本发明涉及电站锅炉飞灰收集及捕捉技术领域，具体而言，涉及一种基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置。
背景技术：
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一，其中近30％来源于电站燃煤锅炉的排放。在我国现有燃煤锅炉烟气脱硝技术中，绝大部分大型电站锅炉采用了高尘环境运行的选择性催化还原(scr)设备，其中的化学反应必须借助催化剂才能实现。催化剂是scr反应器中最重要的关键部件，其可靠性和寿命对scr系统的可靠运行与脱硝效率有直接的影响，而且催化剂也是scr系统中成本最高的部分，占系统总成本的30％～50％，因此催化剂的生产制备、性能质量及寿命管理对scr系统至关重要。
在scr装置实际运行中，有多种原因可能会导致催化剂活性降低、寿命减少，其中催化剂堵塞和磨损是影响其机械寿命和活性的主要因素。过度磨损会使催化剂表面活性组分过快流失，从而降低活性组分的寿命，并且还会使催化剂变薄，造成催化剂断裂，损害其下游的设备。目前scr与省煤器间的烟道一般安装有灰斗系统，然而传统灰斗的飞灰补集效率受灰斗的有效捕捉面积影响，难以达到较高飞灰脱出水平。因此在催化剂上游设计高效的飞灰补集装置尤为重要。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置，能更有效的补集烟气中的飞灰，避免对下游设备造成损害。
本发明提供了一种基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置，该装置包括：与省煤器连接的斜嘴烟道、位于斜嘴烟道下方的分段弧形除灰板、与scr反应器喷氨烟道相连的上升斜角烟道以及连接所述斜嘴烟道和所述上升斜角烟道的灰斗；所述分段弧形除灰板上端与斜嘴烟道相连，所述上升斜角烟道内设置虎齿板和漏灰通道。
作为本发明进一步的改进，所述斜嘴烟道内设置若干导流板。
作为本发明进一步的改进，所述导流板倾斜放置。
作为本发明进一步的改进，所述若干导流板均为直板导流板、弧形板导流板或半弧形板导流板。
作为本发明进一步的改进，所述导流板的数量为2片。
作为本发明进一步的改进，所述斜嘴烟道出口处设置整流格栅。
作为本发明进一步的改进，所述分段弧形除灰板上设置小漏灰孔，末端设置大漏灰孔。
作为本发明进一步的改进，所述大漏灰孔的孔径是所述小漏灰孔孔径的3倍。
作为本发明进一步的改进，所述灰斗与所述上升斜角烟道通过一段水平壁面连接。
作为本发明进一步的改进，所述漏灰通道的高度是所述水平壁面长度的1/4。
本发明的有益效果为：由斜嘴烟道、斜嘴烟道下方的分段弧形除灰板和上升斜角烟道形成的离心作业区，离心作业区的第一段通过弧形除灰板上的小漏灰孔和除灰板末端的大漏灰孔补集飞灰，离心作业区的第二段通过上升斜角烟道上虎齿板阻挡飞灰并由漏灰通道补集飞灰，增大了飞灰的有效捕捉面积；在斜角烟道内设置导流板和整流格栅保证了进入scr喷氨烟道烟气的均匀性。
附图说明
图1为本发明实施例所述的基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置的有效除灰面积；
图3为传统灰斗的有效除灰面积；
图4为本发明实施例所述的基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置具体使用时的示例图。
图中，
1、导流板；2整流格栅、；3、斜嘴烟道；4、小漏灰孔；5、分段弧形除灰板；6、大漏灰孔；7、灰斗；8、漏灰通道；9、虎齿板；10、上升斜角烟道；11、水平壁面；12、喷氨格栅；13、scr反应器；14、两层催化剂。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明实施例所述的一种基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置，该装置包括：斜嘴烟道3，其入口与省煤器出口连接；分段弧形除灰板5，其位于斜嘴烟道3出口的下方，且上端与斜嘴烟道3内壁相连；灰斗7，其位于所述分段弧形除灰板5下方，且一端与所述斜嘴烟道3一端相连；上升斜角烟道10，其入口与灰斗7另一端和斜嘴烟道3另一端相连，出口与scr反应器喷氨烟道相连；虎齿板9，其位于上升斜角烟道10内，虎齿板9与其相对的上升斜角烟道10内壁之间形成漏灰通道8。整个烟道呈现一个圆弧形，从省煤器流出的飞灰受烟道的作用产生一种离心运动。
进一步的，在斜嘴烟道3内设置若干导流板1，使从省煤器流出的烟气变得均匀。
进一步的，导流板1倾斜放置，与斜嘴烟道3呈相近的斜度，引导气流紧贴烟道壁和分段弧形除灰板5运动，有利于飞灰分离。
选优的，若干导流板1均为直板导流板、弧板导流板或半弧板导流板，优选直板导流板。
更选优的，导流板1的数量优选2片。
进一步的，在斜嘴烟道3出口处设置整流格栅2，受整流格栅的牵引，使流入scr喷氨烟道的气流更均匀。
