[发明专利]烟道式脱硝反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硝反应器，特别涉及一种烟道式脱硝反应器，适用于燃煤电站SCR脱硝技术的反应器。 

背景技术

对于燃煤电站SCR（选择性催化还原）脱硝工程建设来说，反应器是SCR装置的核心部件，是提供烟气中NOX与NH₃在催化剂表面上生成N₂和H₂O的场所，其主要功能是承载催化剂，为脱硝反应提供空间，同时保证烟气流动的顺畅与气流分布的均匀，为脱硝反应的顺利进行创造条件。 

在工业废气治理工程中催化反应器主要有固定床和流化床两种，目前广泛应用的是固定床反应器，脱硝反应器即为固定床反应器的一种。催化剂反应器布置形式有水平和垂直气流两种形式，由于烟气中含尘量很高，国内外SCR反应器一般采用垂直气流方式。 

在垂直气流方式的脱硝反应器设计中，根据支座形式目前一般分为自立式和悬挂式两种。如若按反应器受力模型划分，则主要有以下三种： 

第一种是结构框架式，即将反应器入口烟道和反应器出口烟道与反应器本体（出入口烟道中间部分）脱开设计，反应器本体按独立结构框架进行建模，反应器本体模型考虑出入口烟道荷载、催化剂及积灰荷载、烟气压力荷载、风荷载、地震荷载等各种载荷后进行应力分析和计算，从而设计出反应器本体主要梁、柱构件。在此模型中，反应器壁板及次要加固肋不做构件输入，其上的承重也不考虑。反应器出入口烟道则主要依据《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》、《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法》按烟道形式进行设计。这种受力模型因壁板不参与计算，出入口烟道与反应器本体脱开设计，受力模型简化太多，其框架结构构件计算结果偏大。 

第二种受力模型是桁架-烟道结合式，此种受力模型主要是在入口烟道以下、反应器本体内的整流装置以上设置几道桁架，桁架下设置拉杆与整流装置支撑梁和催化剂支撑梁连接，反应器将本身承重最大的催化剂支撑梁通过拉杆将荷载传递给桁架承担，反应器出入口烟道及桁架以下的反应器本体主要按烟道进行设计，反应器出入口烟道及反应器本体荷载均由桁架承担，此种模型反应器壁板按烟道设计形式参与一定的承载。这种受力模型反应器本体构件较为轻盈，但现有技术对该受力模型的反应器壁板的承载仅限于烟气压力，而将模型的几 乎全部荷载都由增设的桁架来承载，从而使反应器整体用钢量相较第一种受力模型并没有明显的减少（桁架用钢量较大）。 

第三种受力模型是整体烟道应力分析型，此种受力模型是利用CAE技术对反应器进行实体建模，反应器本体、出入口烟道、支撑梁等尽可能多的构件进入模型进行应力分析。这种模型相对前两种模型更加接近实际，但其布置仍局限于壁板6mm的前提而进行构件布置（在目前的脱硝反应器设计当中，反应器壁板同大多数烟道设计壁板一样，基本都是按6mm设计，模型中的框架梁、柱或横向、竖向加固肋均是基于6mm壁板来进行布置从而使反应器壳体达到一定的刚度。），其构件布置和整体用钢量仍不够理想，且因建模比较复杂，在实际工程中应用较少。 

此外，在以上三种受力模型中，反应器保温材料大都采用外置式（即保温材料在反应器壳体壁板外侧）以使反应器内构件在高温情况下尽量受力一致，当梁、柱加固肋等构件布置在壁板内侧时，则容易出现积灰和流场不均的情况。 

发明内容：

为解决上述现有技术中的问题，本发明在第二种模型基础上，重新考虑反应器壁板的承重问题，将现有技术中由桁架上的荷载转移到反应器壁板上，从而提供一种能充分降低反应器整体用钢量且不易积灰、流场较好的脱硝反应器。 

具体来讲，本发明的技术方案为： 

一种烟道式脱硝反应器，包括反应器壳体，所述反应器内无桁架结构；,所述反应器壳体包括反应器壁板、型钢加固肋、角钢加固肋；所述型钢加固肋位于反应器壁板外侧；所述角钢加固肋位于型钢加固肋之间。 

所述型钢加固肋包括水平型钢加固肋和竖向型钢加固肋，均为焊接型钢。 

所述反应器内从上到下设置有整流装置层和催化剂层，所述型钢加固肋布置在整流装置层和催化剂层的支撑梁附近。 

所述位于整流装置层四周的水平型钢加固肋为箱型梁构件。 

所述支撑梁为井字梁体系，支撑整流装置层和催化剂层，以有效降低反应器层高。

所述支撑梁铰接于反应器壁板。 

所述角钢加固肋包括水平角钢加固肋和竖向角钢加固肋；所述水平角钢加固肋和竖向型钢加固肋焊接在一起，所述竖向角钢加固肋和水平型钢加固肋焊接。