一种对含NOx污染物气体进行SCR脱硝净化系统的制作方法

一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统
技术领域
1.本实用新型涉及工业废气脱硝净化技术领域，特别涉及一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统。


背景技术：

2.近年来，国家对于环境问题越来越重视，大力强调“绿水青山也是金山银山”，环保部门对于各个行业生产过程中的工业尾气废气排放也进行了严格的规范和管控。在工业尾气废气污染中，nox的存在对环境的污染尤为严重，可形成光化学烟雾，硝酸型酸雨，破坏臭氧层，因此针对工业尾气废气进行脱硝处理，不断完善脱硝工艺技术、开发脱硝工艺设备及脱硝技术应用系统，对环境治理，生态环境保护具有重要意义。
3.目前市场上主要脱硝工程技术主要针对大型燃煤型电厂，大型石油炼化企业的大量超大量烟气排放，对于中微排放量的工业尾气废气排放治理不够充分，因此，开发针对中微排放量的工业尾气废气脱硝净化工艺设备系统具有重要意义。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统，该系统主要采用选择性催化还原(scr)技术脱除废气中的nox，解决中微排放量的工业尾气脱硝治理问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统，包括氨水供给系统、氨水蒸发器、氨气输入管路、脱硝反应器、混合装置、烟气输入管路及主换热器，其中脱硝反应器的一端设有脱硝反应器输入管路，另一端设有脱硝反应器输出管路；脱硝反应器输出管路依次经过主换热器和氨水蒸发器后与烟气排放管路连接；脱硝反应器输入管路与混合装置连接；
7.氨水供给系统与氨水蒸发器连接，氨水蒸发器通过氨气输入管路与混合装置连接；
8.烟气输入管路经过主换热器后与混合装置连接。
9.所述烟气输入管路的进气端设有烟气进口输入管路，烟气进口输入管路与所述主换热器的冷流体输入端连接；
10.烟气进口输入管路上设有布袋除尘器及与布袋除尘器并联的烟气进口旁路管路，烟气进口旁路管路上设有并联连接的输入手动阀和压差传感器。
11.所述烟气进口输入管路沿烟气输送方向设有位于所述布袋除尘器前、后侧的烟气净化检测装置和进口烟气检测装置；
12.进口烟气检测装置包括依次设置的进口烟气压力传感器、进口烟气温度传感器及进口烟气流量传感器；
13.烟气净化检测装置包括依次设置的进口烟气nox检测仪和烟气流量传感器。
14.所述主换热器和混合装置之间设有燃烧加热器，燃烧加热器的进气端通过燃烧加
热器加热介质输入管路与所述主换热器的冷流体输出端连接，出气端通过燃烧加热器加热介质输出管路与所述混合装置连接。
15.所述燃烧加热器加热介质输出管路上设有温度指示控制器，温度指示控制器用于检测加热后烟气温度；所述脱硝反应器上设有多个温度指示报警器。
16.所述混合装置包括喷氨格栅，喷氨格栅具有三个接口，三个接口分别与所述氨气输入管路、燃烧加热器加热介质输出管路和脱硝反应器输入管路连接；所述脱硝反应器输入管路上设有声波除尘器。
17.所述氨水供给系统包括氨水储罐和氨水泵，其中氨水储罐的底部通过氨水输出管路与氨水泵的进液口连接，氨水泵的出液口通过氨水蒸发器输入管路与所述氨水蒸发器的冷流体输入端连接；所述氨水蒸发器的氨气输出端与所述氨气输入管路连接。
18.所述氨水储罐的顶部设有压力传感器及串联设置的手动排放阀和安全阀；所述氨水储罐的侧壁上设有液位指示器；
19.所述氨水输出管路上设有氨水手动输入阀；所述氨水蒸发器输入管路上依次设有止回阀ⅰ、手动输入阀及氨水流量指示器；
20.所述氨气输入管路上设有氨气手动输出阀、氨气压力传感器、氨气温度传感器及止回阀ⅱ。
21.所述烟气排放管路与所述脱硝反应器输出管路之间连接有烟气排放旁路管路，烟气排放旁路管路与所述主换热器和氨水蒸发器并联，烟气排放旁路管路上依次设有排放气动阀和排放手动阀ⅰ，排放气动阀设有阀位指示器和温度调节阀。
