煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于鍋爐環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的 脫硫反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗帶來的環(huán)境污染也越來越嚴(yán)重。其中煙塵、二氧化 硫、氮氧化物等有害物質(zhì)是造成大氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)的主要根源。據(jù)國家環(huán)?？偩纸y(tǒng) 計(jì)，我國67%的氮氧化物（NOx)排放量來自于煤炭的燃燒，2005年和2010年我國火電廠煤 炭消耗量分別占全國總量的56%和64%，火電廠NOx產(chǎn)生量占全國總量的50%。從燃煤消 耗對NOx排放貢獻(xiàn)值來看，火電廠NOx排放控制是我國NOx排放總量控制關(guān)鍵所在。隨著我 國最新的《火電廠大氣污染物控制排放標(biāo)準(zhǔn)》和《大氣污染防治法》的頒布實(shí)施以及《京都 議定書》的正式生效，國內(nèi)對NOx的排放控制將日趨嚴(yán)格，在火力發(fā)電廠中采用有效的NOx 排放控制措施勢在必行。
[0003] 在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR)可通過催化劑在合適的溫度范圍 內(nèi)使煙氣中的NOX與NH3產(chǎn)生反應(yīng)生成對大氣無害的N2與H20,從而達(dá)到除去煙氣中的NOX 的目的，是脫硝效率最高、最為成熟的脫硝技術(shù)。
[0004] SCR系統(tǒng)一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省 煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統(tǒng)等組成。其中，SCR反應(yīng)器設(shè)置于空氣預(yù)熱器前，氨氣在 SCR反應(yīng)器的上方通過一種特殊的噴霧裝置和煙氣均勻分布混合，混合后煙氣通過反應(yīng)器 內(nèi)催化劑層進(jìn)行還原反應(yīng)。達(dá)到合格的脫硝率同時(shí)保證比較低的氨氣逃逸率是SCR工程中 的一個(gè)難點(diǎn)，這要求在催化反應(yīng)之前需要將NH3與煙氣充分均勻混合，尤其要求在反應(yīng)器 的入口的各個(gè)部位NH3與NOX的比例一致。如果局部氨不足或氨過量，都會(huì)影響脫硝反應(yīng) 系統(tǒng)的充分運(yùn)行。在NH3與煙氣混合不均勻的情況下，除了會(huì)降低脫氮效率，還會(huì)殘留氨現(xiàn) 象，殘留的氨與S02反應(yīng)生成（NH4) 2S04, NH4HS04很容易對空氣預(yù)熱器進(jìn)行粘污，對空氣預(yù) 熱器影響很大。如，國內(nèi)某大型燃煤機(jī)組SCR脫硝反應(yīng)器的入口處，不同位置的NH3濃度相 差幾倍甚至十幾倍，嚴(yán)重影響了 SCR的脫硝率。
[0005] 為了提高電站鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)脫硝率，目前已有一些專利技術(shù)對傳統(tǒng) SCR裝置進(jìn)行了改造和創(chuàng)新。如，實(shí)用新型"提高電站鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)脫硝率的方 法"（201310493039. 7)公開了一種通過測量SCR脫硝反應(yīng)器出口的NOx的濃度分布，并根 據(jù)SCR脫硝反應(yīng)器出口的NOx的濃度分布調(diào)整噴氨格柵相應(yīng)區(qū)域的閥門開度的辦法，提 高了 SCR反應(yīng)器出口 NOx分布的均勻性，提高了脫硝率。實(shí)用新型"SCR脫硝裝置以及煙 氣脫硝方法"（201310471414. 8)從催化劑的角度提供了一種SCR脫硝裝置以及煙氣脫硝 方法，通過將粉末催化劑噴入所述煙道中的催化劑噴射器，保證催化劑具有最大的反應(yīng)能 力，同時(shí)延長了粉末催化劑的停留時(shí)間，增加催化效率。實(shí)用新型"一種SCR脫硝除塵裝 置"（201210179086. X)從煙氣預(yù)除塵的角度，將一種除塵裝置連通至脫硝反應(yīng)器前的反應(yīng) 器入口煙道，從而對最易堵塞催化劑的大顆粒飛灰的有效處理。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種煙氣預(yù)混裝置及基 于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器，該裝置及基于該裝置的脫硝反應(yīng)器通過均勻SCR反應(yīng)器 入口處不同位置上混合氣體中NH 3氣體的百分比濃度來提高煙氣的脫硝率。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的煙氣預(yù)混裝置煙氣預(yù)混裝置包括入口盤及出 口盤，入口盤上設(shè)置有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比 濃度的測量裝置，出口盤上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中N 3, Nb彡2, NbS Na，出口盤上的任 意一個(gè)出氣口均與入口盤上的若干進(jìn)氣口通過管道相連通。
