一种增加锅炉烟气环保处理设备使用寿命的组合装置的制作方法

本实用新型涉及一种组合结构和装置，具体涉及锅炉烟气环保达标排放领域中，为增加环保处理设备的使用寿命，保证在特定工况下的烟气排放达到要求，增加经济效益，减少工人劳动强度，减少废旧重金属物品的生成而设置的一套组合结构，属于锅炉、热力(供热)、环保等领域。

背景技术：

现有很多集中供热企业，实际供热量是要根据热用户用热情况而确定生产供热，用户的用户量并不是一个稳定的数值，会随着天气、生产等情况的变化而变化。这就要求集中供热企业的锅炉实际供热量处于经常变化的情况，特别是在节假日或夜晚，工业企业用汽量会大量减少。所以供热企业的锅炉在特定时间段内会处于低负荷工况中，对于某些供热企业锅炉低负荷工作会每天都发生。另一方面，国家及地方对环保越来越重视，对锅炉达标排放的指标管控日益严格，很多地方政府都要求锅炉超低排放。

在这种锅炉处于低负荷工况时，存在以下问题：

1.scr脱硝装置未达到工作温度，催化剂活性降低，脱硝效果差；

2.锅炉尾气中氨逃逸量显著增多，难以达标排放；

3.增加了硫酸铵或硫酸氢铵结晶对空预器的腐蚀(空预器和节能器是必须要有的装置，因为现锅炉系统除了要环保达标排放，还要做到节能，项目立项要通过“能评”审查)；

4.减少了scr催化剂的使用寿命，同时更换的废旧催化剂中含有重金属，会造成二次污染；

5.后置与scr脱硝系统的布袋除尘装置，也会因为烟气中的高水分而“糊袋”，不仅增加运行成本也增加了工人的劳动强度。

其他一些因锅炉低负荷运行而导致的问题，不一一叙述。

综上所示，亟需研发一种增加锅炉烟气环保处理设备使用寿命的组合装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有以供热为主要目标的锅炉低负荷运行中，锅炉本体与后置的环保系统中存在的不足，提供一种结构合理，投资较少，快速安装、安装牢固可靠的辅助性组合装置。

这种增加锅炉烟气环保处理设备使用寿命的组合装置，包括高温烟气收集器、蝶阀阀体、高温烟气管道和火星消除器扩容室；高温烟气收集器与蝶阀阀体之间设有第一法兰式连接短管和减震器，蝶阀阀体连接电动机及执行机构；蝶阀阀体与高温烟气管道之间设有第二法兰式连接短管；高温烟气管道与scr催化剂脱硝塔烟气入口前端之间设有火星消除器扩容室和布烟装置，火星消除器扩容室内置花板，布烟装置设有布烟板。

作为优选：高温烟气收集器底部设有防护板，高温烟气收集器与防护板之间设有加强筋。

作为优选：高温烟气收集器与减震器之间设有连接法兰及盘根；减震器与第一法兰式连接短管之间设有连接螺栓垫片组合件和蝶阀连接法兰螺栓垫片组件；第一法兰式连接短管与蝶阀阀体之间设有蝶阀连接法兰。

作为优选：第二法兰式连接短管与高温烟气管道之间设有管道连接法兰。

作为优选：火星消除器扩容室入口端设有温度表。

作为优选：高温烟气管道保温防护结构从内到外依次为高温绝热硅酸铝棉毡、防辐射层、第一高温玻璃棉、第二高温玻璃棉、第一高温玻璃棉、第二高温玻璃棉、第一高温玻璃棉、气囊反射层和彩钢板。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过设置高温烟气收集器、电动蝶阀、高温烟气管道、火星消除器等，增加了锅炉在低负荷运行时scr催化剂活性，提高了脱硝效果；催化剂活性得到保护，进入催化剂的氨和nox充分反应，因此氨逃逸量显著减少，确保达标排放；烟气中的氨明显降低，因此形成硫酸氢铵或硫酸铵的量明显减少，降低了硫酸铵或硫酸氢铵结晶对空预器的腐蚀；并且延长了催化剂使用寿命。

2、本实用新型减少了布袋在锅炉低负荷运行工况中受到高水分和低温的影响，造成布袋糊袋，提高了除尘效率，避免了炉后环保系统阻力增大的问题，避免了因锅炉低负荷工作中造成的系统正常工况时引风机负荷加大耗电量增大的问题，延长了布袋使用寿命，避免了布袋笼骨等金属受腐蚀从而使用寿命降低等问题。

3、本实用新型的系统并未因此增加物料消耗，耗电装置只有一台电动蝶阀电机头；清洁提温，无任何一次污染或二次污染发生；没有增加运行物料费用。

附图说明

图1是本实用新型热烟气收集和控制部分的组合示意图；

图2是本实用新型火星消除器和布烟装置的组合示意图；

图3是本实用新型高温烟气管道保温防护部分的示意图；

图4是本实用新型高温烟气管道保温防护部分横向剖面示意图。

附图标记说明：防护板1、加强筋2、高温烟气收集器3、连接法兰及盘根4、连接螺栓垫片组合件5、第一法兰式连接短管6、电动机及执行机构7、蝶阀阀体8、第二法兰式连接短管9、管道连接法兰10、高温烟气管道11、蝶阀连接法兰12、蝶阀连接法兰螺栓垫片组件13、减震器14、火星消除器扩容室15、花板16、温度表17、布烟装置18、高温绝热硅酸铝棉毡19、防辐射层20、第一高温玻璃棉21、第二高温玻璃棉22、气囊反射层23、彩钢板24。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

