一种自适应高效SNCR工艺用装置的制作方法

本申请涉及环保技术领域，尤其涉及一种自适应高效sncr工艺用装置。

背景技术：

随着非电行业烟气nox的超低排放环保要求，采用常规的低氮燃烧法、氧化法、常规sncr法和scr法很难满足。

低氮燃烧法和常规sncr法脱硝效率低，无法满足超低排放；scr采用的锰/钒钛基催化剂脱硝温度窗口一般不低于280℃，通常需要烟气升温，导致工艺复杂、投资运行成本高；直接氧化法是利用强氧化剂直接氧化nox，虽然脱硝率高，但存在成本高、易造成二次污染等问题。

技术实现要素：

本申请提供了一种自适应高效sncr工艺用装置，以解决直接氧化nox超低排放要求的问题。

本申请采用的技术方案如下：

本实用新型提供了一种自适应高效sncr工艺用装置，包括反应塔、换热装置、风机、氨水罐、第一管道和第二管道，所述反应塔底部具有高温烟气进气口，顶部具有高温烟气出气口，所述出气口连接至助燃机构；所述反应塔内设置有至少一个换热装置，所述风机输出端连通在所述换热装置的下部，所述换热装置的上部连接有伸出所述反应塔的第二管道，所述第二管道连接至助燃机构；所述第一管道一端与所述氨水罐连接，另一端伸在所述反应塔内且位于所述换热装置的上方。

进一步地，还包括连接在所述第一管道上的氨水供应泵。

进一步地，还包括设置在第一管道上的计量分配装置,所述计量分配装置位于所述反应塔和氨水供应泵之间。

进一步地，还包括喷枪，所述喷枪设置在所述第一管道的另一端的端部。

进一步地，所述换热装置具有三个，包括自反应塔的下部至上部依次设置的一级换热装置、二级换热装置和三级换热装置；

所述风机对应具有三个，包括第一风机、第二风机和第三风机；

所述第一风机连通在一级换热装置的下部，所述第二风机连通在二级换热装置的下部，所述第三风机连通在三级换热装置的下部。

进一步地，所述第一管道远离氨水供应泵的一端分有两个分管道，分别为第一分管道和第二分管道；

所述第一分管道上连接有第一计量分配装置，所述第一分管道的远端部连接有一级喷枪，所述一级喷枪位于所述一级换热装置的上方；

所述第二分管道上连接有第二计量分配装置，所述第二分管道的远端部连接有二级喷枪，所述二级喷枪位于所述二级换热装置的上方。

进一步地，所述一级换热装置的下端设置有第一温度传感器，所述二级换热装置的下端设置有第二温度传感器，所述三级换热装置的下端设置有第三温度传感器，所述三级换热装置的上端具有第四温度传感器。

进一步地，所述风机为变频离心风机。

进一步地，所述氨水的质量分数为10～30％。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本实用新型的一种自适应高效sncr工艺用装置，本装置适用于工业窑炉高温不低于1200℃烟气中高浓度nox的去除，减少投资和运行成本；通过计量分配装置和调节换热装置，有利于保证sncr反应所需的温度窗口，提高去除效率效率，可满足窑炉烟气负荷变化；sncr系统喷枪分级设置，计量分配装置调节氨水的进量，喷枪分配不同的氨氮比，与各温度窗口相匹配，提高了sncr有效还原效率；本工艺装置解决了工业窑炉高温烟气高浓度nox超低排放要求，去除了常规工艺所需的烟气升降温、工艺复杂和投资运行成本高等相关问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的一种自适应高效sncr工艺用装置的示意图；

图示说明：

其中，1-反应塔；2-氨水罐；3-第一管道；4-第二管道；5-进气口；6-出气口；7-氨水供应泵；8-一级换热装置；9-二级换热装置；10-三级换热装置；11-第一风机；12-第二风机；13-第三风机；14-第一分管道；15-第二分管道；16-一级喷枪；17-二级喷枪；18-第一计量分配装置；19-第二计量分配装置。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