[0008] 所述入口盤分為Na2個(gè)面積相等的第一區(qū)域，其中，每個(gè)第一區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 進(jìn)氣口；
[0009] 所述出口盤分為Nb個(gè)面積相等的第二區(qū)域，其中，每個(gè)第二區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 出氣口。
[0010] 本實(shí)用新型所述的脫硝反應(yīng)器包括NH3反應(yīng)器、煙氣預(yù)混裝置及SCR反應(yīng)器，鍋爐 的尾部煙道出口與順 3發(fā)生器的NH 3出口通過管道并管后與煙氣預(yù)混裝置中入口盤上的各 進(jìn)氣口相連通，煙氣預(yù)混裝置中出口盤上的各出氣口與SCR反應(yīng)器的入口相連通。
[0011] 所述鍋爐的尾部煙道中設(shè)有省煤器。
[0012] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0013] 本實(shí)用新型所述的煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器在對鍋爐 產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硝的過程中，先將鍋爐產(chǎn)生的煙氣與MV混合形成混合氣體，然后將所 述混合氣體輸入到入口盤的各進(jìn)氣口中，同時(shí)測量各進(jìn)氣口中混合氣體中NH 3氣體的百分 比濃度，然后根據(jù)各進(jìn)氣口中混合氣體中順3氣體的百分比濃度的大小將各進(jìn)氣口通過管 道連接至出口盤上的各出氣口中，使出口盤上各出氣口中輸出的混合氣體的流速及濃度相 同，使SCR反應(yīng)器入口處不同位置上混合氣體中冊1 3氣體的百分比濃度相同，進(jìn)而提高煙氣 的脫硝率，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 其中，1為SCR反應(yīng)器、2為入口盤、3為出口盤、4為軟管。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0017] 參考圖1，本實(shí)用新型所述的煙氣預(yù)混裝置煙氣預(yù)混裝置包括入口盤2及出口盤 3,入口盤2上設(shè)置有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比濃 度的測量裝置，出口盤3上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中N 3, N b彡2, N N a，出口盤3上的 任意一個(gè)出氣口均與入口盤2上的若干進(jìn)氣口通過管道相連通。需要說明的是，所述入口 盤2分為Na2個(gè)面積相等的第一區(qū)域，其中，每個(gè)第一區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣口；出口盤3 分為N b個(gè)面積相等的第二區(qū)域，其中，每個(gè)第二區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè)出氣口，出口盤3上的 出氣口與入口盤2上的進(jìn)氣口通過軟管4相連通。
[0018] 本實(shí)用新型所述的脫硝反應(yīng)器包括NH3反應(yīng)器、煙氣預(yù)混裝置及SCR反應(yīng)器1，鍋 爐的尾部煙道出口與順 3發(fā)生器的NH 3出口通過管道并管后與煙氣預(yù)混裝置中入口盤2上 的各進(jìn)氣口相連通，煙氣預(yù)混裝置中出口盤3上的各出氣口與SCR反應(yīng)器1的入口相連通， 鍋爐的尾部煙道中設(shè)有省煤器。
[0019] 本實(shí)用新型的工作過程為：
[0020] 1)鍋爐產(chǎn)生的煙氣與NH3發(fā)生器產(chǎn)生的NH 3氣體在管道內(nèi)混合后形成混合氣體， 并輸入到入口盤2上的各進(jìn)氣口中，測量裝置實(shí)時(shí)測量入口盤2上各進(jìn)氣口處混合氣體中 NH3氣體的百分比濃度；
[0021] 2)根據(jù)檢測的入口盤2上各進(jìn)氣口處混合氣體中NH3氣體的百分比濃度選擇各進(jìn) 氣口與出口盤3上各出氣口的連接關(guān)系，使出口盤3上各出氣口輸出的混合氣體中見1 3氣 體的百分比濃度相同；
[0022] 3)出口盤3上各出氣口輸出的混合氣體進(jìn)入到SCR反應(yīng)器1中后在SCR反應(yīng)器1 內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，完成煙氣的脫硝處理。
[0023] 步驟2)的具體操作為：設(shè)入口盤2上設(shè)有B個(gè)進(jìn)氣口，出口盤3上設(shè)有C個(gè)出氣 口，其中，B = A*C，則按照混合氣體中NH3氣體的百分比濃度的大小將B個(gè)進(jìn)氣口分為A 個(gè)組，然后將A個(gè)組中第K個(gè)進(jìn)氣口通過管道與出口盤3上的第K個(gè)出氣口相連通，其中， K K < C0
[0024] 實(shí)施例一
