一种燃机尾气的旁路烟气脱硝系统的制作方法

文档序号:12530240阅读:231来源:国知局

本实用新型涉及燃机尾气脱硝技术领域,具体是指一种旁路烟气脱硝系统。



背景技术:

SCR烟气脱硝技术是目前研究和应用最广的NOx排放控制技术,现有的SCR 烟气脱硝技术绝大多数是主要运用于燃煤锅炉,目前燃机脱硝仍处于初步阶段,现由于环境压力逐步增大,国家对燃机的氮氧化合物的排放要求越来越严格,个别地区要求氮氧化合物降至50mg/Nm3,由于已建燃机发电项目的空间及工艺过程限制,很难直接采用脱硝效率较高和过程稳定的SCR脱硝方法。

从燃机出来的高温烟气经过烟道连接锅炉,对余热进行回收后直排大气,由于燃机发电已建项目绝大多数燃机至余热回收锅炉中间的过渡烟道距离非常短,难以直接在中间位置改造,余热锅炉中间加脱硝受限于空间及改造时间、影响成本大难度极大。

已有的专利技术《一种具有脱硝和集水功能的燃气锅炉(直燃机)烟气余热回收装置》,专利号:201210156824.9,针对燃机烟气脱硝,其中阐述了燃机臭氧脱硝+余热回收+集水技术,燃机烟气中NOX一般超过350mg/Nm3,利用臭氧脱硝,其耗电量和用水量均很大,运行成本很高。此外,该工艺余热回收降低至露点以下的集水功能并不实用;脱硝采用臭氧法,需要增加臭氧制备装置;同时由于需要将温度降至露点以下,需要更大的换热面积并对烟道和装置部分进行防腐保温,投资更大,结合现有企业发展环境,高投入和高运行成本的方案很难适应当前的趋势。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种不占用空间,且脱硝效果好,不影响燃机正常运行,控制程度高的燃机尾气的旁路烟气脱硝系统。

本实用新型通过下述技术方案实现:一种燃机尾气的旁路烟气脱硝系统,包括通过过滤烟道连接的燃机和余热锅炉;所述过滤烟道中部设有将过滤烟道分为前端烟道和后端烟道的插板阀,过滤烟道的前端烟道和后端烟道之间连通有与过滤烟道并联的烟气脱硝系统。

本技术方案的工作原理为,通过对燃机与余热锅炉中间的过渡烟道进行改造,过渡烟道中间加一插板阀,将中烟道分为两段,并在前段开口,将燃机出来烟气通过烟气脱硝系统,并完成脱硝,脱硝后的烟气回到过渡烟道的后段。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述烟气脱硝系统包括依次串联的换热器、喷氨整流装置、SCR反应器、导流装置,所述换热器通过管道与过滤烟道的前端烟道连通,导流装置通过管道与过滤烟道的后端烟道连通,所述连通换热器与前端烟道的管道,以及连通导流装置与后端烟道的管道上均设有控制阀。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述控制阀为双层蝶阀。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述换热器还与余热锅炉连接。使换热器与余热锅炉连接,并对原余热锅炉改造,保持整个系统热平衡,使之可以共用汽水系统,节约投资成本和占地空间。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述喷氨整流装置主要由喷氨格栅和整流装置构成,所述喷氨格栅的数量为5~10根。喷氨格栅和整流装置可以使通过的烟气更好的与氨气进行混合,方便后期进入SCR反应器进行烟气脱硝。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述导流装置为导流板。导流板可以控制烟气流速,并控制系统阻力。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,还包括控制插板阀和控制阀的PLC控制系统。可通过PLC控制系统及时通过在线调节插板阀和控制阀来适应各种工况需要,极大的减少了工人劳动量。

为了更好地实现本实用新型,进一步地,所述过滤烟道进口和出口还分别设有流量计和在线分析仪。操作人员根据在线分析仪和流量计来判断,及时通过在线调节插板阀和控制阀来适应各种工况需要,极大的减少了工人劳动量。

了更好地实现本实用新型,进一步地,所述余热锅炉还连接有排出烟气的烟囱。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本实用新型在充分考虑空间、反应条件、系统阻力等情况下,创造性的在燃机和余热锅炉旁之间的过滤烟道并联烟气脱硝系统,实现燃机烟气的旁路脱硝,克服了SCR不能直接运用于燃机的障碍;

(2)本实用新型中通过在过滤烟道并联烟气脱硝系统,可以减少对已有设备的改造,大大降低燃机停运时间,减少企业由于停机带来的损失;

(3)本实用新型通过在过滤烟道并联烟气脱硝系统,在提高燃机烟气脱硝效率的同时,降低了企业投资及运行成本,兼顾已建燃机脱硝项目空间受限的问题;

(4)通过导流装置和模拟实验,降低脱硝系统阻力,保证机组正常运行,同时降低运行及投资成本;通过换热器来为SCR脱硝创造可行的条件;通过对原有余热锅炉的换热面积调整,来实现整个系统的热平衡,将排烟温度将至110℃的同时增加锅炉产汽量,创造效益。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其他特征、目的和优点将会变更为明显:

图1为本实用新型的结构示意框图。

其中:1—燃机,2—过滤烟道,3—余热锅炉,4—烟囱,5—插板阀,6—蝶阀,7—换热器,8—喷氨整流装置,9—SCR反应器,10—导流装置。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;也可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1:

本实施例的主要结构,如图1所示,包括依次串联的燃机1、过滤烟道2、余热锅炉3;所述过滤烟道2中部设有将过滤烟道2分为前端烟道和后端烟道的插板阀5,过滤烟道2的前端烟道和后端烟道之间连通有与过滤烟道2并联的烟气脱硝系统。

具体实施方式为,燃机1产生的烟气进入过滤烟道2时,闭合过滤烟道2中部2插板阀,将过滤烟道分成前端烟道和后端烟道,烟气通过前端烟道进入烟气脱硝系统,烟气经过脱硝后再进入后端烟道,最终进入余热锅炉3吸收热量后,排向大气。

实施例2:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定了烟气脱硝系统结构,如图1所述,所述烟气脱硝系统包括依次串联的换热器7、喷氨整流装置8、SCR反应器9、导流装置10,所述换热器7通过管道与过滤烟道2的前端烟道连通,导流装置10通过管道与过滤烟道2的后端烟道连通,所述连通换热器7与前端烟道的管道,以及连通导流装置10与后端烟道的管道上均设有控制阀6。

从过滤烟道2出来500℃的烟气通过换热器7将温度降至330—400℃,降温后的烟气通过喷氨整流装置8与还原剂氨气充分混合后进入SCR反应器9,并完成脱硝,脱硝后的烟气经过导流装置10引出,通过烟道回到中间烟道的后段。由于在余热锅炉3前段或后端增加换热器7后会影响锅炉的排烟温度,排烟温度过低,会降低锅炉烟囱的抽力,同时会增加低温段烟道的腐蚀,采取在烟气脱硝系统中增加换热器7,并去掉余热锅炉3部分换热管来控制排烟温度在110℃左右,保证锅炉的正常运行。

连通换热器7与前端烟道的管道,以及连通导流装置10与后端烟道的管道上均设有控制阀6,这样可以保证脱硝装置故障停运或者锅炉故障时可以通过阀门的开闭来应对不同的工况。例如:当工况温度低不适合运行脱硝时,可以将过滤烟道2中部的插板阀5打开,关闭过滤烟道2的前后烟道与烟气脱硝系统相连的控制阀6,停止烟气脱硝;当需要运行时则关闭过滤烟道2中间的插板阀5,打开过滤烟道2的前后烟道与脱硝部分相连的控制阀6,进行烟气的脱销。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例3:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定了控制阀6的结构,所述控制阀6为双层蝶阀。使用双层蝶阀可以更好地对烟气进行密封,处于关闭状态的双层蝶阀需要通入密封风,避免烟气泄露。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例4:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定所述换热器7还与余热锅炉3连接。使换热器7与余热锅炉3连接,使之可以共用汽水系统,节约投资成本和占地空间。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例5:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定了喷氨整流装置8的结构,所述喷氨整流装置8主要由喷氨格栅和整流装置构成,所述喷氨格栅的数量为5~10根。喷氨格栅和整流装置可以使通过的烟气更好的与氨气进行混合,方便后期进入SCR反应器9进行烟气脱硝。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例6:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定了所述导流装置10为导流板。由于燃机发电连接余热锅炉在排烟后段大多数未设置引风机,而增加旁路烟道及设备的同时势必会增加烟道的阻力,控制不好会影响燃机负荷,甚至导致整个系统的正常运行。若新增引风机,会增加投资及占地面积,同时引风机用电量大,大大增加运行成本。需要综合考虑阻力问题,通过我们的查阅大多数资料并多次试验,并对整个装置流场模拟,并结合已建该类项目的经验,得出当阻力控制在1500—2500pa时,不会影响燃机的正常运行,SCR反应器9的进出口增加导流装置,合理设计烟道,控制烟道内的烟速小于15m/s,能够保证烟气脱硝系统的阻力在控制范围之类。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例7:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步地限定了所述过滤烟道2进口和出口还分别设有流量计和在线分析仪。操作人员根据在线分析仪和流量计来判断,及时通过在线调节插板阀5和控制阀6来适应各种工况需要,极大的减少了工人劳动量。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。

实施例8:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步增设控制插板阀5和控制阀6的PLC控制系统。可通过PLC控制系统及时通过在线调节插板阀5和控制阀6来适应各种工况需要,极大的减少了工人劳动量。本实施例其他部分与上述实施例相同,这里不再赘述。本实施例其他部分与上述实施例相同,这不再赘述。

实施例9:

本实施例在上述实施例的基础上,进一步增加烟囱4,所述余热锅3还连接有排出烟气的烟囱4。烟囱4可将经过脱硝的烟气排入高空大气中,避免影响人们的正常生活。本实施例其他部分与上述实施例相同,这不再赘述。

可以理解的是,根据本实用新型一个实施例的净化系统结构,例如换热器7和SCR反应器9等部件的工作原理和工作过程都是现有技术,且为本领域的技术人员所熟知,这里就不再进行详细描述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

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