进一步的，分段弧形除灰板5上设置小漏灰孔4，分段弧形除灰板5末端设置大漏灰孔6；由于小颗粒的飞灰质量小，相对速度小，受离心作用将小颗粒的飞灰首先过滤；大颗粒的飞灰质量大，相对速度较大，刚进入离心区不利于大颗粒飞灰的分离，当进入分段弧形除灰板末端时速度有所减慢，受离心作用更易将大颗粒的飞灰过滤。
选优的，大漏灰孔的孔径是所述小漏灰孔孔径的3倍。
更进一步的，灰斗7与上升斜角烟道10通过一段水平壁面11连接，进一步增大了装置的飞灰有效捕捉面积。
选优的，漏灰通道8的高度是水平壁面11长度的1/4。
本发明所述的基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置的工作过程：
电站中scr脱硝系统的烟尘浓度一般要控制在50g/nm3内，防止催化剂磨损失活。机组运行时，从省煤器烟道流出的飞灰受斜嘴烟道3和惯性作用影响，紧贴分段弧形除灰板5运动，而烟气受斜嘴烟道3内导流板1及斜嘴烟道出口整流格栅2牵引，均匀流向scr喷氨烟道。部分飞灰通过分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4及分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6流入灰斗7，部分飞灰随烟气流入升斜角烟道10，受离心作用而撞向上升斜角烟道10内的虎齿板9，并通过虎齿板9和上升斜角烟道10间的漏灰通道8收集到灰斗7中。由于本发明是采用与省煤器相连的斜嘴烟道3、斜嘴烟道3下方分段弧形除灰板5及上升斜角烟道10形成离心作用区，离心作用区的第一段通过分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4、分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6补集飞灰、离心作用区的第二段通过虎齿板9和上升斜角烟道10间的漏灰通道8补集飞灰，较传统灰斗极大地提高了飞灰的有效捕捉面积，如图2和图3所示，本发明基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置的有效除灰面积明显大于传统灰斗的有效除灰面积；通过在斜嘴烟道3布置导流板1及整流格栅2保证了进入scr喷氨烟道烟气的均匀性。
具体使用时：
实例应用于某660mw燃煤机组scr脱硝系统入口烟道，如图4所示，12为喷氨格栅，13为scr反应器，14为两层催化剂。在喷氨烟道入口(省煤器烟道出口)安装本发明的基于高离心力烟道和虎齿板的电站scr系统灰斗装置，包括与省煤器相连的斜嘴烟道3、斜嘴烟道3内导流板1、斜嘴烟道3出口整流格栅2、斜嘴烟道3下方分段弧形除灰板5、分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4、分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6、与scr反应器喷氨烟道相连的上升斜角烟道10、上升斜角烟道10内的虎齿板9、虎齿板9和上升斜角烟道10间的漏灰通道8。上升斜角烟道10分别与灰斗7及斜嘴烟道3的一端相连，上升斜角烟道10与灰斗7间采用一段水平壁面11连接，上升斜角烟道10间的漏灰通道8高度约为水平壁面11长度的1/4；分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6的大小约为分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4大小的3倍；斜嘴烟道3内导流板1为直板导流板，数量为2片。从省煤器烟道流出的飞灰受斜嘴烟道3和惯性作用影响，紧贴分段弧形除灰板5运动，而烟气受斜嘴烟道3内导流板1及斜嘴烟道3出口整流格栅2牵引，均匀流向scr喷氨烟道。部分飞灰通过分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4及分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6流入灰斗7，部分飞灰随烟气流入升斜角烟道10，受离心作用而撞向上升斜角烟道10内的虎齿板9，并通过虎齿板9和上升斜角烟道10间的漏灰通道8收集到灰斗7中。
由于本发明采用由斜嘴烟道3、分段弧形除灰板5及上升斜角烟道10形成离心作用区，离心作用区的第一段通过分段弧形除灰板5间的小漏灰孔4和分段弧形除灰板5末端的大漏灰孔6补集飞灰，离心作用区的第二段通过虎齿板9和上升斜角烟道10间的漏灰通道8补集飞灰，较传统灰斗极大地提高了飞灰的有效捕捉面积；并且通过在斜嘴烟道3布置导流板1及整流格栅2保证了进入scr喷氨烟道烟气的均匀性。由图2和图3可看出，本发明的有效飞灰补集面积(s2)约为传统灰斗系统有效补集面积(s1)的1.7倍，经模拟核算，本发明对大颗粒飞灰的补集率约为传统灰斗系统的1.3倍，且增加导流板、整流格栅、虎齿等装置后，本发明连同scr反应器系统的压降小于1000pa，满足设计要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。