SNCR脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及一种烟气脱硝处理技术领域，特别涉及一种SNCR脱硝装置。

背景技术：

现阶段，我国工业锅炉主要的脱硝技术可分为两大类，一是燃烧优化氮氧化物控制技术；二是烟气脱硝技术。工业锅炉的尺寸比较小，混合相对比较容易，工业锅炉的炉膛温度恰好处于SNCR的反应窗口内，不需要大的改造空间，可通过对锅炉的改造实现，同时SNCR技术由于成本较低，因此较为适合现有工业锅炉的NOX脱除。

SNCR技术，即选择性非催化还原技术，是在炉膛850~1150℃这一温度范围内、在无催化剂的作用下将NH3或者尿素等氨基喷入炉膛内部，还原剂可选择性的还原烟气中的NOX，其最佳反应温度是900～1100℃。脱硝效率可控制在30~80%之间，是目前应用较多的烟气脱硝技术之一。采用NH3作为还原剂，还原NOX的化学反应方程式主要为：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO→7N₂+12H₂O

而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为：

(NH₂)2CO→2NH₂+CO

NH₂+NO→N₂+H₂O

CO+NO→N₂+CO₂。

现有的SNCR脱硝装置，为提高脱硝的效率，对之前技术进行了优化，首先常温预先雾化氨水溶液或尿素溶液等还原剂，然后加温气化；最后增压喷入烟气产生源的脱硝反应区内，使其与烟气充分混合并接触反应。其中，脱硝反应温度为800~950℃。高温气化采用单段或分段增温的方式均可，采用分段逐步增温的方式进行气化时温度更为均匀稳定。

但是采用额外的加热系统对还原剂进行加热，浪费了资源，提高了生产成本，也浪费了资源。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种环保节能的SNCR脱硝装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种SNCR脱硝装置，包括炉膛与还原剂储存箱，炉膛包括上方的SNCR喷射区和位于下方的燃烧区，SNCR喷射区安装有与还原剂储存箱连接的喷枪，还原剂储存箱与喷枪之间连接有热交换芯体，炉膛顶端连接有引导脱硝后烟气穿过热交换芯体并与还原剂进行热交换的引流管。

通过采用上述方案，从炉膛顶端进入引流管的烟气带有高温，引流管将烟气引导进入热交换芯体中；在热交换芯体中，高温的烟气与低温的还原剂进行热传导，这样使得还原剂高温气化，而烟气则降温，这样对烟气带走的能量进行回收利用，减少锅炉的热量散失，达到了节能减排的效果。

较佳的，热交换芯体包括若干堆叠连接的层板，层板具有多个孔道且相邻层板的孔道垂直交叉设置，孔道分为成供还原剂通过的热回收通道和供烟气通过的散热通道。

通过采用上述方案，利用相互交错设置的热回收通道和散热通道，增大了热回收通道和散热通道的接触面积，提高了热传导的效率，减少热量损失，进一步达到节能的效果。

较佳的，热回收通道竖直设置且下端与还原剂储存箱连接，散热通道水平设置。

通过采用上述方案，还原剂从下至上进入热回收通道中进行热交换，保证还原剂在热交换芯体中停留足够的时间，从而使还原剂与高温烟气进行充分地接触，保证热传导的效果。

较佳的，层板包括芯板以及固接于芯板两侧的面板，芯板横截面成波浪状，孔道位于芯板与相邻的面板之间。

通过采用上述方案，波浪状的芯板将面板之间的空间分隔成多个孔道，这样相邻的热回收通道和散热通道只有面板进行分隔，保证了在有效进行热交换的同时，脱硝后的烟气与还原剂不会相互接触，从而保证了还原剂的纯度，进而保证了炉膛内还原剂与烟气充分反应。

较佳的，热交换芯体外套设换气仓，换气仓在热交换芯体四周固接有隔板并分隔成与喷枪连接的喷射仓、与还原剂储存箱连接的预备仓、与引流管连接的储热仓以及与外界连接的排出仓。

通过采用上述方案，利用被隔板隔成四部分的换气仓，使引流管一根管与多个散热管连接，在热交换芯体中气体均匀分配。

较佳的，热交换芯体数量为多个且依次设置在引流管上。

通过采用上述方案，通过多个热交换芯体对还原剂进行逐步升温，即被雾化的氨水溶液或尿素溶液先与排放的中温烟气进行热交换，然后再与排放的高温烟气进行热交换，采用分段逐步增温的方式进行气化，可以令到被增温的还原剂温度更加均匀，保证炉膛内烟气与还原剂充分反应。

