一种脱硝反应容器设备的制作方法

文档序号:14926267发布日期:2018-07-13 16:58阅读:219来源:国知局

本实用新型涉及电站锅炉脱硝工艺领域,特别是涉及一种脱硝反应容器设备。



背景技术:

燃煤电站锅炉在排废气之前需要对废气进行脱硝处理。现有的 SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术为选择性催化还原技术。SCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的40%左右,其运行成本很大程度上受催化剂寿命的影响,选择性非催化还原法脱硝技术应运而生。选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction,SNCR)技术是一种不用催化剂,在850℃~1100℃范围内还原NOx的方法,还原剂常用氨或尿素,最初由美国的Exxon公司发明并于1974在日本成功投入工业应用,后经美国Fuel Tech公司推广,目前美国是世界上应用实例最多的国家。该方法是把含有NHx 基的还原剂喷入炉膛温度为850℃~1100℃的区域后,迅速热分解成 NH3和其它副产物,随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。

SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感,炉膛上喷入点的选择,也就是所谓的温度窗口的选择,是SNCR还原NO效率高低的关键。一般认为理想的温度范围为850℃~1100℃,并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时,由于停留时间的限制,往往使化学反应进行不够充分,从而造成NO的还原率较低,同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气的逃逸,遇到SO2会产生 NH4HSO4和(NH4)2SO4,易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。而当反应温度高于温度窗口时,NH3的氧化反应开始起主导作用,从而,NH3的作用成为氧化并生成NO,而不是还原NO为N2。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。



技术实现要素:

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种脱硝反应容器设备,通过喷洒物料,能使得脱硝反应更加充分,脱硝更彻底,从而更加环保。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:

一种脱硝反应容器设备,其特征在于,所述设备包括从外部伸入锅炉内部的用于输送物料的送料管,所述送料管在锅炉内纵向延伸并覆盖锅炉高温区域和烟气出口区域;在所述送料管延伸的高温区域和烟气出口区域处设置喷嘴,所述喷嘴用于喷洒物料至本设备空腔内。

进一步的,所述设备还包括设置在锅炉外壁的观察镜,所述观察镜用于观察锅炉内产品状态或设备运转情况。

进一步的,所述设备还包括与入料管相连接并设置于入料管伸入锅炉处的高温过热器,所述高温过热器用于加热物料。

进一步的,所述送料管伸入锅炉内处还设置有阀门,所述阀门用于控制物料的输送。

进一步的,所述设备还包括设置在送料管与喷嘴之间的管道加热器,用于将物料在喷洒前进行加热。

进一步的,所述喷嘴设置有调节装置,所述调节装置用于调节喷嘴出口流通面积,进而调节喷嘴喷出的物料数量。

进一步的,所述送料管设置环形设置在所述设备的内壁,所述送料管上设置多个喷嘴,所述多个喷嘴位于同一水平面上,且均与所述设备的内壁呈一夹角θ,使物料从所述喷嘴喷出时呈顺时针或逆时针的旋转风状,从而能够为脱硝反应提供强烈的扰动与足够的反应时间。

本实用新型提供的脱硝反应容器设备包括从外部伸入锅炉内部的用于输送物料的送料管,该物料管在锅炉内纵向延伸并覆盖锅炉高温区域和烟气出口区域;在送料管延伸的高温区域和烟气出口区域处设置喷嘴,该喷嘴用于喷洒物料至锅炉炉膛内;本实用新型提供的脱硝反应容器设备通过喷洒物料,能使物料与反应气体的接触更均匀,从而能使反应更加充分,脱硝更彻底,从而更加环保。

附图说明

图1是本实用新型脱硝反应容器设备的结构示意图;

图2是本实用新型脱硝反应容器设备所在电站锅炉脱硝设备的整体结构示意图。

具体实施方式

固态四效(QuadriDeNOx)脱硝工艺也是一种炉内脱硝工艺,其基本原理类似于传统的SNCR方式。

固态四效QuadriDeNOx脱硝剂是一种高分子活性物质,通过气力混合然后输送到本设备空腔中,在600℃以上被激活、气化,瞬间与NOx发生化学反应,还原成N2和H2O。这样,从源头遏制了 NOx的形成,达到脱硝的目的。

固态还原剂(QuadriDeNOx)是一种以高效还原活性的功能高分子材料为主要组成成分的固态粉末混合物。其中含有的主要组份有:功能高分子还原材料(CnHmNs)、乳化剂、分散剂、缓释剂、活化剂和渗透剂,以及由氧、镁、铝、硅、硫、钙、钡、锰和稀土元素等化合物组成的催化剂及其助剂。借助稀土元素增加催化剂的活性,催化剂借助介孔结构的复合载体强化加氢还原活性完成加氢脱硝过程,降低煤炭燃烧后的废气中的有害气体NOx的排放量。

