一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，包括SCR反应器，所述SCR反应器包括整流格栅、设于整流格栅下方的催化剂，所述燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统还包括收集斗和收集箱，所述收集斗设于SCR反应器内且位于整流格栅和催化剂之间，所述收集箱与收集斗连通。通过上述技术方案，本发明的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，能够有效收集烟气中的爆米花灰。避免了爆米花灰对催化剂防护网的堵塞和对催化剂的冲刷。同时，该爆米花灰收集系统几乎不增加烟气阻力，具有一定的节能效果。
【专利说明】
一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统
技术领域
[0001]本发明属于燃煤电厂脱硝技术领域，尤其涉及一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统。
【背景技术】
[0002]随着国家对环保标准的不断提高和日趋严厉，特别是《火力发电厂大气污染排放标准KGB13223-2011)的颁布实施以及燃煤电厂实现超低排放的要求，氮氧化物排放浓度必须控制在50mg/m3以下。因此，燃煤电厂必须设置SCR脱硝系统，该系统的工艺流程主要是:烟气通过烟道连接进入SCR反应器，在SCR反应器内装填有2?3层催化剂，烟气在催化剂的作用下，氮氧化物被还原成氮气和水，从而消减了氮氧化物的排放。
[0003]国内燃煤电厂燃用的煤种较多，有部分煤种在燃烧过程中由于结焦等原因，容易产生爆米花灰，其粒径通常达到8?15mm。而催化剂大部分是蜂窝式或板式，其节距一般为6?12mm。在没有任何保护措施的情况下，稍小的爆米花灰在通过催化剂时，会对催化剂产生强烈的磨损，降低催化剂的化学寿命和机械寿命;稍大的爆米花灰则被卡在催化剂上表面，从而降低了催化剂的可利用率，严重影响脱硝效果，而且被堵塞的催化剂上方会集聚粉尘，可达I?2m高，SCR反应器荷载明显加重，严重的可能导致催化剂被压破，甚至影响SCR反应器和支撑钢结构的结构安全。
[0004]现有的常规处理方式是在催化剂上表面安装催化剂防护网，一定程度上解决了催化剂的磨损和堵塞。但是一旦催化剂防护网的孔被爆米花灰堵塞，同样会积聚大量粉尘。由于催化剂防护网的承重能力有限，仍会对SCR反应器和支撑钢结构的结构安全造成威胁。
[0005]另外一种常规处理方式是在安装催化剂防护网的基础上，继续在锅炉省煤器出口烟道上安装爆米花灰拦截网，将爆米花灰拦截在SCR反应器前。由于爆米花灰拦截网安装在烟道中，烟气流速在15m/s左右，粉尘对爆米花灰拦截网磨损严重，需要定期更换。同时，高流速导致系统阻力增加，一般在150Pa左右，300MW、600MW、100Mff机组每小时增加能耗分别为85kWh、155kWh、220kWh。此外，爆米花灰拦截网的更换以及阻力增加引起的额外电耗，导致电厂的运行成本增加。
【发明内容】
[0006]针对以上技术不足，本发明研制了一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，该系统结构简单，安装方便，运行稳定，且几乎无能耗增加，具有一定节能效果。
[0007]本发明是这样实现的，一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，包括SCR反应器，所述SCR反应器包括整流格栅、设于整流格栅下方的催化剂，所述燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统还包括收集斗和收集箱，所述收集斗设于SCR反应器内且位于整流格栅和催化剂之间，所述收集箱与收集斗连通。
[0008]进一步地，所述收集斗安装于SCR反应器壁板内侧，且收集斗开口投影宽度为1.5?