22.所述烟气排放管路上依次设有排放烟气压力传感器、排放手动阀ⅱ、设备主风机及排放烟气温度传感器。
23.本实用新型的优点及有益效果是：本实用新型可实现喷氨系统根据废气中检测出nox的含量自动反馈控制氨气供应量，本实用新型可实现反应器入口反应气体温度控制联锁，还可以重复利用脱硝过程中多余热量，实现能量最大利用率，设备具有运行稳定性好，气体净化效果好，自动化程度高，运行能耗低的特点。
附图说明
24.图1是本实用新型一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统的结构示意图；
25.图2是本实用新型中喷氨系统的设备管路连接示意图；
26.图中：1为烟气进口输入管路，pi4101为进口烟气压力传感器，ti4101为进口烟气温度传感器，fi4101为进口烟气流量传感器，ai4101为进口烟气nox检测仪，fi4102为烟气流量传感器，2为烟气进口旁路管路，201为输入手动阀，pdi4101为压差传感器，3为燃烧加热器加热介质输入管路，4为燃烧加热器加热介质输出管路，tic4102为温度指示控制器，5为脱硝反应器输入管路，6为脱硝反应器输出管路，7为热媒输出管路，8为烟气排放管路，801为排放手动阀ⅱ，pi4102为排放烟气压力传感器，ti4109为排放烟气温度传感器，9为烟气排放旁路管路，901为排放气动阀，902为排放手动阀ⅰ，zi4108为阀位指示器，tv4108为温度调节阀，10为氨水输出管路，1001为氨水手动输入阀，11为氨水蒸发器输入管路，1101为止回阀，1102为手动输入阀，fi4201为氨水流量指示器，12为氨气输入管路，1201为氨气手动输出阀，1202为止回阀，pi4202为氨气压力传感器，ti4201为氨气温度传感器，13为脱硝
反应器，tia4103为第一温度指示报警器，tia4104为第二温度指示报警器，tia4105为第三温度指示报警器，tia4106为第四温度指示报警器，tia4107为第五温度指示报警器，tia4108为第六温度指示报警器，14为主换热器，15为氨水蒸发器，16为布袋除尘器，17为喷氨格栅，18为声波除尘器，19为氨水储罐，pi4201为压力传感器，li4201为液位指示器，1901为手动排放阀，1902为安全阀，20为氨水泵，21为设备主风机，22为燃烧加热器。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。
28.如图1-2，本实用新型提供的一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统，包括氨水供给系统、氨水蒸发器15、氨气输入管路12、脱硝反应器13、混合装置、烟气输入管路及主换热器14，其中脱硝反应器13的一端设有脱硝反应器输入管路5，另一端设有脱硝反应器输出管路6；脱硝反应器输出管路6依次经过主换热器14和氨水蒸发器15后与烟气排放管路8连接；脱硝反应器输入管路5与混合装置连接；氨水供给系统与氨水蒸发器15连接，氨水蒸发器15通过氨气输入管路12与混合装置连接；烟气输入管路经过主换热器14后与混合装置连接。
29.本实用新型的实施例中，烟气输入管路的进气端设有烟气进口输入管路1，烟气进口输入管路1与主换热器14的冷流体输入端连接。烟气进口输入管路1上设有布袋除尘器16及与布袋除尘器16并联的烟气进口旁路管路2，烟气进口旁路管路2上设有并联连接的输入手动阀201和压差传感器pdi4101。输入手动阀201控制输入烟气通断，压差传感器pdi4101测量布袋除尘器16的两端压差。布袋除尘器16正常工作时压差为3～5kpa，当压差计的压力过低时，需要现场检查布袋除尘器16的布袋是否有破损；当布袋除尘积尘过多时，压差计两端压差过大，此时连锁除尘器上的反吹电磁阀给布袋除尘器16的布袋反吹除灰。
