一种SCR脱硝防堵提效系统的制作方法

本实用新型涉及一种SCR脱硝系统，尤其是涉及一种SCR脱硝防堵提效系统。

背景技术：

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)是燃煤电站锅炉普遍采用的一种高效NOx控制技术，且大多采用高尘布置，即SCR位于省煤器和空气预热器(简称空预器)之间。由于长期处于高尘环境，催化剂极易堵塞、磨损和中毒。另外，烟气中的灰尘也易堵塞喷氨格栅的喷氨口，使得氨气的流速不均匀性上升，催化剂入口界面上氨氮比不均匀性增加，从而严重影响催化剂的脱硝效果。NH3-NOx混合不均匀程度往往随着运行时间的推移愈加严重，部分区域NH3逃逸浓度远大于3ppm，而局部NOx排放浓度达不到环保指标要求，电厂往往采用加大喷氨量来维持低的NOx排放浓度，这无疑增加了耗氨量，同时也导致硫酸氢氨(ABS)生成几率大大增加。生成的ABS一方面堵塞催化剂孔道，降低催化剂活性；另一方面ABS在烟气温度低于230℃的情况下凝结成黏性物质，与飞灰混合沉积在尾部烟道的空预器蓄热元件上，减小了空预器内流通截面积，使得空预器压差增大，换热效率降低，机组运行的稳定性降低。

目前降低喷氨格栅喷氨不均性的方法是进行喷氨格栅的喷氨优化调整试验，即调整喷氨格栅各喷氨支管的喷氨量，使得脱硝系统入口的烟气中NH3浓度分布与NOx浓度相匹配，最大程度提高均布程度，降低NH3逃逸浓度和NOx排放浓度。但随着锅炉负荷的变化和设备运行状态的调整，催化剂处氨氮比的分布又逐渐变成不均布状态，NH3逃逸量重新增加，无法从根本上解决NH3逃逸问题。

工程上为了清扫SCR脱硝系统的积灰，将需要布置更多吹灰器，更频繁地进行吹灰，造成系统投用成本增加。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种SCR脱硝防堵提效系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种SCR脱硝防堵提效系统，包括按烟气流动方向依次设置的入口烟道、SCR脱硝反应器和出口烟道，所述入口烟道与省煤器出口通道连接，所述出口烟道与空预器入口通道连接，所述入口烟道包括一次除尘段和二次除尘段，其中，所述一次除尘段内设有连接所述省煤器出口通道的入口灰斗，所述二次除尘段为底端连接所述入口灰斗并沿烟气流动方向向上倾斜的倾斜烟道，所述倾斜烟道内按照烟气流动方向依次设置有气流分布板和喷氨格栅。

进一步的，所述气流分布板垂直放置于倾斜烟道内，气流分布板与垂直方向的夹角和倾斜烟道与水平方向的夹角相同。

进一步的，所述喷氨格栅垂直放置于倾斜烟道内，与气流分布板平行。

进一步的，所述喷氨格栅由多组供氨管道组成，所述供氨管道均匀布置在倾斜烟道的断面上。

进一步的，所述供氨管道上均匀布置有多个喷嘴。

进一步的，所述喷嘴的喷射角度与烟气流动方向的夹角不大于90度。更优选的，喷嘴中有两个喷射角度还处于非竖直位置，进而可以有效避免二次降落的灰尘堵塞喷嘴。

进一步的，所述SCR脱硝反应器内装有SCR脱硝催化剂层，所述SCR脱硝催化剂层上方设有使氨氮比分布均匀的整流格栅。

进一步的，所述出口烟道内设置有出口灰斗。

携带大量灰粒的烟气自省煤器出口烟道进入入口灰斗实现一次除灰，进入脱硝倾斜烟道中，遇到气流分布板后，由于灰粒的质量及惯性较大，在撞击到气流分布板后改变其运动方向，使其斜向下掉落于入口灰斗中实现二次除灰，阻止了大量的灰进入SCR反应器，较清洁的烟气经过气流分布板后流速变得均匀，继续向上流动经过喷氨格栅，喷氨格栅由于倾斜放置，大大降低烟气中携带的少量飞灰落入喷嘴造成堵塞的可能性，且多角度喷嘴使NH3从三种角度喷射，覆盖面积大，提高了NH3和烟气中NOx混合的均匀性。NH3和含尘很低的烟气混合后经过导流叶片和整流格栅后消除了变径处形成的流场不均匀问题，使得进入首层催化剂氨氮比分布变得均匀，可获得较理想的脱硝效果，并控制了NH3逃逸。经过脱硝催化剂层后的脱硝烟气再经过出口灰斗实现三次除灰后进入空预器中。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、烟气在入口灰斗经过一次除尘后，进入倾斜烟道时，灰颗粒要克服重力的作用减少了到达倾斜烟道的灰粒；

