柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，包括还原剂储存供应系统、还原剂给料计量模块(21)、雾化喷枪(16)及SCR反应器(17)；SCR反应器为选择性催化还原脱硝反应器；所述还原剂储存供应系统的出口通过管道与设置在管道上的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂给料计量模块的出口则通过管道与雾化喷枪的一个进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组的出口烟道内并固定在烟道壁上；雾化喷枪的另一进口引入压缩空气；SCR反应器插装在出口烟道上，且SCR反应器位于雾化喷枪所在位置的出口烟道的下游处。该柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置易于实施，结构紧凑。
【专利说明】柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置。
【背景技术】
[0002]由于近儿年京津唐地区，空气质量不好的天气越来越频繁发生，全国各大中城市均出现不同时期的雾霾天气，严重影响到人们的生产与生活。国务院于2013年9月10日发布了《大气污染防治行动计划》(2013.9.10)。其中提到加快重点行业脱硫、脱硝、除尘改造工程建设。严格实施污染物排放总量控制，将二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘和挥发性有机物排放是否符合总量控制要求作为建设项目环境影响评价审批的前置条件。这就为柴油发动机组的烟气脱硝市场提供了政策支持，并提出了行业的技术指导性规范意见。
[0003]选择性催化还原(SCR)脱硝工艺是锅炉烟气脱硝成熟技术，脱硝效果有保证。但技术和设备投资巨大、系统复杂、运行和维护要求高。考虑到柴油发动机的成本，企业一般不愿建设太过复杂和投资太高的脱硝系统。使用柴油发动机的企业需求一种投资小，运行费用低，易维护运行的脱硝技术和装备。如何将SCR脱硝工艺用于柴油发动机组脱硝，既能保证脱硝效率，又能解决上述不足，是目前亟待解决的课题。
[0004]因此，有必要设计一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，该柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置易于实施，结构紧凑。
[0006]实用新型的技术解决方案如下:
[0007]一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，包括还原剂储存供应系统、还原剂给料计量模块(21)、雾化喷枪(16)及SCR反应器(17) ;SCR反应器为选择性催化还原脱硝反应器；
[0008]所述还原剂储存供应系统的出口通过管道与设置在管道上的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂给料计量模块的出口则通过管道与雾化喷枪的一个进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组的出口烟道内并固定在烟道壁上；雾化喷枪的另一进口引入压缩空气；SCR反应器插装在出口烟道上，且SCR反应器位于雾化喷枪所在位置的出口烟道的下游处。
[0009]还原剂给料计量模块包括顺着还原剂流向依次连接的管道过滤器(7)、计量泵
(8)和第一压力表(10);计量泵出口端的管道处还设有压力变送器(9)。
[0010]还原剂给料计量模块的出口与雾化喷枪之间还设有第二手动隔离阀。
[0011]第一手动隔离阀为第一手动球阀(6)，第二手动隔离阀为第二手动球阀(11)。
[0012]给料计量模块上还装有一个控制箱(14)，控制箱内装有PLC控制元件和触摸控制屏。【压力变送器与PLC相连】
[0013]压缩空气进入雾化喷枪的另一进口的管路上设有手动截止阀(12)和第二压力表[13]。
[0014]所述的计量泵为变频计量泵。
[0015]SCR反应器内装有蜂窝状的SCR催化剂(20)，SCR反应器的进口段安装有导流板
(18)和网格状的整流器(19)。
[0016]还原剂储存供应系统包括还原剂桶(1)、桶插泵(2)和还原剂储罐(3);桶插泵安装在还原剂桶中；桶插泵的出口端通过管道连接还原剂储罐；还原剂储罐的输出端通过管道与设置在管道上的所述的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂储罐上安装有液位计(4)。
[0017]脱硝还原剂为尿素溶液或者氨水，压缩空气的作用是帮助脱硝介质雾化。
[0018]外购的还原剂桶通过桶插泵抽到还原剂储罐内。还原剂储罐出口通过手动隔离阀门与还原剂给料计量模块进口相接；还原剂给料计量模块出口则通过管道与雾化喷枪进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组出口烟道内并固定在烟道壁上；来自空压机的压缩空气通过给料计量模块内的压力调节和检测元件后出接到雾化喷枪的另一进口 ；SCR反应器插装在雾化喷枪后的烟道之间。
