用于火电厂的烟气脱硝装置的制作方法

本实用新型涉及一种火电厂发电装置，尤其是涉及一种用于火电厂的烟气脱硝装置。

背景技术：

随着我国经济的不断发展，给环境造成的污染已经成为一个非常严重的问题，逐步阻碍着我国经济的发展，酸雨、酸雾、光化学污染等等，这些都已经成为我们日常生活中最为常见的污染，这些污染产生的主要原因是我国火电厂在生产的过程中所排放的氮氧化合物所导致的，因此在火电厂中进行烟气脱硝技术是十分有必要的。目前的烟气脱硝装置虽然在一定程度上可以除去氮氧化物，但是其脱硝效率较低，脱硝效果一般，容易出现氨气逃逸，或产生新污染物。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种用于火电厂的烟气脱硝装置，以解决现有的烟气脱硝装置中存在的脱硝效率低、脱硝效果较差和氨气易逃逸的问题。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种用于火电厂的烟气脱硝装置，包括烟气输入管、连接烟道、脱硝反应器、气体混合器、氨缓冲罐、液氨蒸发器、液氨储罐和循环水装置，所述烟气输入管水平设置，所述连接烟道的进口端与所述烟气输入管的出口端相接并连通，所述连接烟道的出口端与所述脱硝反应器的进口端相接并连通；在所述脱硝反应器内的上部设置有整流格栅，在所述脱硝反应器内的中部设置有至少三层催化剂层；

在所述连接烟道的中部设置有多个平行且水平设置的喷氨支管，在每个所述喷氨支管的顶端和底端均设置有多个喷嘴，且同一个所述喷氨支管顶端的喷嘴与底端的喷嘴交错设置，在所述连接烟道的位于所述喷氨支管的下方设置有多个防尘帽，所述防尘帽与所述喷氨支管底端的喷嘴一一对应；

在所述气体混合器上设置有空气进口法兰管、氨气进口法兰和混合气出口法兰管，在所述气体混合器的混合气出口法兰管处连通设置有气体输送管，在所述气体输送管的出口端连通设置有喷氨母管，所述喷氨支管的进口端均与所述喷氨母管连通；在所述氨缓冲罐上设置有进气口和出气口，所述气体混合器的氨气进口法兰通过氨气输送管与所述氨缓冲罐的出气口连通，在所述液氨蒸发器上设置有循环水进口、循环水出口、液氨进口和氨气出口，在所述液氨蒸发器内设置有换热盘管，所述换热盘管的进口端与所述液氨蒸发器的液氨进口相接并连通，所述换热盘管的出口端与所述液氨蒸发器的氨气出口相接并连通，所述液氨蒸发器的循环水进口通过高温循环管与所述循环水装置的出口连通，所述液氨蒸发器的循环水出口通过低温循环管与所述所述循环水装置的进口连通。

在所述烟气输入管中设置有用于过滤灰尘颗粒的滤网，在位于所述烟气输入管的进口端与所述滤网之间管段的底部连通设置有除灰斗。

在所述连接烟道的入口端的内壁面上设置有扰流板。

在所述烟气输入管上设置有换热器，在所述换热器上设置有调节所述换热器内换热介质流量的流量调节阀。

本实用新型在连接烟道的中部设置有多个平行且水平设置的喷氨支管，在每个喷氨支管的顶端和底端均设置有多个喷嘴，且同一个喷氨支管顶端的喷嘴与底端的喷嘴交错设置，这样喷氨支管底端的喷嘴所喷出氨气的流动方向与烟气的流动方向是相反的，即两者的流动方向是互逆的，这样使氨气与烟气能够混合地更加均匀，从而提高脱硝效率。在连接烟道的位于喷氨支管的下方设置有多个防尘帽，防尘帽与喷氨支管底端的喷嘴一一对应，这样可以避免烟气中的灰尘颗粒进入喷氨支管底端的喷嘴对喷嘴造成堵塞。

本实用新型具有结构合理、脱硝效率高和安全系数高的优势，能够有效地防止氨气的外逸，并且最大限度地减少了烟气中烟尘对脱硝反应器等设备的磨损。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的部分结构示意图。