2、气流分布板的设置可以实现二次除尘和均流；

3、倾斜放置的喷氨格栅减少了喷嘴的堵灰，并增加了氨氮混合程度，大大减轻SCR脱硝催化剂层的积灰问题，保证SCR脱硝系统的节能高效运行；

4、多角度喷嘴使NH3从多个角度喷射，覆盖面积大，提高了NH3和烟气中NOx混合的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型一种SCR脱硝防堵提效系统的示意图；

图2为常规SCR脱硝系统的示意图；

图3为本实用新型中的喷氨格栅的喷嘴示意图；

图4为常规喷氨格栅的喷嘴示意图。

图中标号所示：

1、入口灰斗，2、倾斜烟道，3、气流分布板，4、喷氨格栅，5、导流叶片，6、整流格栅，7、SCR脱硝催化剂层，8、出口灰斗，9、喷嘴，10、供氨管道，11、空预器，12、省煤器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

现有的SCR脱硝系统如图2所示，喷氨格栅4水平布置在常规SCR脱硝系统中，由于烟道是竖直布置的，喷氨格栅4喷氨方向与烟气流动方向相同，参考图4，一般喷嘴采用单喷嘴，且垂直向上布置，烟气中携带的大量飞灰由于重力作用会落入喷嘴，从而堵塞喷管，严重影响了氨氮的均匀程度。另携带有大量飞灰的烟气流自上而下穿过SCR脱硝催化剂层7时，飞灰在重力作用下促进了SCR脱硝催化剂层7的进灰和积灰。

本实施例提出了一种SCR脱硝防堵提效系统，包括按烟气流动方向依次设置的入口烟道、SCR脱硝反应器和出口烟道，入口烟道与省煤器12连接，出口烟道与空预器11连接，入口烟道包括一次除尘段和二次除尘段，其中，一次除尘段内设有连接省煤器12出口通道的入口灰斗1，二次除尘段为底端连接入口灰斗1并沿烟气流动方向向上倾斜的倾斜烟道2，倾斜烟道2内按照烟气流动方向依次设置有气流分布板3和喷氨格栅4。气流分布板3垂直放置于倾斜烟道2内。喷氨格栅4垂直放置于倾斜烟道2内，与气流分布板3平行。喷氨格栅4由多组供氨管道10组成，供氨管道10均匀布置在倾斜烟道2的断面上，供氨管道10上均匀布置有多个喷嘴9，喷射角度与烟气流动方向的夹角不大于90度。SCR脱硝反应器内装有SCR脱硝催化剂层7，SCR脱硝催化剂层7上方设有使氨氮比分布均匀的整流格栅6。出口烟道内设置有出口灰斗8。

如图1所示，携带大量灰粒的烟气自省煤器12出口烟道进入入口灰斗1实现一次除灰，进入脱硝倾斜烟道2中，遇到气流分布板3后，由于灰粒的质量及惯性较大，在撞击到气流分布板3后改变其运动方向，使其斜向下掉落于入口灰斗1中实现二次除灰，阻止了大量的灰进入SCR反应器，较清洁的烟气经过气流分布板3后流速变得均匀，继续向上流动经过喷氨格栅4，喷氨格栅4由于倾斜放置，大大降低烟气中携带的少量飞灰落入喷嘴9造成堵塞的可能性，如图3所示，多角度喷嘴9使NH3从三种角度喷射，覆盖面积大，提高了NH3和烟气中NOx混合的均匀性。NH3和含尘很低的烟气混合后经过导流叶片5和整流格栅6后消除了变径处形成的流场不均匀问题，使得进入首层催化剂氨氮比分布变得均匀，可获得较理想的脱硝效果，并控制了NH3逃逸。经过SCR脱硝催化剂层7后的脱硝烟气再经过出口灰斗8实现三次除灰后进入空预器11中。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。