)的脫硝效率；
[0018](5)在SCR反應器入口設計均勻整流格柵，保證反應器入口煙氣分布均勻，并且攔截并擊碎“大塊狀”的灰塊，保護其對催化劑的重力沖擊，損壞催化劑模塊；
[0019](6)由于前置式旋風分離器高效分離效率，使得反應器入口的煙塵濃度降低到15mg/Nm3以下以下，這樣，催化劑模塊可以設計成小節(jié)距，使得催化劑模塊的比表面積大大增加，NOx, NH3, O2迅速到達催化劑活性表面，提高SCR系統(tǒng)的脫硝效率；
[0020](7)采用耙式吹灰器，吹灰氣源壓力為1.5MPa，溫度350°C，吹灰面積廣，吹掃深度達2.0m左右。
【附圖說明】
[0021]圖1為一種適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置結構示意圖；
[0022]圖2為前置式旋風分離器剖視圖；
[0023]圖3為混合旋流器側視圖；
[0024]圖4為混合旋流器主視圖；
[0025]圖5為耙式吹灰器的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0026]下面根據(jù)附圖舉例進一步說明:
[0027]實施方式I
[0028]如圖1-5所示，一種適用于燃燒高灰分煤種的SCR脫硝裝置，包括前置式旋風分離器、氨注射系統(tǒng)、SCR反應器和煙道20 ;前置式旋風分離器通過煙道20與SCR反應器連接；氨注射系統(tǒng)與煙道20垂直段連接；所述前置式旋風分離器包括