图3是本实用新型喷氨支管的结构示意图。

图中：1、烟气输入管；1-1、滤网；1-2、除灰斗；1-3、换热器；1-4、扰流板；2、连接烟道；3、脱硝反应器；4、气体混合器；4-1、混合罐；4-2、氨气输入管；4-3、空气进口法兰管；4-4、氨气进口法兰；4-5、混合气出口法兰管；4-6、预混筒；5、氨缓冲罐；6、液氨蒸发器；6-1、换热盘管；7、液氨储罐；8、循环水装置；8-1、高温循环管；8-2、低温循环管；8-3、循环水泵；9、整流格栅；10、催化剂层；11、喷氨母管；11-1、喷氨支管；11-2、喷嘴；11-3、防尘帽；12、气体输送管；13、氨气输送管；14、液氨输送管。

具体实施方式

如图1~图3所示，本实用新型包括烟气输入管1、连接烟道2、脱硝反应器3、气体混合器4、氨缓冲罐5、液氨蒸发器6、液氨储罐7和循环水装置8，烟气输入管1水平设置，连接烟道2的进口端与烟气输入管1的出口端相接并连通，连接烟道2的出口端与脱硝反应器3的进口端相接并连通。烟气输入管1水平设置，连接烟道2竖直设置。在烟气输入管1中设置有用于过滤灰尘颗粒的滤网1-1，滤网1-1竖直设置，在位于烟气输入管1的进口端与滤网之间的管段的底部连通设置有除灰斗1-2，进入烟气输入管1的烟气中所含的大颗粒的灰尘颗粒在滤网1-1的拦截过滤下被留下进入除灰斗1-2中，在烟气输入管1上设置有换热器1-3，在换热器1-3上设置有调节换热器内换热介质流量的流量调节阀，换热器1-3设置在滤网1-1的后方，即滤网1-1、换热器1-3顺着烟气的流动方向依次设置在烟气输入管1中。在连接烟道2的入口端的内壁面上设置有扰流板1-4，即扰流板1-4设置在连接烟道2的下部的内壁面上，扰流板1-4与烟气输入管1的出口相对设置，扰流板1-4倾斜设置，且扰流板1-4的与连接烟道2相连的一端低于与其相对的另一端。在连接烟道2的中部设置有多个平行且水平设置的喷氨支管11-1，喷氨支管11-1的中心轴线均在同一水平面上。在每个喷氨支管11-1的顶端和底端均设置有多个喷嘴11-2，且同一个喷氨支管11-1顶端的喷嘴11-2与底端的喷嘴11-2交错设置，在连接烟道2的位于喷氨支管11-1的下方设置有多个防尘帽11-3，防尘帽11-3与喷氨支管11-1底端的喷嘴11-2一一对应，防尘帽11-3的外形呈正八面体状或纺锤体状，防尘帽11-3的这种结构设计，即可以将烟气中的大颗粒灰尘拦截下以避免其堵塞喷嘴11-2，又可以降低烟气中的含氮气体的流速，使其可以与喷嘴喷出的氨气教均匀的混合。在本实施例中，每个喷嘴11-2均包括与喷氨支管11-1连通的锥形通道和与锥形通道一体成型设置的圆柱形通道，锥形通道的与喷氨支管相接的一端的内径小于其与圆柱形通道相接的一端的内径；防尘帽11-3的外形呈纺锤体状。在本实施例中，防尘帽11-3在水平面上的投影面积等于或略大于喷嘴11-2在水平面上的投影面积；防尘帽11-3的顶端距离对应的喷嘴11-2的底端之间的竖直距离的数值范围为40mm~46mm。防尘帽11-3通过安装支架固定安装在连接烟道2内。在脱硝反应器3内的上部设置有整流格栅9，整流格栅9为蜂窝状格栅，在脱硝反应器3内的中部设置有至少三层催化剂层10，在本实施例中，设置在脱硝反应器3内的催化剂层10的数量为3层。

