一种水泥窑的SCR脱硝反应塔导流均布装置的制作方法

一种水泥窑的scr脱硝反应塔导流均布装置
技术领域
1.本发明属于水泥生产中环保减排的技术领域，涉及新型干法水泥熟料生产线nox减排技术。更具体地，本发明涉及一种水泥窑的scr脱硝反应塔导流均布装置。


背景技术：

2.1、水泥生产线的脱硝技术背景：
3.在国家生态文明建设的背景下，各行业污染物排放日趋严格，其中对水泥行业no
x
排放提出了100mg/nm3，甚至50mg/nm3，同时严格控制氨逃逸的严峻要求。现有的分级燃烧、sncr脱硝等技术难以满足，而scr脱硝技术以其高效的脱硝效率和氨逃逸控制，成为水泥行业烟气脱硝技术主要方向。
4.scr(selective catalytic reduction，选择性催化还原法)脱硝系统主要由scr脱硝反应塔、空压机系统、喷氨系统组成；其中，scr脱硝反应塔是整个系统的关键，主要承载着气体的均布、氮氧化物还原等功能，而气体均布装置设置在scr脱硝反应塔的前端，是氮氧化物在催化剂表面发生还原反应，生成无害气体n2的核心装置。
5.2、scr脱硝工艺原理：
6.scr法是还原剂(nh3或尿素)在催化剂作用下，选择性地与no
x
反应生成n2和h2o，而不是被o2所氧化，故称为“选择性”。如图1所示，scr脱硝工艺过程的主要反应如下：
[0007][0008][0009][0010]
3、scr脱硝工艺流程：
[0011]
目前scr脱硝系统主要为高温布置形式和中温布置形式，主要是将预热器出口280～350 ℃或者180～220℃气体引入scr反应塔，废气中氮氧化物在催化剂的作用下发生还原反应，生产n2，主要流程参见图2、图3所示。
[0012]
4、scr反应塔
[0013]
scr反应塔为scr催化还原脱硝的主要设备之一，主要包括入口、气体导流均布装置、底部粉尘输送装置，催化剂布置在中间位置，每层催化剂设置清灰装置，并设置温度压力仪表、检修平台等必要设备。
[0014]
但是，在现有技术中，scr反应塔气体导流均布问题没有很好解决；而由于水泥窑烟气温度高且流量大、不易均布，导致脱硝达不到工艺要求，对环保减排带来不利后果。


