烟气脱硝装置的制作方法

本实用新型属于烟气脱硝设备技术领域，具体涉及烟气脱硝装置。

背景技术：

为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的NOx污染环境，应对煤进行脱硝处理。分为燃烧前脱硝、燃烧过程脱硝、燃烧后脱硝，锅炉烟气的脱硫、脱硝工艺是过程工业的重要组成部分，属于能源和环境交叉领域，由于我国经济发展水平的限制，对于大气污染目前基本仍处于先污染后治理的状态。脱硝的方法较多，主要有：电子照射法、脉冲电晕法、湿式吸收法、活性炭吸附法等，目前大量使用的是选择性非催化剂还原法和选择性催化剂还原法，尤以后者脱硝率高，技术成熟的优点被广泛使用，所以选择性催化剂还原法是当前主要的脱硝法。但同时具有投资大、运行费用高的问题，限制了其应用，而相对较廉价的选择性非催化还原(SNCR)技术，在大型锅炉使用中去除效率普遍不高于40％。现有技术中的锅炉脱硝多采用催化还原技术，在整个脱硝装置中，催化剂层是整个技术的核心，一般分为平板式、波纹式结构。这几种催化剂层广泛应用于各种锅炉的脱硝系统。但是这几种催化剂层的催化效率都不是很高，在使用相同材料的情况下，有必要提供一种催化效率高的催化剂层。另外，现有技术需要使用各种催化剂来做到烟气脱硝技术解决问题并且很难精准控制炉膛温度，炉膛温度高催化剂直接失效，炉膛温度低达不到催化剂要求无法形成化学链。因此，如何研发一种新型烟气脱硝装置，提高脱硝率，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的脱硝设备脱硝率较低的技术问题，本实用新型的目的在于提供烟气脱硝装置。团队利用其熟练掌握的技术可以针对业主工况，经过评估、研究和优化，提供先进、科学、经济、可靠的整体解决方案占地面积小，适用于老电厂中小机组、工业锅炉、流化床锅炉、水泥炉窑和垃圾焚烧热电厂脱硝工程。

本实用新型采取的技术方案为：

烟气脱硝装置，包括液氨储罐、加氢反应器、吸收塔和烟囱，所述液氨储罐通过蒸发器和混合器连接，混合器的一端和空气送风机连接，混合器的另一端和加氢反应器连接，加氢反应器的内部上端设置有催化剂层，催化剂层从上到下设置为第一催化剂层、曲面过渡层、第二催化剂层，第一催化剂层设置为截面呈倒V形的中空锥体挡板，挡板两侧均布通孔，曲面过滤层为沿纵向排布设置的圆柱筒，第二催化剂层设置为倒梯形隔板，隔板上方设置有蜂窝形滤孔的网棉；加氢反应器的底部和吸收塔连接，吸收塔的内部从上到下依次设置有布水管和分层板，吸收塔通过烟气管道和烟囱连接。

进一步的，所述布水管设置为双层倒拱桥弧形支架，相邻支架的上方交错排布设置有喷头。布水管的弧形支架将喷头进行交错排布，使喷头呈外扩的分散状排布，保证了吸收液从上向下喷淋的过程中，布液均匀，且上下交错的双层喷头保证了吸收液分布均匀。

更进一步的，所述喷头设置为球体结构，球体内呈X形交叉贯穿设置有液体流道。喷头内部的管道的特殊结构，保证了液体分流喷散均匀。

进一步的，所述液体流道设置为直径不同的中空圆柱体管腔组成的T字形柱体结构，液体流道的底部设置为向外扩的中空圆台体结构。液体流道的T字形柱体结构保证了液体的流速顺畅，避免堵塞，同时液体流道端部的中空圆台体结构呈渐扩式排布，提高了流速，使液体呈喷散状喷淋。

进一步的，所述分层板从上到下设置为双层结构，上层为梯形板和纵向通孔等间距交错排布而成的结构，下层沿着上层板的通孔通过中空杆连接U形管。分层板将物料进行二次布流吸收，液体沿着梯形板进行分流，分流的液体沿着通孔向下流通进入下层的U形管中，进行均匀布流。

更进一步的，所述U形管上设有多个通孔，通孔沿U形管的横向均匀分布。分流后的液体通过U形管上的通孔进行二次分流，液体流速均匀，且布流效果好，增大了吸收接触面积，提高了吸附作用。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型中加氢反应器的内部催化剂层，结构新颖，倒V形的中空锥体挡板起到了分流的作用，保证了混合氨气分布均匀，提高了催化均匀程度；曲面过滤层的圆柱筒具有曲面界面，提高了接触面积，蜂窝形滤孔的网棉内的催化剂分布均匀，在使用相同材料的情况下，催化剂层的催化效率较高；吸收塔的内部布水管使吸收液分布均匀，充分增大了其与烟气的接触面积，吸附彻底；分层板将吸附后的物料进行二次布流，实现了二次吸收，大大提高了脱硝效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中催化剂层的结构示意图。