2.6m ο
[0009]进一步地，所述收集斗底板与壁板夹角a小于45°。
[0010]进一步地，所述收集斗底板开设有若干个多边形孔，所述多边形孔的孔径小于催化剂的节距。
[0011]进一步地，所述收集斗对应的SCR反应器的壁板上开设有导流孔，与导流孔对应的SCR反应器壁板外侧设有汇流槽，所述汇流槽底部为锥斗，所述锥斗连通有输灰管，所述输灰管与收集箱连通。
[0012]进一步地，所述输灰管上设有密封阀，所述收集箱底部设有疏放阀。
[0013]进一步地，所述输灰管沿程放坡设置，且输灰管靠近收集箱处为竖直段，所述密封阀设置于竖直段上。
[0014]进一步地，所述收集箱上设有料位仪。
[0015]进一步地，所述催化剂上方设有防护网。
[0016]进一步地，所述收集斗有若干个，并排设置于SCR反应器的壁板内侧，与收集斗对应的汇流槽并排设置于SCR反应器壁板外侧。
[0017]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:通过上述技术方案，本发明的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，能够有效收集烟气中的爆米花灰。避免了爆米花灰对催化剂防护网的堵塞和对催化剂的冲刷。同时，该爆米花灰收集系统几乎不增加烟气阻力，具有一定的节能效果。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明中收集斗和汇流槽的结构示意图；
图3为本发明中图2的A向视图；
图4为本发明中图2的B向视图；
图5为本发明中收集斗底板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0020]实施例如图1-5所示，一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，包括SCR反应器I，所述SCR反应器I包括整流格栅2、设于整流格栅2下方的催化剂4，所述催化剂4上设有防护网3，催化剂4和防护网3构成催化剂层，催化剂层可以有多个且在SCR反应器I中上下分隔设置，所述燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统还包括收集斗5和收集箱9，所述收集斗5设于SCR反应器I内且位于整流格栅2和最上部的催化剂层之间，为了便于固定，所述收集斗5安装于SCR反应器I的壁板12上，所述收集斗5对应的SCR反应器的壁板12上开设有导流孔121，与导流孔121对应的SCR反应器I壁板外侧设有汇流槽6，所述汇流槽6底部为锥斗61，所述锥斗61连通有输灰管8，所述输灰管8与收集箱9连通。
[0021]收集斗的宽度选取与催化剂节距有关，当催化剂节距较大时，可以容许粒径较大的爆米花灰通过，这时，收集斗投影宽度可以相对较小；当催化剂节距较小时，就必须收集更小粒径的爆米花灰，相应的收集斗的投影宽度就得加大。爆米花灰平均粒径在8?15mm左右，催化剂节距一般是6?12mm，通过对锅炉尾气进行流场模拟，结合爆米花灰在SCR反应器I中掉落时的运动轨迹，得出要收集6mm及以上的爆米花灰，收集斗宽度要2.2?2.6m，如果是收集12mm以上的爆米花灰，收集斗宽度要1.2?1.5m，为了提升爆米花灰收集系统的工作效果，尽可能地减少爆米花灰对催化剂的磨损和堵塞，综合确定，收集斗5开口投影宽度为1.5
?2.6mο
[0022]所述收集斗5底板与壁板12夹角a小于45°，便于收集的爆米花灰在烟气的冲击下滚落到收集斗5底部。
[0023]所述收集斗5底板开设有若干个多边形孔，所述多边形孔的孔径小于催化剂4的节距。采用多边形孔的目的是尽可能的提高底板开孔率，避免烟气阻力增加。同时，根据催化剂防护网3的孔径以及催化剂4的节距，确定爆米花灰收集斗5底板多边形孔的孔径，孔径必须小于催化剂防护网3的孔径和催化剂4的节距，保证穿透爆米花灰收集斗5的粉尘可以顺利通过催化剂防护网3和催化剂4。本发明中，多边形孔的孔径当量直径为4?9_。
[0024]所述输灰管8上设有密封阀10，所述收集箱9底部设有疏放阀11，所述输灰管8沿程放坡设置，以利于爆米花灰的输送，且输灰管8靠近收集箱9处为竖直段，所述密封阀10设置于竖直段上，所述收集箱9上设有料位仪7。所述密封阀10在正常工况下处于开启状态，疏放阀11处于关闭状态。料位仪7实时监测收集箱9中爆米花灰的料位高度，料位仪7安装位置应靠近爆米花灰收集箱9的进灰口，确保料位监测的准确性。所述料位仪7显示爆米花灰收集箱9料位到高位时，先关闭密封阀10，以隔断收集箱9与SCR反应器I之间的烟气连通。然后开启疏放阀11，将爆米花灰排放到该系统外。