[0019]雾化喷枪采用双流体雾化高效喷枪，材质为SS316不锈钢。
[0020]给料计量模块内包括二路管道，一路为还原剂管道，另一路为压缩空气管道。
[0021]与还原剂储罐相连的还原剂管道先接一个手动阀、再接一个管道过滤器，然后与还原剂给料泵进口相接；还原剂给料泵出口管道上安装一台压力变送器和一块现场指示压力表，然后通过一个手动阀用管道与雾化喷枪进口相连。
[0022]与空压机或压缩空气管网相连的压缩空气管道在给料计量模块内先安装一块现场指示压力表，再接一个手动调节阀门，然后用管道与雾化喷枪的另一进口相连。
[0023]还原剂给料泵采用可变频计量泵，根据脱硝要求适时调整还原剂流量和压力。
[0024]给料计量模块上还装有一个脱硝控制箱，脱硝控制箱内装有PLC控制元件和触摸控制屏。
[0025]还原剂储罐内装有一台压力传感液位计，与PLC控制系统相连防止储罐被抽空。
[0026]SCR反应器内安装有蜂窝状的SCR催化剂，催化剂前的进口段安装有导流板和网格状整流器，用于均匀气流。
[0027]有益效果:
[0028]本实用新型的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，包括还原剂的储存供应系统、还原剂给料计量模块、雾化喷枪及SCR反应器四个部分，各部分之间和内部进行科学设计和布局，组成一套简单实用的柴油机烟气脱硝装置。该烟气脱硝装置能实现烟气的选择性催化还原脱硝，且结构紧凑，易于实施。
[0029]本脱硝一体化装置的特点是:结构紧凑、占地小、基建规模小、施工周期短、投资小、运行成本低、运行维护简单。最适合应用于柴油发动机烟气脱硝工程。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置的总体结构示意图。
[0031]标号说明:1:还原剂桶2:桶插泵3:还原剂储罐4:液位计5:手动球阀6 --第一手动球阀7:管道过滤器8:计量泵9:压力变送器10:第一压力表11:第二手动球阀12:手动截止阀13:第二压力表14:控制箱15:给料计量模块16:雾化喷枪17:SCR反应器18:导流板19:整流器20:SCR催化剂21:给料计量模块。
【具体实施方式】
[0032]以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0033]实施例1:
[0034]如图1所示，一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，包括还原剂储存供应系统、还原剂给料计量模块(21)、雾化喷枪(16)及SCR反应器(17) ;SCR反应器为选择性催化还原脱硝反应器；
[0035]所述还原剂储存供应系统的出口通过管道与设置在管道上的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂给料计量模块的出口则通过管道与雾化喷枪的一个进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组的出口烟道内并固定在烟道壁上；雾化喷枪的另一进口引入压缩空气；SCR反应器插装在出口烟道上，且SCR反应器位于雾化喷枪所在位置的出口烟道的下游处。
[0036]还原剂给料计量模块包括顺着还原剂流向依次连接的管道过滤器(7)、计量泵
(8)和第一压力表(10);计量泵出口端的管道处还设有压力变送器(9)。
[0037]还原剂给料计量模块的出口与雾化喷枪之间还设有第二手动隔离阀。
[0038]第一手动隔离阀为第一手动球阀(6)，第二手动隔离阀为第二手动球阀(11)。
[0039]给料计量模块上还装有一个控制箱(14)，控制箱内装有PLC控制元件和触摸控制屏。【压力变送器与PLC相连】
[0040]压缩空气进入雾化喷枪的另一进口的管路上设有手动截止阀(12)和第二压力表
(13)。
[0041]所述的计量泵为变频计量泵。
[0042]SCR反应器内装有蜂窝状的SCR催化剂(20)，SCR反应器的进口段安装有导流板
(18)和网格状的整流器(19)。
[0043]还原剂储存供应系统包括还原剂桶(1)、桶插泵(2)和还原剂储罐(3);桶插泵安装在还原剂桶中；桶插泵的出口端通过管道连接还原剂储罐；还原剂储罐的输出端通过管道与设置在管道上的所述的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂储罐上安装有液位计(4)。
[0044]脱硝还原剂为尿素溶液或者氨水，压缩空气的作用是帮助脱硝介质雾化。
[0045]外购的还原剂桶通过桶插泵抽到还原剂储罐内。还原剂储罐出口通过手动隔离阀门与还原剂给料计量模块进口相接；还原剂给料计量模块出口则通过管道与雾化喷枪进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组出口烟道内并固定在烟道壁上；来自空压机的压缩空气通过给料计量模块内的压力调节和检测元件后出接到雾化喷枪的另一进口 ；SCR反应器插装在雾化喷枪后的烟道之间。
[0046]雾化喷枪采用双流体雾化高效喷枪，材质为SS316不锈钢。