图3为本实用新型中布水管的结构示意图。

图4为本实用新型中分层板的结构示意图。

图5为本实用新型中液体流道的结构示意图。

其中，1、空气送风机；2、混合器；3、加氢反应器；4、催化剂层；5、布水管；6、二次回收层；7、吸收塔；8、蒸发器；9、液氨储罐；10、烟囱；11、第一催化剂层；12、曲面过渡层；13、第二催化剂层；14、网棉；15、喷头；16、弧形支架；17、梯形板；18、通孔；19、U形管：20、液体流道。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示，烟气脱硝装置，包括液氨储罐、加氢反应器、吸收塔和烟囱，所述液氨储罐通过蒸发器和混合器连接，混合器的一端和空气送风机连接，混合器的另一端和加氢反应器连接，加氢反应器的内部上端设置有催化剂层，催化剂层从上到下设置为第一催化剂层、曲面过渡层、第二催化剂层，第一催化剂层设置为截面呈倒V形的中空锥体挡板，挡板两侧均布通孔，曲面过滤层为沿纵向排布设置的圆柱筒，第二催化剂层设置为倒梯形隔板，隔板上方设置有蜂窝形滤孔的网棉；加氢反应器的底部和吸收塔连接，吸收塔的内部从上到下依次设置有布水管和分层板，吸收塔通过烟气管道和烟囱连接。

工艺运行反应原理：

在炉膛温度850℃-1250℃之间，将液氨储罐内的液氨通过蒸发器进行蒸发，蒸发后的氨气和通过空气送风机中传递过来的空气在混合器中混合，混合后的气体通过管道进入加氢反应器，在无催化剂的情况下，往炉内喷射氨或尿素等化学还原剂，使之与烟气中的氮氧化物反应，将其转化成分子氮(N₂)及水(H₂O)，混合氨气经过加氢反应器的内部第一催化剂层后，通过倒V形的中空锥体挡板进行分流，均匀分布在催化剂层中，分流后的混合氨气再经过圆柱筒体的曲面过滤层均匀分布，代替传统的平板式、波纹式催化剂层，在使用相同材料的情况下，由于其与烟气接触面积大，提高了催化效率；第二催化剂层的隔板上方设置有蜂窝形滤孔的网棉，接触面积大，提高了吸附效率，经过催化吸附后的烟气再通过吸收塔进行吸收，吸收后达标的烟气再通过烟囱外排。本实用新型经过实践和论证确定了炉膛温度和化学还原剂正确使用方式达到了脱硝效率达到40％～70％，氨逃逸率不大于2.5PPm，投资运营成本低，安装操作简单，运行可靠，占地面积小，适用于老电厂中小机组、工业锅炉、流化床锅炉、水泥炉窑和垃圾焚烧热电厂脱硝工程。

实施例2

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图3所示，布水管设置为双层倒拱桥弧形支架，相邻支架的上方交错排布设置有喷头。布水管的弧形支架将喷头进行交错排布，使喷头呈外扩的分散状排布，保证了吸收液从上向下喷淋的过程中，布液均匀，且上下交错的双层喷头保证了吸收液分布均匀。

喷头设置为球体结构，球体内呈X形交叉贯穿设置有液体流道。喷头内部的管道的特殊结构，保证了液体分流喷散均匀。

如图5所示，液体流道设置为直径不同的中空圆柱体管腔组成的T字形柱体结构，液体流道的底部设置为向外扩的中空圆台体结构。液体流道的T字形柱体结构保证了液体的流速顺畅，避免堵塞，同时液体流道端部的中空圆台体结构呈渐扩式排布，提高了流速，使液体呈喷散状喷淋。

实施例3

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图4所示，分层板从上到下设置为双层结构，上层为梯形板和纵向通孔等间距交错排布而成的结构，下层沿着上层板的通孔通过中空杆连接U形管。分层板将物料进行二次布流吸收，液体沿着梯形板进行分流，分流的液体沿着通孔向下流通进入下层的U形管中，进行均匀布流。

U形管上设有多个通孔，通孔沿U形管的横向均匀分布。分流后的液体通过U形管上的通孔进行二次分流，液体流速均匀，且布流效果好，增大了吸收接触面积，提高了吸附作用。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。