技术实现要素：

[0015]
本发明提供一种水泥窑的scr脱硝反应塔导流均布装置，其目的是使进入催化剂
的废气浓度趋于均匀，提高scr脱硝效率。
[0016]
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
[0017]
本发明的水泥窑的scr脱硝反应塔导流均布装置，所述的scr反应塔包括废气入口、催化剂层和净化气体出口，在所述的废气入口与催化剂层之间，设置气体导流均布段；所述的气体导流均布段设置与气体流动方向垂直分布的导流均布格栅，所述的导流均布格栅包括多个互相平行且间隔均匀的导流均布板。
[0018]
所述的导流均布格栅在气体导流均布段内设置三层，从上至下分别为第一层导流均布格栅、第二层导流均布格栅和第三层导流均布格栅，且各层导流均布格栅与气体导流均布段内腔尺寸相适应，从上至下，从小到大。
[0019]
所述的导流均布板的横截面形状为开口朝下的“v”字形。
[0020]
两个相邻的导流均布板的“v”字形的对称面距离为70～200mm。
[0021]
所述的“v”字形的两侧边的夹角为15～28
°
。
[0022]
所述的“v”字形尖端采用圆弧过渡，其圆弧半径为r2～r8mm。
[0023]
在所述的第一层导流均布格栅上的导流均布板分布的两个最外边缘，分别设置一个导流边板；所述的导流边板平行于导流均布板；所述的导流边板8倾斜方向与相邻导流均布板7 的外侧边相同。
[0024]
所述的导流边板与该侧边在导流均布格栅平面方向上的距离为60～100mm。
[0025]
所述的第一层导流均布格栅与第二层导流均布格栅的导流均布板、第二层导流均布格栅与第三层导流均布格栅的导流均布板，均互相垂直分布。
[0026]
所述的导流均布格栅通过导流板支撑固定在scr反应塔内壁上；所述的导流板支撑采用宽度为50～150mm的扁钢制成；所述的导流板支撑的长度方向垂直于导流均布板。
[0027]
本发明采用上述技术方案，在scr反应塔入口设置高效气体导流均布装置，通过设置特殊结构导流板，改变废气集中区域气体的流动方向，降低远离中心区域的气体压力，废气能够较为均匀地通过催化剂层，使进入催化剂的废气浓度趋于均匀，确保到达催化剂表面的气体均匀，速度偏差≤5％，提高scr反应塔横截面上气体的分散均匀程度，确保进入催化剂气体均匀，提高scr脱硝反应的效率。
附图说明
[0028]
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
[0029]
图1为scr烟气脱硝原理图；
[0030]
图2为高温scr脱硝流程工艺结构图；
[0031]
图3为中温scr脱硝流程工艺结构图；
[0032]
图4为scr反应塔的结构示意图；
[0033]
图5为本发明的scr入口导流均布装置结构示意图；
[0034]
图6为本发明的导流均布段中导流板的结构示意图；
[0035]
图7为本发明的导流均布格栅的俯视示意图。
[0036]
图中标记为：
[0037]
1、ph锅炉，2、旋风筒，3、分解炉，4、回转窑，5、scr反应塔，6、导流均布格栅， 7、导流均布板，8、导流边板，9、气体导流均布段，10、催化剂层，11、废气入口，12、净化气体出口，
13、导流板支撑。
具体实施方式
[0038]
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0039]
如图4至图7所示本发明的结构，为一种水泥窑的scr脱硝反应塔5的导流均布装置，用于新型干法窑2500t/d～12000t/d熟料线scr脱硝系统。本发明针对水泥窑烟气温度高且流量大、不易均布的问题，提供了scr脱硝反应塔前置的气体导流均布装置，关系到脱硝效率以及scr系统运行的长期稳定性。所述的scr反应塔5包括废气入口11、催化剂层10和净化气体出口12，在所述的废气入口11与催化剂层10之间，设置气体导流均布段9。在scr 反应塔入口设置高效气体导流均布装置，可有效的将气体的进行分配，使气体均匀通过催化剂，从而保证scr脱硝反应效率。
[0040]
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现使进入催化剂的废气浓度趋于均匀，提高scr脱硝效率的发明目的，本发明采取的技术方案为：
[0041]
如图5和图6所示，本发明的水泥窑的scr脱硝反应塔导流均布装置，所述的气体导流均布段9设置与气体流动方向垂直分布的导流均布格栅6；
[0042]
所述的导流均布格栅6包括多个互相平行且间隔均匀的导流均布板7。如图7所示。
[0043]
本发明通过设置特殊结构导流板7，降低远离中心区域压力，以提高截面气体的分散均匀程度，确保到达催化剂表面的气体均匀。本发明是针对现有技术的缺陷，深入分析目前水泥窑生产线废气情况，在scr反应塔入口前端位置设置特殊的导流均布装置，通过改变废气集中区域气体的流动方向，使进入催化剂的废气浓度趋于均匀，提高scr脱硝效率。
[0044]
图5中右边的图，是气体导流均布段9的主视剖面图，左边的是侧视剖面图。
[0045]
所述的导流均布格栅6在气体导流均布段9内设置三层，从上至下分别为第一层导流均布格栅、第二层导流均布格栅和第三层导流均布格栅，且各层导流均布格栅6与气体导流均布段9内腔尺寸相适应，从上至下，从小到大。
[0046]
在scr反应塔入口下面设置的导流均布装置，主要包括第一层导流均布格栅、第二层导流均布格栅和第三层导流均布格栅，三层按照一定的间距布置，起到较好的导气体导流均布作用。通过三层导流均布装置后，废气能够较为均匀的通过催化剂，速度偏差≤5％，确保进入催化剂气体均匀，scr能够取得良好的脱硝效率。
[0047]
所述的导流均布板7的横截面形状为开口朝下的“v”字形。即采用倒置v型结构。
[0048]
倒置的v型结构使得气流向下流动时分散，不过于集中；多个这样的分散气流，互相交错，使得气体流动分布均匀。
[0049]
两个相邻的导流均布板7的“v”字形的对称面距离为70～200mm。
[0050]
所述的“v”字形的两侧边的夹角为15～28
°
。所述的“v”字形尖端采用圆弧过渡，其圆弧半径为r2～r8mm。
[0051]
如图6所示，在所述的第一层导流均布格栅上的导流均布板7分布的两个最外边缘，分别设置一个导流边板8；所述的导流边板8平行于导流均布板7；所述的导流边板8倾斜方向与相邻导流均布板7的外侧边相同。
[0052]
其目的是为了减小两侧压力，增加气体通过性，采用导流边板8形式，与水平夹角50～ 80
°
；这是因为靠近边缘的气体压力较大。而第二层导流均布格栅和第三层导流均布格栅不再设置导流边板8。因为该处的边缘压力有所下降。
[0053]
第二层导流均布格栅间距、角度与第三层导流均布格栅相同，只是两者的导流均布板7 要交错互相垂直。
[0054]
所述的导流边板8与该侧边在导流均布格栅平面方向上的距离为60～100mm。
[0055]
所述的第一层导流均布格栅与第二层导流均布格栅的导流均布板7、第二层导流均布格栅与第三层导流均布格栅的导流均布板7，均互相垂直分布。
[0056]
如图5和图6所示，三层导流格栅均布呈互相垂直布置，例如，第一层横向布置，第二层则竖向布置，与第一层交错呈90
°
，第三层再横向布置，又与第二层交错呈90
°
。
[0057]
这样气流多次交错、充分混合，使得进入催化剂的废气浓度和速度更加均匀，提高了催化效果。
[0058]
所述的导流均布格栅6通过导流板支撑13固定在scr反应塔5内壁上；所述的导流板支撑13采用宽度为50～150mm的扁钢制成；所述的导流板支撑13的长度方向垂直于导流均布板7。
[0059]
导流板支撑13采用50～150mm宽扁钢，主要起到支撑导流边板8和导流均布板7的作用。该扁钢的扁平面要垂直于格栅的平面，才能起到稳定的支撑作用。
[0060]
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。