一种烟气脱硝设备的制作方法

1.本发明涉及环保脱硝技术领域，具体涉及一种烟气脱硝设备。


背景技术：

2.氮氧化物作为主要的大气污染物之一，是继二氧化硫之后国家严格控制排放的对象，目前我国氮氧化物排放的总量约为1624.5万吨。scr(选择性催化还原)技术是目前世界上应用最成熟最广泛的烟气脱硝技术，其原理就是在含有氮氧化物的尾气中喷入氨或者其他氮化合物，在催化剂的作用下，使其中的氮氧化物还原成氮气和水。scr技术脱硝效率可达到95％以上，由脱销效率高、选择性好、适用范围广、运行稳定可靠等优点，自七十年代后期在日本安装第一台电厂scr装置以来，得到迅猛发展，在日本已有超过170个商业scr装置在运行，scr脱销装置已成为发达国家电厂的必备。
3.喷氨格栅作为脱硝工艺的核心部件，起到对喷入到反应器入口烟道中的氨/空气混合气体进行分布的作用，分布的均匀性直接决定着脱硝的效果。现有技术中喷氨格栅的喷嘴位置固定，导致喷氨覆盖的区域有限，氨与烟气混合不够充分均匀，影响脱硝效率。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种烟气脱硝设备，用于解决背景技术中提到的问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种烟气脱硝设备，包括燃烧炉和与燃烧炉相连通的烟道，所述烟道内沿烟气走向依次设有旋转喷氨格栅和氨气混合器，所述烟道远离燃烧炉的一端通过水平管道与scr反应器的入口管道相连接，所述scr反应器的内部管道内设有催化剂层和补充喷氨系统，所述scr反应器的出口管道与空预器相连接；
6.所述旋转喷氨格栅包括喷氨母管、旋转缸体、喷氨支管和旋转轴，所述旋转缸体为中空结构，所述喷氨母管通过旋转接头与旋转缸体的顶端相连通，所述旋转缸体外侧的下方均匀连接有若干喷氨支管，且所述喷氨支管平行于烟道的水平截面设置，所述喷氨母管通过旋转缸体内部的中空腔与各个喷氨支管相连通，所述喷氨支管的底部沿轴向等间隔地设置有若干喷嘴，所述喷嘴正对着烟气的前进方向，所述旋转缸体的底部固接有旋转轴。
7.优选的，每个所述喷氨支管与旋转缸体的外壁之间均分别通过斜撑杆固定连接。
8.优选的，所述旋转轴连接有旋转电机，所述旋转电机带动旋转缸体、喷氨支管和斜撑杆转动。
9.优选的，所述喷氨母管与旋转接头的连接处设置有密封圈。
10.优选的，所述水平管道两端的连接处形成拐角，所述拐角处设有导流板，所述导流板上均布有若干导流通道，所述导流通道的导流反向与拐角处的弯折方向相一致。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置旋转喷氨格栅，在使用时，旋转电机驱动旋转轴转动，旋转轴带动旋转缸体和喷氨支管转动，使得喷氨过程中，喷嘴的位置随喷氨支管不停旋转变动，大大增加了喷氨覆盖的区域，同时旋转过程也实现了对氨和烟
气的扰动搅拌效果，使得氨和烟气能够充分混合均匀，从而有利于提高脱硝效率。
附图说明
12.下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为本发明的中旋转喷氨格栅的结构示意图；
15.图3为图2中沿a-a方向的截面示意图；
16.图4为本发明中补充喷氨装置的结构示意图；
17.图5为本发明中取样网格的结构示意图；
18.图6为图5中沿b-b方向的截面示意图。
19.其中，附图标记具体说明如下：燃烧炉1、烟道2、旋转喷氨格栅3、喷氨母管301、旋转缸体302、旋转接头303、喷氨支管304、喷嘴305、旋转轴306、斜撑杆307、氨气混合器4、水平管道5、导流板6、scr反应器7、催化剂层8、补充喷氨装置9、补充喷氨格栅901、补充喷氨支管902、调节阀903、取样网格10、网格主体1001、取样通管1002、吸气泵1003、烟气分析单元11、喷氨控制单元12、空预器13。
具体实施方式
20.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易的了解本发明的其他优点及功效。
21.须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
22.如图1所示，本发明提供一种烟气脱硝设备，包括燃烧炉1和与燃烧炉1相连通的烟道2，所述烟道2内沿烟气走向依次设有旋转喷氨格栅3和氨气混合器4，所述烟道2远离燃烧炉1的一端通过水平管道5与scr反应器7的入口管道相连接，所述scr反应器7的内部管道内设有催化剂层8和补充喷氨系统，所述scr反应器7的出口管道与空预器13相连接。
23.其中，所述水平管道5两端的连接处形成拐角，所述拐角处设有导流板6，所述导流板6上均布有若干导流通道，所述导流通道的导流反向与拐角处的弯折方向相一致。