[0047]给料计量模块内包括二路管道，一路为还原剂管道，另一路为压缩空气管道。
[0048]与还原剂储罐相连的还原剂管道先接一个手动阀、再接一个管道过滤器，然后与还原剂给料泵进口相接；还原剂给料泵出口管道上安装一台压力变送器和一块现场指示压力表，然后通过一个手动阀用管道与雾化喷枪进口相连。
[0049]与空压机或压缩空气管网相连的压缩空气管道在给料计量模块内先安装一块现场指示压力表，再接一个手动调节阀门，然后用管道与雾化喷枪的另一进口相连。
[0050]还原剂给料泵采用可变频计量泵，根据脱硝要求适时调整还原剂流量和压力。
[0051]给料计量模块上还装有一个脱硝控制箱，脱硝控制箱内装有PLC控制元件和触摸控制屏。
[0052]还原剂储罐内装有一台压力传感液位计，与PLC控制系统相连防止储罐被抽空。
[0053]SCR反应器内安装有蜂窝状的SCR催化剂，催化剂前的进口段安装有导流板和网格状整流器，用于均匀气流。
[0054]工作过程说明如下:
[0055]外购的还原剂桶(存储有还原剂)经桶插泵输送至脱硝还原剂储罐，还原剂储存在还原剂储罐以备脱硝系统使用；脱硝还原剂在给料计量模块中的计量泵的作用下加压和计量进入雾化喷枪，为防粗颗粒杂质堵塞泵和后面的喷嘴，在泵前加设管道过滤器。
[0056]压缩空气经手动截止阀或电/气动阀门调节压力后进入雾化喷枪。
[0057]还原剂在喷枪和压缩空气的共同作用下雾化后，进入烟道与烟气完全混合。
[0058]混合后的烟气在导流板和整流器的共同作用下，均匀的通过SCR催化剂，完成整个脱硝过程。
[0059]控制选择脱硝过程，可以采用手动控制过程，即不使用控制器，而直接控制各阀门。但是，优选地采用PLC自动控制系统。
[0060]PLC自动控制系统通过发动机的负荷和尾气氮氧化物在线监控的返馈信号精确选定变频泵的流量大小，通过调节脱硝还原剂的喷射量来保证脱硝效率，使烟气中氮氧化物浓度稳定在标准值以下，具体控制过程为现有技术，且控制过程不依赖到程序和软件。
[0061]本产品达到的技术性能指标:本产品工作电压380V，运行功率2-3kw。脱硝还原剂:氨水或尿素。脱硝效率:多75%，使用寿命:20年以上。
【权利要求】
1.一种柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，包括还原剂储存供应系统、还原剂给料计量模块(21)、雾化喷枪(16)及SCR反应器(17) ;SCR反应器为选择性催化还原脱硝反应器； 所述还原剂储存供应系统的出口通过管道与设置在管道上的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂给料计量模块的出口则通过管道与雾化喷枪的一个进口相接；雾化喷枪插入柴油发动机组的出口烟道内并固定在烟道壁上；雾化喷枪的另一进口弓I入压缩空气；SCR反应器插装在出口烟道上，且SCR反应器位于雾化喷枪所在位置的出口烟道的下游处。
2.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，还原剂给料计量模块包括顺着还原剂流向依次连接的管道过滤器(7)、计量泵(8)和第一压力表(10);计量泵出口端的管道处还设有压力变送器(9)。
3.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，还原剂给料计量模块的出口与雾化喷枪之间还设有第二手动隔离阀。
4.根据权利要求3所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，第一手动隔离阀为第一手动球阀(6)，第二手动隔离阀为第二手动球阀(11)。
5.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，还原剂给料计量模块上还装有一个控制箱(14)，控制箱内装有PLC控制元件和触摸控制屏。
6.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，压缩空气进入雾化喷枪的另一进口的管路上设有手动截止阀(12)和第二压力表(13)。
7.根据权利要求2所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，所述的计量泵为变频计量泵。
8.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，SCR反应器内装有蜂窝状的SCR催化剂(20)，SCR反应器的进口段安装有导流板(18)和网格状的整流器(19)。
9.根据权利要求1所述的柴油发动机烟气选择性催化还原脱硝装置，其特征在于，还原剂储存供应系统包括还原剂桶(1)、桶插泵(2)和还原剂储罐(3);桶插泵安装在还原剂桶中；桶插泵的出口端通过管道连接还原剂储罐；还原剂储罐的输出端通过管道与设置在管道上的所述的第一手动隔离阀与还原剂给料计量模块的进口相接；还原剂储罐上安装有液位计⑷。
【文档编号】B01D53/56GK204247073SQ201420710951
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】彭峻 申请人:彭峻