在气体混合器4上设置有空气进口法兰管4-3、氨气进口法兰4-4和混合气出口法兰管4-5，气体混合器4包括水平设置的混合罐4-1和氨气输入管4-2，混合罐4-1的中部为圆柱状筒体，在圆柱状筒体的一端设置有封盖，在圆柱状筒体的另一端设置有锥台状筒体，锥台状筒体的与圆柱形筒体相连的一端的相对端与空气进口法兰管4-3连接，锥台状筒体的与圆柱形筒体相连的一端的内径大于其与空气进口法兰管4-3相连的一端的内径。空气进口法兰管4-3与锥台状筒体之间的连接处、锥台状筒体与圆柱形筒体之间的连接处以及圆柱形筒体与封盖之间的连接均为弧形过渡连接。氨气输入管4-2包括一直管段，该直管段设置在混合罐4-1内，该直管段的一端穿过混合罐4-1的封盖并与氨气进口法兰4-4固定连接，该直管段的另一端设置有圆锥形密封帽，圆锥形密封帽的设计可以使入口的空气形成紊流，利于空气与氨气的充分混合。在氨气输入管4-2的直管段的与圆锥形密封帽相接的一端设置有多圈出气孔，每圈出气孔与相邻圈的出气孔交错设置，这样可以使氨气和空气混合的更加均匀。在本实施例中，氨气输入管4-2的直管段与圆锥形密封帽的相接处以及混合罐4-1的锥台状筒体与圆柱形筒体相接处均位于同一竖直平面上。在混合罐4-1的锥台状筒体与圆柱形筒体相接处的内壁面设置有两端开口的锥台状预混筒4-6，预混筒4-6的设置可以增强氨气与空气的混合，预混筒4-6的与混合罐4-1相接一端的内径大于其另一端的内径，即预混筒4-6的空气进口端的内径大于空气出口端的内径。混合气出口法兰管4-5设置在混合罐4-1的位于氨气进口法兰4-4端的上部，在气体混合器4的混合气出口法兰管4-5处连通设置有气体输送管12，在气体输送管12的出口端连通设置有喷氨母管11，喷氨支管11-1的进口端均与喷氨母管11连通，在本实施例中，喷氨母管11的直径大于或等于喷氨支管11-1的直径的5倍。在氨缓冲罐5上设置有进气口和出气口，氨缓冲罐5的进气口位于其一侧的下部，其出气口位于氨缓冲罐5的于进气口侧相对的另一侧的上部，即氨缓冲罐5的进气口与出气口呈对角线设置。在本实施中，氨缓冲罐5采用现有技术的氨缓冲罐即可。

气体混合器4的氨气进口法兰4-4通过氨气输送管13与氨缓冲罐5的出气口连通，在液氨蒸发器6上设置有循环水进口、循环水出口、液氨进口和氨气出口，液氨进口和循环水进口设置在液氨蒸发器6的下部，氨气出口和循环水出口设置在液氨蒸发器6的上部，在液氨蒸发器6内设置有换热盘管6-1，换热盘管6-1以液氨蒸发器6的竖直中心轴线螺旋旋转分布，在液氨蒸发器6的内壁上沿竖直方向设置有多个扰流筒，每个扰流筒均为上大下小的锥台形筒，这样可以降低循环水的流速，从而使循环水能充分将液氨气化。换热盘管6-1的进口端与液氨蒸发器6的液氨进口相接并连通，液氨蒸发器6的液氨进口端通过液氨输送管14与液氨储罐7连通，换热盘管6-1的出口端与液氨蒸发器6的氨气出口相接并连通，液氨蒸发器6的氨气出口通过氨气输送管13与氨缓冲罐的进气口相接并连通，液氨蒸发器6的循环水进口通过高温循环管8-1与循环水装置8的出口连通，液氨蒸发器6的循环水出口通过低温循环管8-2与循环水装置8的进口连通，在低温循环管8-2与高温循环管8-1上均设置有循环水泵8-3。在本实施例中，循环水装置8为凉水塔，凉水塔为电厂循环水系统中的重要设备，本实用新型充分利用了电厂的循环水系统，节约了能源，减少了水资源的浪费。

如图1和图2所示，本实用新型在使用时，将液氨储罐7内的液氨通过液氨输送管14输送到液氨蒸发器6内的换热盘管6-1中，换热盘管6-1内的液氨与循环水装置8所输送的高温水进行换热气化成氨气进入氨缓冲罐5，液氨蒸发器6内的高温水与液氨换热后变成低温水输送到循环水装置8中进行循环，这样既保证了液氨蒸发器的安全性，又充分利用了电厂的循环水资源。之后氨气进入到气体混合器4中与空气进行混合后被输送到喷氨支管，通过其上的喷嘴与进入到连接烟道2内的烟气混合，混合后的气体进入整流格栅9以进行流动方向的调整，经过整流格栅9的氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂层的催化剂的作用下，烟气中的氮氧化物被氨气还原成氮气和水，即脱硝完成，脱硝后的烟气即可由脱硝反应器底部的烟气出口排出。