[0025] 根據(jù)煙道尺寸大小，在煙氣預(yù)混裝置中入口盤2被分為64個(gè)面積相等的第一區(qū) 域，并安裝64進(jìn)氣口。出口盤3被分為4個(gè)面積相等的第二區(qū)域，并安裝4個(gè)出氣口，則按 照各進(jìn)氣口中混合氣體中NH 3氣體所占的百分比濃度的大小將64個(gè)進(jìn)氣口分為16組，參考 表1，其中第一組進(jìn)氣口的編號分別為11，12,13及14,第二組進(jìn)氣口的編號為21，22,23及 24,第三組進(jìn)氣口的編號分別為31，32, 33及34,第四組進(jìn)氣口的編號分別為41，42,43及 44,第五組進(jìn)氣口的編號分別為51，52, 53及54,第六組進(jìn)氣口的編號分別為61，62,63及 34,第七組進(jìn)氣口的編號分別為71，72, 73及74,第八組進(jìn)氣口的編號分別為81，82,83及 84,第九組進(jìn)氣口的編號分別為91，92,93及94,第十組進(jìn)氣口的編號分別為101，102,103 及104,第^^一組進(jìn)氣口的編號分別為111，112,113及114,第十二組進(jìn)氣口的編號分別為 121，1122,123及124,第十三組進(jìn)氣口的編號分別為131，132,133及134,第十四組進(jìn)氣口 的編號分別為141，142,143及144,第十五組進(jìn)氣口的編號分別為151，152,153及154,第 十六組進(jìn)氣口的編號分別為161，162,163及164,參考表2,則經(jīng)分配后，出口盤3上第一個(gè) 出氣口連通的進(jìn)氣口 的編號分別為 11，21，31，41，51，61，71，81，91，101，111，121，131，141， 151及161，第二個(gè)出氣口連通的進(jìn)氣口的編號分別為12,22,32,42,52,62,72,82,92，102， 112,122,132,142,152及162,第三個(gè)出氣口上連接的進(jìn)氣口的編號為13, 23, 33,43, 53， 63, 73,83,93,103,123,133,143,153及163,第四個(gè)出氣口連通的進(jìn)氣口的編號分別為14， 24,34,44,54,64,74,84,94,104,114,124,134,144,154 及 164。
[0026] 表 1
[0027]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種煙氣預(yù)混裝置，其特征在于，包括入口盤（2)及出口盤（3)，入口盤（2)上設(shè)置 有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比濃度的測量裝置，出 口盤（3)上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中Na> 3,Nb彡2,NbSNa，出口盤⑶上的任意一個(gè)出 氣口均與入口盤（2)上的若干進(jìn)氣口通過管道相連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣預(yù)混裝置，其特征在于， 所述入口盤（2)分為Na2個(gè)面積相等的第一區(qū)域，其中，每個(gè)第一區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 進(jìn)氣口； 所述出口盤（3)分為Nb個(gè)面積相等的第二區(qū)域，其中，每個(gè)第二區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 出氣口。
3. -種脫硝反應(yīng)器，其特征在于，基于權(quán)利要求1所述的煙氣預(yù)混裝置，包括NH3反應(yīng) 器、煙氣預(yù)混裝置及SCR反應(yīng)器（1)，鍋爐的尾部煙道出口與順3發(fā)生器的NH3出口通過管道 并管后與煙氣預(yù)混裝置中入口盤（2)上的各進(jìn)氣口相連通，煙氣預(yù)混裝置中出口盤（3)上 的各出氣口與SCR反應(yīng)器（1)的入口相連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的脫硝反應(yīng)器，其特征在于，所述鍋爐的尾部煙道中設(shè)有省煤 器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器，包括入口盤及出口盤，入口盤上設(shè)置有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比濃度的測量裝置，出口盤上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中Na≥3，Nb≥2，Nb≤Na，出口盤上的任意一個(gè)出氣口均與入口盤上的若干進(jìn)氣口通過管道相連通。本實(shí)用新型通過均勻SCR反應(yīng)器入口處不同位置上混合氣體中NH3氣體的百分比濃度來提高煙氣的脫硝率。
【IPC分類】B01D53-56, B01D53-90, B01F15-04, B01F5-00, B01F5-06
【公開號】CN204485673
【申請?zhí)枴緾N201520099125
【發(fā)明人】魯金濤, 張波, 楊珍, 谷月峰, 徐宏杰
【申請人】中國華能集團(tuán)公司, 西安熱工研究院有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年2月11日