30.烟气进口输入管路1沿烟气输送方向设有位于布袋除尘器16前、后侧的烟气净化检测装置和进口烟气检测装置；进口烟气检测装置包括依次设置的进口烟气压力传感器pi4101、进口烟气温度传感器ti4101及进口烟气流量传感器fi4101，分别检测布袋除尘器16除尘前烟气的压力、温度和流量值。烟气净化检测装置包括依次设置的进口烟气nox检测仪ai4101和烟气流量传感器fi4102，分别检测布袋除尘器16除尘后烟气中nox浓度和烟气流量值。
31.本实用新型的实施例中，主换热器14和混合装置之间设有燃烧加热器22，燃烧加热器22的进气端通过燃烧加热器加热介质输入管路3与主换热器14的冷流体输出端连接，出气端通过燃烧加热器加热介质输出管路4与混合装置连接。
32.燃进一步地，烧加热器加热介质输出管路4上设有温度指示控制器tic4102，温度指示控制器tic4102用于检测加热后烟气温度；脱硝反应器13上设有多个温度指示报警器。具体地，脱硝反应器13上从上至下依次设有第一温度指示报警器tia4103、第二温度指示报警器tia4104、第三温度指示报警器tia4105、第四温度指示报警器tia4106、第五温度指示报警器tia4107及第六温度指示报警器tia4108，用于实时检测脱硝反应器13各部分温度情况，并起到反应温度报警作用。
33.本实用新型的实施例中，混合装置包括喷氨格栅17，喷氨格栅17具有三个接口，三
个接口分别与氨气输入管路12、燃烧加热器加热介质输出管路4和脱硝反应器输入管路5连接；进一步地，脱硝反应器输入管路5上设有声波除尘器18。声波除尘器18按固定时间、固定时长定时开启，对加热后烟气进行进一步除尘净化。
34.如图2所示，本实用新型的实施例中，氨水供给系统包括氨水储罐19和氨水泵20，其中氨水储罐19的底部通过氨水输出管路10与氨水泵20的进液口连接，氨水泵20的出液口通过氨水蒸发器输入管路11与氨水蒸发器15的冷流体输入端连接；氨水蒸发器15的氨气输出端与氨气输入管路12连接。
35.进一步地，氨水储罐19的顶部设有压力传感器pi4201及串联设置的手动排放阀1901和安全阀1902；氨水储罐19的侧壁上设有液位指示器li4201。压力传感器pi4201检测氨水储罐19的内压力，当氨水储罐19内压力过高时，安全阀1902排放泄压，液位指示器li4201检测氨水储罐19内液面位置，保证氨水储罐19内氨水储量满足工程用量。
36.氨水输出管路10上设有氨水手动输入阀1001，控制氨水输入通断；氨水蒸发器输入管路11上依次设有止回阀ⅰ1101、手动输入阀1102及氨水流量指示器fi4201；氨水泵20为变频泵，根据nox检测仪ai4101对入口气体nox浓度检测值，变频控制泵流量，流量通过氨水流量指示器fi4201读取。
37.氨气输入管路12上设有氨气手动输出阀1201、氨气压力传感器pi4202、氨气温度传感器ti4201及止回阀ⅱ1202。
38.进一步，如图1所示，烟气排放管路8上依次设有排放烟气压力传感器pi4102、排放手动阀ⅱ801、设备主风机21及排放烟气温度传感器ti4109。
39.在上述实施例的基础上，进一步地，烟气排放管路8与脱硝反应器输出管路6之间连接有烟气排放旁路管路9，烟气排放旁路管路9与主换热器14和氨水蒸发器15并联，烟气排放旁路管路9上依次设有排放气动阀901和排放手动阀ⅰ902，排放气动阀901设有阀位指示器zi4108和温度调节阀tv4108。
40.本实用新型的实施例中，主换热器14设有冷流体输入端、冷流体输出端、热流体输入端和热流体输出端，其中冷流体输入端与烟气进口输入管路1相连，冷流体输出端与燃烧加热器加热介质输入管路3相连，热流体输入端与脱硝反应器输出管路6相连，热流体输出端与热媒输出管路7相连。氨水蒸发器15也设有冷流体输入端、冷流体输出端、热流体输入端和热流体输出端，其中冷流体输入端与氨水蒸发器输入管路11相连，冷流体输出端与氨气输入管路12相连，热流体输入端与主换热器热媒输出管路7相连，热流体输出端与烟气排放管路8相连。烟气进口旁路管路2、烟气排放管路8、烟气排放旁路管路9、氨水输出管路10、氨水蒸发器输入管路11及氨气输入管路12均设有控制流体通断的控制阀。