所述增加锅炉烟气环保处理设备使用寿命的组合装置，包括高温烟气收集器3、蝶阀阀体8、高温烟气管道11和火星消除器扩容室15。锅炉本体过热器前的热烟气在配套支架、吊架、防护板1、加强筋2的辅助下，进入到高温烟气收集器3内，高温烟气收集器3与蝶阀阀体8之间设有第一法兰式连接短管6和减震器14，蝶阀阀体8连接电动机及执行机构7，蝶阀阀体8通过plc控制，调节阀门的开启度控制热烟气的流量。蝶阀阀体8与高温烟气管道11之间设有第二法兰式连接短管9。高温烟气管道11与scr催化剂脱硝塔烟气入口前端之间设有火星消除器扩容室15、布烟装置18，热烟气通过火星消除器扩容室15和布烟装置18后进入到scr催化剂脱硝塔烟气入口前端；火星消除器扩容室15内置花板16，对烟气流速、流向进行调整，并消除掉可能导致scr催化剂模块烧结的含有可燃物颗粒的火星；布烟装置18的布烟板材质选用耐高温、耐冲刷的钢材，作用是对烟气进行导向、使烟气分布均匀、温度场均衡，且有进一步消除火星的作用。

高温烟气收集器3底部设有防护板1，高温烟气收集器3与防护板1之间设有加强筋2。

高温烟气收集器3与减震器14之间设有连接法兰及盘根4；减震器14与第一法兰式连接短管6之间设有连接螺栓垫片组合件5和蝶阀连接法兰螺栓垫片组件13；第一法兰式连接短管6与蝶阀阀体8之间设有蝶阀连接法兰12。

第二法兰式连接短管9与高温烟气管道11之间设有管道连接法兰10。

火星消除器扩容室15入口端设有温度表17。

由于本系统对于单独供热型锅炉操作频繁，故选用电动蝶阀远程中枢控制方式。

热烟气进入scr反应器烟道的位置，要保证能与烟道中的冷烟气有充足的混合空间，保证混合后的烟气温度均匀，避免烧结催化剂模块。scr反应器烟道的热烟气进入位置处内径一般采用约2～5d(d为主烟气管道内径)即可达到预混的作用。

加热烟气放散口宜设置温度显示装置，或在入主烟气管道前的加热管道上安装温度显示装置。

由于全程冷热烟气均为浊段，故要根据现场工艺布置情况合理设计该加热管道，防止加热烟气管道积灰堵塞，宜采用从烟道上部垂直接入加热管道的方式。

因各锅炉型号参数和环保脱硝位置的布置不同，加热管线直径需根据烟道烟温、加热烟气烟温、加热管道阻力流量等计算。

如果供热锅炉每天都要有低负荷的工况，为节省投资和排放问题放散管可不用设置。

因为导入的热烟气以350℃为宜(scr催化剂模块的正常工作温度为300～400℃)，所以这条热烟气管线的保温层结构(高温烟气管道保温防护部分)从内到外分别为高温绝热硅酸铝棉毡19、防辐射层20、第一高温玻璃棉21、第二高温玻璃棉22、第一高温玻璃棉21、第二高温玻璃棉22、第一高温玻璃棉21、气囊反射层23和彩钢板24。

某集中供热(汽)项目公司，为所在工业园区的11家用汽企业供应蒸汽，部分蒸汽用户要求24小时用汽，部分企业只在白天生产时用汽。据调研统计，该供热公司需要提供的蒸汽量为：日最大蒸汽供应量30.9吨/小时，用汽时间长度约8小时/日；日最小蒸汽供汽量为10吨/小时左右，用汽时间长度约6小时/日。项目投建锅炉为shl35-1.6/230-s型生物质直燃蒸汽锅炉，系统配有sncr脱硝、高温多管陶瓷除尘、scr脱硝、脱硫、布袋除尘等环保系统，cems在线监测，超低排放。

本实用新型即是为解决该类型锅炉供热环保工艺中，scr脱硝在锅炉处于低负荷工况时，正常进入scr脱硝塔前的烟气温度只有200℃左右，无法满足催化剂模块工作温度300-400℃的要求的情况下环保排放指标不达标的难题。

具体实施解决方式如下：

1、锅炉本体出口烟道通过高温烟气收集器3引出热烟气加热管线，电动蝶阀控制热烟气的流量，加热管线(高温烟气管道11)采取保温+保护措施；

2、根据scr脱硝装置入口烟气温度控制电动蝶阀开度；

3、加热管线引至scr烟气入口前管道；

4、热烟气通过火星消除器内置的花板16和布烟装置18，为scr催化剂模块提温。

经此升温调节，保证scr催化剂模块处于高效活性的工作温度范围内。同时由于scr催化剂模块出口烟温同步提升，故此实用新型也能防止布袋除尘器因低温高水气“糊袋”事件发生。

本实用新型非常适用于使用高水分燃料，如含水率45-50％的湿木块、生活垃圾、林业废弃物、农作物青料等的供热锅炉系统。