较佳的，喷枪设置有多个且层层分布在燃烧区内。

通过采用上述方案，利用层层设置的喷枪对烟气进行喷气，保证烟气与还原剂进行充分地接触，从而使烟气完全脱硝。

较佳的，喷射仓与喷枪之间连接自动调节阀。

通过采用上述方案，根据炉膛内工作功率大小，即炉膛内烟气浓度不同，自动调节阀调节喷射枪的流量，从而保证还原机与烟气充分反应，防止因还原剂过多造成浪费或因还原剂过少而导致烟气脱硝不完全。

较佳的，换气仓固接有为喷枪提供压力的空气压缩机。

通过采用上述方案，利用空气压缩机对已经气化的还原剂进行增压并均匀喷射到SNCR喷射区内，从而保证脱硝反应均匀进行。

较佳的，炉膛顶板固接有屏式过热器。

通过采用上述方案，屏式过热器将要进入热交换芯体的烟气进行初步换热，降低高温烟气的温度，使烟气温度适于对还原剂进行气化的同时，不会剩余过高热量而导致工业锅炉能量的浪费。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：利用烟气产生热量对被雾化的氨水溶液或尿素溶液进行高温气化，实现环保节能高效；气化方式化采用单段或分段增温的方式均可，被雾化的氨水溶液或尿素溶液先与排放的中温烟气进行热交换，然后再与排放的高温烟气进行热交换，可以令到被增温的氨气的温度更加均匀。

附图说明

图1是实施例1中SNCR脱硝装置连接示意图；

图2是热交换芯体结构示意图；

图3是实施例2中SNCR脱硝装置连接示意图。

图中，1、炉膛；11、SNCR喷射区；111、喷枪；12、燃烧区；2、还原剂储存箱；3、热交换芯体；31、层板；311、芯板；312、面板；314、热回收通道；315、散热通道；4、引流管；5、换气仓；51、隔板；52、喷射仓；521、空气压缩机；53、预备仓；54、储热仓；55、排出仓；6、屏式过热器；7、自动调节阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：如图1和图2所示，一种SNCR脱硝装置，包括呈长方形的炉膛1，炉膛1包括上方的SNCR喷射区11和位于下方的燃烧区12；在下方的燃烧区12内，炉膛1燃烧煤炭等产生大量热量并产生烟气；而在上方的SNCR喷射区11内，炉膛1上安装有多层喷枪111；在每层中，喷枪111沿径向均匀分布在炉膛1内，喷枪111将还原剂常温雾化并将预先气化的还原剂均匀喷射在SNCR喷射区11内，还原剂与烟气中的NOX反应，从而对通过的烟气进行脱硝，而且每个喷枪111上均连接有自动调节阀7，调节喷射的流量。

还原剂的高温气化在成长方体的换气仓5中进行，在换气仓5中心处焊接有成长方体状的热交换芯体3，热交换芯体3由若干层板31堆叠而成，层板31包括芯板311与面板312，芯板311截面成波浪状而面板312截面成长方形，面板312位于芯板311两侧并与芯板311固接，从而面板312之间的空间被芯板311分隔成多个互不相通的孔道，相临层板31的面板312可共用一块面板312，而相临层板31的芯板311交叉设置，使相临层板31的孔道行程方向相互垂直，从而孔道分为供还原剂通过的热回收通道314和供高温气体通过的散热通道315，而且热回收通道314竖直设置而散热通道315水平设置。

换气仓5在热交换芯体3四周安装有四张隔板51，隔板51一端焊接在换气仓5的一条长边上，而另一端焊接在相邻的热交换芯体3长边上，而且热交换芯体3宽度与换气仓5内腔宽度相等并相互焊接，从而换气仓5内腔被热交换芯体3与隔板51分隔为四个不直接相互连通的仓室，但不相邻的仓室通过孔道相互连通。最下方的密封仓为预备仓53，预备仓53下侧壁面通过管道与还原剂储存箱2连接；相应的，最上方的密封仓为喷射仓52，喷射仓52通过空气压缩机521与喷枪111连接；左侧的密封仓为储热仓54，储热仓54通过引流管4与炉膛1的顶端连接，从而利用脱硝后烟气的预热使还原剂加热；而右侧的密封仓为排出仓55，将完成脱硝与降温的烟气排出工业锅炉，进行后续硫化、除尘等处理。

炉膛1顶板还安装有屏式过热器6，进而对进入引流道的烟气进行第一次降温，进一步防止能源流失。

利用烟气带出热量对被雾化的氨水溶液或尿素溶液进行高温气化，实现环保节能高效。

实施例2：如图3所示，与实施1不同之处在于，带热交换芯体3的换气仓5数量为两个且依次设置在引流管4上，相邻的换气仓5还安装有散热器。

采用分段增温的方式，被雾化的氨水溶液或尿素溶液先与排放的中温烟气进行热交换，然后再与排放的高温烟气进行热交换，可以令到被增温的氨气的温度更加均匀。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。