41.如图1所示，燃烧加热器加热介质输出管路4上的温度指示控制器tic4102、烟气排放旁路管路9上的温度调节阀tv4108和燃烧加热器22共同作用，对脱硝反应器13入口温度形成连锁控制。当温度指示控制器tic4102的温度低于设定温度时，燃烧加热器22处于工作状态，根据对应温度差值使燃烧加热器22的工作时的功率满足温度指示控制器tic4102需要的大小。同时温度调节阀tv4108处于关闭状态；当温度指示控制器tic4102的温度高于设定温度时，燃烧加热器22处于停机状态，同时温度调节阀tv4108的阀门状态根据换热器换回热量的情况逐步开大或关小。
42.本实用新型提供的一种对含nox污染物气体进行scr脱硝净化系统，其工作流程
是：
43.来自前端含有nox的尾气首先经过布袋除尘器16，将气氛中的灰尘含量将至20mg/m3以下。除尘后的气体送入设备主换热器14将来气温度升温。气体升温后，送入燃烧加热器22，通过燃烧加热器22将气体温度进一步加热至220～240℃。加热后的气体在喷氨格栅17处混入加热后的氨水蒸汽，使尾气与氨水蒸汽混合，控制脱硝反应器13入口nh3与nox的比例为1.1～1.3倍。nox在反应器中与nh3反应为放热反应，反应后气体温度进一步升高，反应器出口气体与入口尾气通过主换热器14进行热量交换，进行热量回收后，主换热器14热流体出口温度为186℃左右。经过热量回收后反应器出口热气再经过氨水蒸发换热器15进行再次余热回收利用，将氨水温度加热至120℃，达到蒸汽状态，同时反应器出口气体温度将至160～170℃，净化后气体由设备主风机21排出系统。
44.具体地，脱硝反应器13的入口温度控制连锁：反应入口温度控制点为温度指示控制器tic4102，温度指示控制器tic4102设定为目标值设定，通过燃烧加热器22和温度调节阀tv4108共同作用完成；当温度指示控制器tic4102的温度低于设定温度时，燃烧加热器22处于工作状态，根据对应温度差值使燃烧加热器22的工作功率满足温度指示控制器tic4102需要的大小。同时温度调节阀tv4108处于关闭状态；当温度指示控制器tic4102的温度高于设定温度时，燃烧加热器22处于停机状态，同时温度调节阀tv4108的阀门状态根据换热器换回热量的情况逐步开大或关小。
45.压差传感器pdi4101的连锁控制：压差传感器pdi4101设有压力差上限报警和下限报警，压差传感器pdi4101测量布袋除尘器16的两端压差，布袋除尘器正常工作时压差为3～5kpa；当压差过低时，需要现场检查布袋除尘器16的布袋是否有破损，当布袋除尘积尘过多，压差传感器pdi4101两端压差过大时，需要给布袋除尘器16的布袋反吹除灰，由连锁除尘器上的反吹电磁阀控制。
46.进口烟气nox检测仪ai4101的连锁控制：进口烟气nox检测仪ai4101针对入口气体浓度进行检测，同时控制氨水泵20对系统氨水的补入流量，氨水泵20的流量控制为变频电机控制，气体流量读取烟气流量传感器fi-4102。
47.脱硝反应器13温度报警连锁：脱硝反应器13上有六个温度点分别为第一至第六温度指示报警器tia4103-tia4108。六个点中有任意两个超过温度上限报警时设备进入连锁停车状态。设备连锁停车时，首先氨水泵20停止工作，之后燃烧加热器22停止加热。设备主风机21及布袋除尘风机继续工作。直至人为关闭电源。
48.液位指示器li4201报警：液位指示器li4201有上下限液位报警连锁，报警连锁值只报警提示加液超限和液位不足。
49.燃烧加热器22与氨水泵20连锁：当燃烧加热器22故障报警时，氨水泵20不能启动工作。
50.本实用新型可实现喷氨系统根据废气中检测出nox的含量自动反馈控制氨气供应量；可实现反应器入口反应气体温度控制联锁，还可以重复利用脱硝过程中多余热量，实现能量最大利用率，设备具有运行稳定性好，气体净化效果好，自动化程度高，运行能耗低的特点。
51.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本实
用新型的保护范围内。