[发明专利]一种电厂废气预除尘喷氨圆盘SCR脱硝装置

说明书

技术领域

本发明属电厂废气处理技术领域，涉及电厂废气处理设备，特别涉及一种用于电厂废气的预除尘喷氨圆盘SCR脱硝装置。

背景技术

SCR（选择性催化还原）脱硝系统的反应原理是：在285～400℃的有氧情况下，通过催化剂使烟气中的NO_x和上游烟道内喷入的还原剂NH₃发生反应，生成N₂和H₂O，从而达到去除烟气中NO_x的目的。其基本的工作流程为：在烟气进入催化剂层前的烟道适当位置喷入还原剂NH₃，烟气与NH₃均匀混合后，进入催化剂反应层，反应方程式为：

SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间，烟气未经过ESP（电除尘器）除尘。由于烟气中烟尘含量较高，容易造成催化剂磨损和中毒，缩短了催化剂的使用寿命，增加了运行成本。烟气气流分布不均匀还容易造成NO_x和NH₃的混合不均，反应不充分或局部喷氨过量，从而导致副反应的发生，严重影响脱硝效果及其运行的经济性。

为解决上述问题，现有技术采用在锅炉省煤器与SCR催化反应器之间的垂直烟道上安装前置预除尘装置和喷氨混合装置，对烟气进行预除尘、均流或混合后通过SCR催化反应器内的催化剂进行反应。但在垂直烟道内安装预除尘装置，容易造成竖直烟道内积灰，若不及时人工清灰，甚至可能造成烟道堵塞，人工清灰又增加运行成本；由于以上缺点，垂直烟道上安装前置预除尘装置技术难以推广应用，现有投入运行的SCR脱硝装置大多未设置烟气预除尘装置。这样，烟气进入脱硝反应层前，烟气中含尘量较高，不但容易造成催化剂摩损及微孔堵塞，而且因为在喷氨嘴之前未设置挡尘装置，易造成喷氨嘴堵塞，影响喷氨效果。

在SCR脱硝装置垂直烟道内设置喷氨装置，采用交错排列的喷氨管道形成的方形喷氨格栅，喷氨格栅空隙较小，系统压降相对较大，喷氨量难以准确控制；而且无喷氨扩散装置，喷氨嘴处及喷氨嘴上方液氨浓度高于其他位置，易造成氨氮混合不均匀，影响氮氧化物脱除效率，增大了氨逃逸率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于电厂废气预除尘喷氨圆盘SCR脱硝装置，该装置可同时完成对烟气的预除尘和氨气的均流、混合，有效降低SCR脱硝系统的投资和运行成本。

为达到上述目的，釆用的技术方案是：

一种用于电厂废气预除尘喷氨圆盘SCR脱硝装置，包括水平烟道、重力除尘装置、竖直烟道和置于所述竖直烟道内的喷氨装置，其特征在于：所述重力除尘装置，置于所述水平烟道内，包括沿烟气流动方向依次设置的竖直重力除尘板阵和倾斜重力除尘板阵；所述竖直重力除尘板面迎烟气流动方向竖直设置，所述倾斜重力除尘板阵数量有多块，相互平行设置，其斜度与烟尘流动方向夹角为α，所述重力除尘装置的下方置有倒锥形灰斗；

所述喷氨装置釆用上下两层导流锥喷氨圆盘结构：上层导流锥喷氨圆盘的喷氨管和下层导流锥喷氨圆盘的喷氨管分别交错配置，并通过喷氨圆盘连接杆连接固定，所述喷氨管上置有的喷氨圆孔呈中心对称均布喷氨圆孔向上配置，所述喷氨圆孔的上方通过导流锥连接杆与等直径的导流锥连接组成喷氨嘴，同一喷氨层，采用等径喷氨嘴，氨气喷出量通过喷氨调节阀门控制；所述上下两层导流锥喷氨圆盘结构的平面与竖直烟道的平面形状相匹配，由喷氨管支撑架与所述竖直烟道壁固定连接。

所述喷氨装置之后，还依次设置有弧形导流元件、整流元件和催化剂层。

所述倾斜重力除尘板阵的数量至少设置3块，斜度与水平方向夹角α在45°～60°之间。

所述倒锥形灰斗的锥顶处设置有振打除灰装置，根据灰斗中积聚的粉尘量，通过控制灰斗底部开关，进行粉尘清除。

所述导流锥与喷氨圆孔之间距离（即导流锥连接杆的长度）在150～180mm之间，导流锥的锥角γ为45°～60°。氨气从喷氨圆孔喷出后撞击导流锥产生的湍流使氨气呈倒锥形扩散。同一喷氨层，采用等径喷氨嘴，有利于控制反应器内喷氨均匀，提高氨气反应效率，减少氨逃逸现象。

所述弧形导流元件由多块等间距均布的弧形导流板组成。

所述整流元件为菱形格栅整流器板，边长为15mm～200mm，菱形格栅整流器板面积大小与催化剂层匹配对应，一方面促进了氨气与烟气的混合，另一方面控制了进入催化剂层混合气体的流速。

催化剂层采用“2+1”布置方式，较好的适应了烟气量变化，有利于机组的持续运行。