一种水玻璃窑炉新型脱硝除尘装置的制作方法

本实用新型属于水玻璃加工技术领域，具体涉及一种水玻璃窑炉新型脱硝除尘装置。

背景技术：

水玻璃(na2o·msio2)做为白炭黑(水合二氧化硅)一种重要原料，是石英砂与纯碱按照一定比例混合，送入水玻璃窑炉通过高温煅烧制备而成。燃煤窑炉按照国家规定，燃烧尾气必须经过净化(脱硫、脱硝)处理后才可排入大气。

目前市场上主要有sncr(选择性非催化还原法)和scr(选择性催化还原法)两种脱硝技术。sncr脱硝技术是将nh3、尿素等还原剂喷入锅炉内与nox进行选择性反应，反应温度在850-1250℃。脱硝效率为30％-80％，受炉膛结构影响大。

scr脱硝技术将nh3作为脱硝剂喷入高温烟气(300-400℃)脱硝系统，在催化剂的作用下将烟气中nox分解为n2和h2o。

但scr脱硝技术都存在着粉尘吸附在催化剂表面，导致催化剂中毒失去活性。催化剂吸附粉尘还会导致烟气阻力增加，整个系统不能正常运行。因此许多水玻璃生产企业采用电除尘装置预先去除烟气中的粉尘，但运行成本高昂。也有企业采用高温布袋除尘装置，但因为布袋耐受温度只有250℃，而scr脱硝系统要求烟气温度在300-400℃，过低或过高的烟气温度严重影响脱硝效果。

如果采用低温催化剂脱硝技术，不仅脱硝效果低而且运行成本高昂。

目前脱硝系统采用scr脱硝装置，采用氨水为还原剂，消除nox达到国家规定的nox排放要求。

经过高温布袋除尘或电除尘除尘预处理后的高温窑炉烟气(300-400℃)通过scr反应器，scr反应器包含催化剂层，在催化剂作用下，nh3与nox反应脱除nox，并加快反应速度。scr反应器催化剂层间安装吹灰器用来吹除沉积在催化剂上的灰尘和scr反应副产物，防止催化剂失去活性，影响系统正常运行。

为防止催化剂层积灰，在每层催化剂上装有声波吹灰器，其原理是通过声波发生器将压缩空气或高压蒸汽调制成声波，将压缩空气的的能量转化为声能(声波)。声波在弹性介质(反应器内空间)里传播，声波循环往复的作用在催化剂表面的积灰上，对灰粒之间及灰粒和催化剂壁之间的结合力起到减弱和破坏的作用，声波持续工作，那种结合力必然会减弱，当它减弱到一定程度之后，由于灰粒本身的重量或烟气的冲刷力，灰粒会掉下来或被烟气带走。保持催化剂活性，保证脱硝系统稳定运行。但使用一段时间后粉尘仍然会吸附在催化剂表面，导致催化剂失去活性，系统无法正常运行。

高温布袋除尘系统存在占地面积大，且高温布袋耐受温度只有250℃，这就要求烟气温度不能高于250℃，一旦窑炉烟气超温，布袋很快会烧毁，达不到除尘目的；并且未经过除尘的尾气直接与催化剂接触，极易导致催化剂中毒失去活性。并且窑炉尾气温度过低(250℃)，将使脱硝效率急剧下降，因此，必须在窑炉尾气进入scr反应器前增加一套升温系统，保证窑炉尾气进入scr反应器时的温度不低于300℃。如果用高温布袋除尘系统，经过测算每吨水玻璃成本将增加50-60元。

电除尘系统虽然较高温布袋除尘系统除尘稳定，但运行成本高，经过测算每吨水玻璃成本将增加60-80元。

无论采用高温布袋除尘装置或电除尘装置的scr脱硝技术的运行企业，其高昂的运行成本一直困扰着企业，目前并没有很好的兼顾脱硝效率和运行成本的解决方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种不采用高温布袋或电除尘装置对高温尾气进行除尘预处理；将scr脱硝系统原有的声波吹灰方式取消，采用高压气体脉冲喷吹的方式去除催化剂积灰的水玻璃窑炉新型脱硝除尘装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种水玻璃窑炉新型脱硝除尘装置，包括脱硝反应器，所述脱硝反应器的内部设有三层催化单元，催化单元均包括催化剂层，催化剂层的上方设有脉冲除尘装置，脉冲除尘装置包括若干个吹气管，吹气管的进口分别通过电磁脉冲阀连接气包的出气口，气包的进气口通过进气管连接气源。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述三层催化单元由上至下依次是第一催化单元、第二催化单元和第三催化单元，第一催化单元和第三催化单元的上方分别设有一个脉冲除尘装置。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述气源为螺杆式空气压缩机。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述脱硝反应器的壳体上设有与吹气管配合的开孔，相邻的吹气管之间的间距为160mm。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述吹气管的底部设有若干个喷气嘴。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述若干个吹气管并列设置于同一平面，相邻的吹气管之间设有活动气管，两侧的吹气管与脱硝反应器的内壁之间设有活动气管，活动气管底部设置于横梁上，横梁的顶部设有滑轨，活动气管的底部通过滑块连接滑轨，活动气管的侧面设有侧进气口，吹气管的侧面设有侧出气口，活动气管的侧进气口与吹气管的侧出气口通过连接管连通；相邻的活动气管与吹气管之间设有若干个弹簧。