固态四效的脱硝工艺是一种炉内脱硝工艺,它采用粉体气相自动输送系统,在炉体烟气出口处及炉膛高温区选择几处合适位置打孔将高分子脱硝剂喷入,在合适反应温度区将NOx还原成N2和H2O。

和传统的SNCR脱硝工艺相比,固态高分子脱硝工艺无需向炉膛中喷入工艺水,无需消耗气化潜热,因此也提高了锅炉的燃烧效率。

脱硝系统安全性好:和传统的SNCR脱硝工艺相比,高分子 QuadriDeNOx脱硝工艺不利用氨水或者液氨来还原NOx,因此工艺设计上也无需考虑氨水运输及存储所带来的安全问题。因此 QuadriDeNOx在脱硝工艺上的安全性大大提高。

请参阅图1,本实用新型实施例中脱硝反应容器设备包括:从外部伸入锅炉内部的用于输送物料的送料管,该物料管在锅炉内纵向延伸并覆盖锅炉高温区域和烟气出口区域;在送料管延伸的高温区域和烟气出口区域处设置喷嘴,该喷嘴用于喷洒物料至本设备空腔内,通过喷嘴喷洒的方式,能使物料与废气的接触更加均匀,反应更充分,也更省物料。

进一步的,本实施例中的脱硝反应容器设备还包括设置在锅炉外壁的观察镜,观察镜用于观察锅炉内产品状态或设备运转情况。

进一步的,本实施例中的脱硝反应容器设备还包括与入料管相连接并设置于入料管伸入锅炉处的高温过热器,高温过热器用于加热物料,将物料加热后能更松散,喷洒物料时能更均匀接触废气,反应更充分,也更省物料。

进一步的,本实施例中的送料管伸入锅炉内处还设置有阀门(图中未示出),该阀门用于控制物料的输送。

进一步的,本实施例中设置于入料管伸入锅炉处的高温过热器还可以用设置在送料管与喷嘴之间的管道加热器来替代,用于加热物料,将物料加热后能更松散,喷洒物料时能更均匀接触废气,反应更充分,也更省物料。

进一步的,本实施例中设置于入料管伸入锅炉处的高温过热器还可以设置在锅炉内,如图2中所示,在这种结构中,喷嘴可设置在高温过热器上,经过加热的物料直接通过喷嘴喷洒。

进一步的,喷嘴设置有调节装置,该调节装置用于调节喷嘴出口流通面积,进而调节喷嘴喷出的物料数量。

进一步的,本实施例中的送料管还可以设置环形设置在本设备的内壁,该送料管上设置多个喷嘴,多个喷嘴位于同一水平面上,且均与本设备的内壁呈一夹角θ,使物料从该喷嘴喷出时呈顺时针或逆时针的旋转风状,从而能够为脱硝反应提供强烈的扰动与足够的反应时间,使反应更充分,也更省物料。

本实施例中的脱硝反应容器设备包括从外部伸入锅炉内部的用于输送物料的送料管,该物料管在锅炉内纵向延伸并覆盖锅炉高温区域和烟气出口区域;在送料管延伸的高温区域和烟气出口区域处设置喷嘴,该喷嘴用于喷洒物料至本设备空腔内;本实用新型提供的脱硝反应容器设备通过喷洒物料,能使物料与反应气体的接触更均匀,从而能使反应更加充分,脱硝更彻底,从而更加环保。

请参阅图2,图2是本实用新型脱硝反应容器设备所在电站锅炉脱硝设备的整体结构示意图,下面介绍一下整个电站锅炉脱硝设备,具体的:

电站锅炉脱硝设备包括中央控制模块、电子控制给料器、脱硝反应容器设备、风泵、压力表、气料混合射流系统、锅炉、排气装置,其中排气装置包括引风机和烟囱。脱硝反应容器设备分别与电子控制给料器和气料混合射流系统相连接,中央控制模块与电子控制给料器相连接,其中,中央控制模块通过控制电子控制给料器来控制脱硝反应容器设备的给料数量,气料混合射流系统与锅炉相连接,用于将物料输送至锅炉;锅炉与排气装置相连接,该排气装置将锅炉内经过脱硝反应后的废气排出。中央控制器还与风泵相连接,中央控制器通过控制电子控制给料器和风泵来控制物料输送的数量和速度;其中风泵和气料混合射流系统之间设置有压力表,用于监测物料管内压力值的实时状态。进一步的,锅炉上设置有观察镜,用于观察锅炉内产品状态或设备运转情况,锅炉内的气体经脱硝工艺还原后,经引风机通过烟囱排出。优选的,引风机和烟囱之间设置有在线监测设备,用于监测锅炉内经过脱硝反应后的废气的各项指标并反馈给中央控制模块,中央控制模块通过接收的废气的各项指标来控制风泵和电子控制给料器来控制物料输送的数量和速度。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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