参见图1，为一种自适应高效sncr工艺用装置的示意图。

本申请提供的一种自适应高效sncr工艺用装置，包括反应塔1、换热装置、风机、氨水罐2、第一管道3和第二管道4，反应塔1底部具有高温烟气进气口5，顶部具有高温烟气出气口6，出气口6连接至助燃机构；反应塔1内设置有至少一个换热装置，风机输出端连通在换热装置的下部，换热装置的上部连接有伸出反应塔1的第二管道4，第二管道4连接至助燃机构；第一管道3一端与氨水罐2连接，另一端伸在反应塔1内且位于换热装置的上方。

具体来说：

还包括连接在第一管道3上的氨水供应泵7，氨水供应泵7，用于将氨水抽至反应塔1中。

还包括设置在第一管道3上的计量分配装置,计量分配装置位于反应塔1和氨水供应泵7之间。

还包括喷枪，喷枪设置在第一管道3的另一端的端部。

换热装置具有三个，可采用气气换热、水气换热等。换热装置包括自反应塔1的下部至上部依次设置的一级换热装置8、二级换热装置9和三级换热装置10；风机对应具有三个，包括第一风机11、第二风机12和第三风机13；第一风机11连通在一级换热装置8的下部，第二风机12连通在二级换热装置9的下部，第三风机13连通在三级换热装置10的下部。

第一管道3远离氨水供应泵7的一端分有两个分管道，分别为第一分管道14和第二分管道15；第一分管道14上连接有第一计量分配装置18，第一分管道14的远端部连接有一级喷枪16，一级喷枪16位于一级换热装置8的上方；第二分管道15上连接有第二计量分配装置19，第二分管道15的远端部连接有二级喷枪17，二级喷枪17位于二级换热装置9的上方。

一级换热装置8的下端设置有第一温度传感器，二级换热装置9的下端设置有第二温度传感器，三级换热装置10的下端设置有第三温度传感器，三级换热装置10的上端具有第四温度传感器；以便于实时监测反应塔1内各个部分或者高度的温度。

其中，本实施例中，三个风机均为变频离心风机，布置在整套反应塔1外，为整套装置提供动力，同时，将部分还原后的高温烟气分别经反应塔1顶部的出气口6以及侧面的两个第二管道4送到助燃机构去二次利用(助燃)。

氨水的质量分数为10～30％。其中，本实施例中的氨水的质量分数为20％。

本实用新型适用于烟气温度窗口在1100℃以上，nox浓度不低于1000mg/nm3，sncr脱硝效率不低于90％。

本实用新型的工作原理为：

首先，通过一级换热装置8将烟气温度控制在1100℃左右，利用第一计量分配装置18调节氨水的进量，利用可以调节氨氮反应摩尔比(1.5～2)的一级喷枪16将氨水雾化为60～80微米液滴，一级喷枪16喷出的氨水与反应塔1内的烟气中的高浓度nox进行混合反应，保证还原剂(氨水)与nox不小于0.5s的停留时间(反应时间)，以满足不小于80％还原率；

其次，通过二级换热装置9将烟气温度控制在950℃左右，利用第二计量分配装置19可以调节氨水的进量，利用可以调节氨氮反应摩尔比(1～1.5)的二级喷枪17将氨水雾化为40～60微米液滴，二级喷枪17喷出的氨水与反应塔1内的烟气中的高浓度nox进行混合反应，保证还原剂(氨水)与nox不小于0.5s的停留时间(反应时间)，以满足不小于90％还原率，将nox逐步还原为一氧化氮和水，从而达到超低排放标准(超低排放要求)。

左侧的三个变频离心风机将反应塔1内经氨水还原后的的高温空气，经反应塔1右侧的两个第二管道4送入助燃机构去二次利用，反应塔1顶部的经氨水还原后的的高温空气，经反应塔1顶部的出气口6送入助燃机构去二次利用。

本实施例通过三个换热装置保证非选择性催化氧化反应的温度窗口，使得1200℃的高温烟气自反应塔1底端至反应塔1的顶端温度逐渐减小直至为850℃；利用两个第二计量分配装置调节氨水的进量，通过两个喷枪调节控制氨氮比，再由两个喷枪喷射进入反应塔1中，通过换热装置的结构保证最佳的停留时间等相互协同，最终实现sncr高效去除nox的目标。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。