[发明专利]一种适用于高温高尘烟气SCR脱硝用吹灰系统

说明书

本发明提供了一种适用于高温高尘烟气SCR脱硝用吹灰系统，包括箱体、整流格栅、烟气处理装置，箱体的上端及下端分别开设有烟气入口及烟气出口，整流格栅安装在箱体内靠近烟气入口的下部，烟气处理装置安装在箱体内靠近烟气出口的上部，其中，烟气处理装置包括烟气排放单元、空气炮吹灰单元、催化剂单元；烟气排放单元、空气炮吹灰单元及催化剂单元依次设置在箱体内部；本发明通过采用多组压缩空气喷吹方式进行清灰，将可能造成催化剂表面堵塞的大颗粒物质，从催化剂表面清除，能够有效解决SCR脱硝技术应用于烟气脱硝领域会面临的，高温高尘烟气条件下会导致的催化剂表面严重积灰、孔结构堵塞、催化剂顶端磨损等问题。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，尤其涉及一种适用于高温高尘烟气SCR脱硝用吹灰系统。

背景技术

随着水泥工业大气污染物排放标准愈加严格，水泥窑及窑尾烟气氮氧化物排放限制与火电行业超低排放限制趋近。烟气氮氧化物治理采用SCR工艺技术可稳定满足最严格排放要求。SCR是在水泥窑预热器出口处安装催化反应器，在反应器前喷入还原剂(如氨水或尿素)，在适当的温度(300-400℃)和催化剂作用下，将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。

从目前SCR技术的发展情况来看，有两种选择：一是将SCR设备安装在除尘器之前，这时烟气温度较高，可满足催化还原反应要求，但由于粉尘浓度过高，会造成催化剂磨损和堵塞。另一种选择是将SCR设备安装在除尘器之后，这时粉尘浓度非常低，没有了催化剂堵塞问题，但由于温度下降较多，催化还原反应温度不够。

采用前者高温布置方式需要克服烟气中高达60-120g/m³的粉尘积灰，为解决这一问题，有多篇中国专利进行了技术公开。中国专利《用于玻璃窑、水泥窑、焦炉烟气脱硝SCR装置的吹灰器》(CN209378802U)公开了采用电机带动下可以进行360度旋转多方位吹灰的吹灰器，该设计在高温高尘条件下旋转部件存在故障和转动不稳定的可能性较大。

中国专利《一种用于水泥窑SCR脱硝箱式脉冲式吹灰系统》(CN205517270U)公开了采用从左右两侧将焊接钢管伸入到SCR反应器箱体内，焊接钢管端部设有喷吹口且倾斜朝向SCR反应器顶部的催化剂床层，配合常规空气炮形式，完成吹扫的技术。该专利中没有描述及规定喷吹口的形状及尺寸，更没有描述及规定喷吹口的倾侧角度及与催化剂表层的距离。

中国专利《一种带有大颗粒灰拦截装置的水泥窑SCR脱硝装置》(CN208911636U)公开了烟道内设有拦截装置,喷吹部件设置在拦截部件的上方，烟道下端设有收灰部件，能有效阻止大颗粒灰进入到烟道内部。但该专利未能解决已经落入催化剂表面上的大颗粒灰堆积的问题。

中国专利《一种用于水泥SCR脱硝的催化剂清灰装置》(CN209155528U)公开了采用与火电烟气SCR脱硝技术类似的耙式蒸汽吹灰器与声波吹灰器的组合布置。这种传统的组合并不适用于高尘高钙的水泥SCR脱硝工况，尤其是蒸汽吹灰器会发生蒸汽疏水异常事故，造成液态水与水泥灰粘合，造成重大运行风险。

中国专利《一种应用于水泥熟料生产线窑尾高粉尘烟气的SCR脱硝装置》(CN204619751U)公开了采用蒸汽作为动力源进行吹灰，但不可避免携带液态水，在故障情况下还将直接喷吹出大量高温高压水，不仅击伤催化剂、粘附高钙灰、造成催化剂失活，因此水泥SCR脱硝中避免使用蒸汽吹灰器。

中国专利《一种适用于水泥窑窑尾高尘高碱烟气的SCR脱硝系统》(CN208660780U)公开了在SCR脱硝装之前采用预除尘技术，但并未具体说明采用何种形似的吹灰技术吹扫催化剂表面积灰。

中国专利《水泥窑SCR脱硝反应器用吹灰系统》(CN204973596U)公开了采用压缩空气作为动力的、数组排列的喷吹管上分布有喷吹孔，利用喷射出去的压缩空气射流冲击力清除催化剂表面机会的系统。该专利中未指明喷吹孔的尺寸、布置形式、距离催化表层的垂直高度，吹扫角度等。