吹气管进气的同时通过连接管向活动气管供气，供气的同时活动气管由于气流的冲击产生横向的运动，横向运动的同时弹簧蓄能，弹簧的弹力大于气流冲击力时弹簧带动活动气管反向运动，从而使活动气管沿横梁上的滑轨往复运动，从而改变底部喷嘴的喷吹位置，扫略吹气管之间的区域的催化剂层，提高喷吹的覆盖范围。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述活动气管的底部设有若干个喷气嘴。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述吹气管固定连接横梁。能够承受弹簧反作用力。

作为本实用新型的进一步优化方案，所述连接管的材料为波纹管。保持一定伸缩性的同时具备较高的强度。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型利用脉冲除尘装置通过脉冲喷吹的方式降低催化剂积灰，催化剂中毒失去活性现象得到根本改善，scr脱硝系统可以长时间连续稳定高效运行；

2)本实用新型对于催化层的喷吹覆盖均匀，最大限度的优化清除效果；

3)本实用新型的改造和使用成本较低，较高温布袋或电除尘装置运行成本有优势明显，极大的降低了企业的运行成本和环保压力。

附图说明

图1是实施例一中本实用新型的结构示意图；

图2是实施例一中本实用新型的脱硝反应器的剖视图一；

图3是实施例一中本实用新型的脱硝反应器的剖视图二；

图4是实施例一中本实用新型的脉冲除尘装置的结构示意图；

图5是实施例一中本实用新型的吹气管的底部结构示意图；

图6是实施例二中本实用新型的脉冲除尘装置的结构示意图。

图中：脱硝反应器1、催化单元2、第一催化单元201、第二催化单元202、第三催化单元203、脉冲除尘装置3、吹气管4、电磁脉冲阀5、气包6、喷气嘴7、活动气管20、横梁21、滑轨22、连接管23、弹簧24。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例一

如图1-5所示，一种水玻璃窑炉新型脱硝除尘装置，包括脱硝反应器1，所述脱硝反应器1的内部设有三层催化单元2，催化单元2均包括催化剂层，催化剂层的上方设有脉冲除尘装置3，脉冲除尘装置3包括若干个吹气管4，吹气管4的进口分别通过电磁脉冲阀5连接气包6的出气口，气包6的进气口通过进气管连接气源。气源采用螺杆式空气压缩机作为间隔式脉冲除尘装置3气源(气源压力0.4-0.6mpa)。

上述，三层催化单元2由上至下依次是第一催化单元201、第二催化单元202和第三催化单元203，第一催化单元201和第三催化单元203的上方分别设有一个脉冲除尘装置3。

上述，脱硝反应器1的壳体上设有与吹气管4配合的开孔，相邻的吹气管4之间的间距为160mm。

上述，吹气管4通过螺纹连接脱硝反应器1的壳体。

上述，电磁阀和吹气管4、气包6采用软连接。

上述，气包6顶部和吹气管4高差为200mm。

上述，吹气管4的底部设有若干个喷气嘴7。

需要说明的是，脱硝反应器1的顶部通过管道和法兰连接窑炉尾气出口，底部通过管道和法兰连接烟囱；脱硝反应器1的外部设有检修梯。

本发明目的是针对现有scr脱硝系统进行技术改造，不采用高温布袋或电除尘装置对高温尾气进行除尘预处理；将scr脱硝系统原有的声波吹灰方式取消。整体系统改为间隔式脉冲除尘装置3，安装在催化剂层表面。以压缩空气为气源，脉冲间隔5s-10分钟，每次喷吹时间0.2-1s，根据窑炉尾气工况可调。

改造后的脱硝除尘装置，窑炉尾气脱硝系统运行稳定正常，兼顾运行成本和脱硝效率。

本实用新型所产生的有益效果：一、原有的声波吹灰装置，脱硝催化剂使用150h左右就会中毒失去活性，需要停止脱硝系统运行，清理催化剂，费时费力；脱硝系统停运后，窑炉尾气直接排放，环保压力极大。改为脉冲除尘装置3后，催化剂积灰极大地降低，催化剂中毒失去活性现象得到根本改善。scr脱硝系统可以长时间连续稳定高效运行。

二、改为整体式间隔式脉冲除尘装置3后，每吨水玻璃成本只增加不到20元，较高温布袋或电除尘装置运行成本有优势明显，极大的降低了企业的运行成本和环保压力。

实施例二

如图6所示，在实施例一的基础上，若干个吹气管4并列设置于同一平面，相邻的吹气管4之间设有活动气管20，两侧的吹气管4与脱硝反应器1的内壁之间设有活动气管20，活动气管20底部设置于横梁21上，横梁21的顶部设有滑轨22，活动气管20的底部通过滑块连接滑轨22，活动气管20的侧面设有侧进气口，吹气管4的侧面设有侧出气口，活动气管20的侧进气口与吹气管4的侧出气口通过连接管23连通；相邻的活动气管20与吹气管4之间设有若干个弹簧24。

吹气管4进气的同时通过连接管23向活动气管20供气，供气的同时活动气管20由于气流的冲击产生横向的运动，横向运动的同时弹簧24蓄能，弹簧24的弹力大于气流冲击力时弹簧24带动活动气管20反向运动，从而使活动气管20沿横梁21上的滑轨22往复运动，从而改变底部喷嘴的喷吹位置，扫略吹气管4之间的区域的催化剂层，提高喷吹的覆盖范围。

上述，活动气管20的底部设有若干个喷气嘴7。

上述，吹气管4固定连接横梁21。能够承受弹簧24反作用力。

上述，连接管23的材料为波纹管。保持一定伸缩性的同时具备较高的强度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。