24.如图2和图3所示，所述旋转喷氨格栅3包括喷氨母管301、旋转缸体302、喷氨支管304和旋转轴306，所述旋转缸体302为中空结构，所述喷氨母管301通过旋转接头303与旋转缸体302的顶端相连通，所述旋转缸体302外侧的下方均匀连接有若干喷氨支管304，且所述喷氨支管304平行于烟道2的水平截面设置，所述喷氨母管301通过旋转缸体302内部的中空腔与各个喷氨支管304相连通，所述喷氨支管304的底部沿轴向等间隔地设置有若干喷嘴305，所述喷嘴305正对着烟气的前进方向，所述旋转缸体302的底部固接有旋转轴306。
25.其中，每个所述喷氨支管304与旋转缸体302的外壁之间均分别通过斜撑杆307固
定连接。
26.其中，所述旋转轴306连接有旋转电机，所述旋转电机带动旋转缸体302、喷氨支管304和斜撑杆307转动。
27.其中，所述喷氨母管301与旋转接头303的连接处设置有密封圈。
28.如图1所示，所述补充喷氨系统包括补充喷氨装置9、取样网格10、烟气分析单元11和喷氨控制单元12，所述scr反应器7的内部管道内沿烟气走向依次设置补充喷氨装置9、催化剂层8和取样网格10，所述scr反应器7的外侧设有烟气分析单元11和喷氨控制单元12，所述取样网格10与烟气分析单元11相连接，所述烟气分析单元11与喷氨控制单元12电性连接，所述喷氨控制单元12与补充喷氨装置9电性连接。
29.如图4所示，所述补充喷氨装置9包括补充喷氨格栅901和补充喷氨支管902，所述补充喷氨格栅901平行于scr反应器7内部管道的水平截面设置，所述补充喷氨支管902的一端与补充喷氨格栅901上单个的栅格一一对应相连，所述补充喷氨支管902的另一端伸出至scr反应器7的外侧并连接有调节阀903。单个栅格内连通独立的补充喷氨支管902，每个补充喷氨支管902之间互不干扰，通过控制调节阀903以调节对应的补充喷氨支管902的喷氨量，从而实现对相应栅格区域内的氨气补充。
30.如图5和图6所示，所述取样网格10包括网格主体1001和取样通管1002，所述网格主体1001平行于scr反应器7内部管道的水平截面设置，所述网格主体1001上均匀布设有若干取样通管1002，每个所述取样通管1002均与补充喷氨格栅901的单个栅格一一对应，所述取样通管1002内均设有吸气泵1003，每个所述吸气泵1003的输出端均分别与烟气分析单元11相连接。由于取样通管1002与补充喷氨格栅901的单个栅格一一对应，每个取样通管1002能够对补充喷氨格栅901的单个喷氨区域进行取样分析监测，当任意一个取样通管1002内取样的烟气经过烟气分析单元11监测出烟气混合程度不足时，就能通过与对应区域的不中喷氨支管304进行补充喷氨处理，以实现针对区域精准补氨。
31.其中，所述烟气分析单元11为烟气自动监控系统cems，cems为现有技术，其分别由气态污染物监测子系统、颗粒物监测子系统、烟气参数监测子系统和数据采集处理与通讯子系统组成，所述数据采集处理与通讯子系统的采集端与吸气泵1003的输出端相连接，所述数据采集处理与通讯子系统的通讯端与喷氨控制单元12电性连接。
32.气态污染物监测子系统主要用于监测气态污染物so2、nox等的浓度和排放总量；颗粒物监测子系统主要用来监测烟尘的浓度和排放总量；烟气参数监测子系统主要用来测量烟气流速、烟气温度、烟气压力、烟气含氧量、烟气湿度等,用于排放总量的积算和相关浓度的折算；数据采集处理与通讯子系统由数据采集器和计算机系统构成,实时采集各项参数,生成各浓度值对应的干基、湿基及折算浓度,生成日、月、年的累积排放量,完成丢失数据的补偿并将报表实时传输到主管部门。
33.其中，所述喷氨控制单元12为plc控制器，所述plc控制器中的逻辑控制单元根据采集到的烟气浓度信息利用设置的逻辑判断策略计算分析出补充喷氨量，并对相应补充喷氨支管902上的调节阀903进行控制。
34.工作原理：
35.在进行脱硝工艺时，燃烧炉1内产生的烟气经烟道2经过旋转时喷氨格栅，旋转电机驱动旋转轴306转动，旋转轴306带动旋转缸体302和喷氨支管304转动，使得喷氨过程中，
喷嘴305的位置随喷氨支管304不停旋转变动，大大增加了喷氨覆盖的区域，同时旋转过程也实现了对氨和烟气的扰动搅拌效果，使得氨和烟气能够充分混合均匀，从而有利于提高脱硝效率；
36.充分混合后的混合气体经过氨气混合器4和导流板6后进入scr反应器7内，混合气体经过催化剂层8反应后流经取样网格10，吸气泵1003启动，每个取样通管1002能够对补充喷氨格栅901的单个喷氨区域进行取样，烟气分析单元11对取样的烟气进行监测分析，并将分析数据反馈至喷氨控制单元12，喷氨控制单元12根据采集到的烟气浓度信息利用设置的逻辑判断策略计算分析出补充喷氨量，并对相应补充喷氨支管902上的调节阀903进行控制，以实现针对区域精准补氨，提高脱硝效果。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。