[0025]当反应器长度较长时，可以由若干个收集斗5并排设置于SCR反应器I的壁板12内侧，与收集斗5对应的汇流槽6并排设置于SCR反应器I的壁板外侧。
[0026]本发明在运行过程中，烟气由烟道引入SCR反应器I，颗粒大而重的爆米花灰随即下坠掉落，被爆米花灰收集斗5捕捉，而烟气和细小的粉尘则透过收集斗5多边形孔继续穿过催化剂防护网3和催化剂4构成的催化剂层，氮氧化物在催化剂4的作用下，被还原成氮气和水，从而消减了氮氧化物的排放。由收集斗5捕捉到的爆米花灰滑落到底部并通过爆米花灰导流孔121掉入爆米花灰汇流槽6中，然后由与爆米花灰汇流槽6底部连通的爆米花灰输灰管8输送到爆米花灰收集箱9中。当料位仪7监测到收集箱9料位呈高位时，关闭密封阀10，开启疏放阀11，将爆米花灰排放到整套系统之外。
[0027]通过实施燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，能够有效收集烟气中的爆米花灰。避免了爆米花灰对催化剂防护网3的堵塞和对催化剂4的冲刷。同时，该爆米花灰收集系统对烟气阻力的增加微乎其微，具有一定的节能效果。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，包括SCR反应器(I)，所述SCR反应器(I)包括整流格栅(2)、设于整流格栅下方的催化剂(4)，其特征在于:所述燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统还包括收集斗(5)和收集箱(9)，所述收集斗(5)设于SCR反应器(I)内且位于整流格栅(2)和催化剂(4)之间，所述收集箱(9)与收集斗(5)连通。2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集斗(5)安装于SCR反应器(I)的壁板(12)内侧，且收集斗(5)开口投影宽度为1.5?2.6m。3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集斗(5)底板与壁板(12)夹角a小于45°。4.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集斗(5)底板开设有若干个多边形孔，所述多边形孔的孔径小于催化剂(4)的节距。5.根据权利要求2所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集斗(5)对应的SCR反应器的壁板(12)上开设有导流孔(121)，与导流孔(121)对应的SCR反应器(I)的壁板(12)外侧设有汇流槽(6)，所述汇流槽(6)底部为锥斗(61)，所述锥斗(61)连通有输灰管(8)，所述输灰管(8)与收集箱(9)连通。6.根据权利要求5所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述输灰管(8 )上设有密封阀(1 )，所述收集箱(9 )底部设有疏放阀(11)。7.根据权利要求6所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述输灰管(8)沿程放坡设置，且输灰管(8)靠近收集箱(9)处为竖直段，所述密封阀(10)设置于竖直段上。8.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集箱(9)上设有料位仪(7)。9.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述催化剂(4)上方设有防护网(3)。10.根据权利要求1所述的燃煤锅炉尾气中的爆米花灰收集系统，其特征在于:所述收集斗(5)有若干个，并排设置于SCR反应器(I)的壁板(12)内侧，与收集斗(5)对应的汇流槽(6)并排设置于SCR反应器(I)的壁板(12)外侧。
【文档编号】B01D53/56GK105833643SQ201610271144
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】江莉, 周学华, 徐芳, 卫国英, 葛洪良, 孙丽侠, 余云丹
【申请人】中国计量大学