[發明專利]一種垃圾焚燒煙氣預熱催化脫硝反應裝置

有效

• 申請號: 201110381331.0
• 申請日: 2011-11-26
• 公開（公告）號: CN102698594A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王學濤;徐斌;吳健;屈成銳;劉春梅;劉建新;吳鳳英;蘭維娟;趙紅杰
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D50/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

技術領域

本發明涉及煙氣污染控制領域，尤其是一種適用于垃圾電廠、廢棄物焚燒電廠及燃煤電廠的垃圾焚燒煙氣預熱催化脫硝反應裝置。

背景技術

隨著經濟的高速發展，資源有限、環境惡化和人口增長所帶來的問題日益突出,合理、潔凈和高效地利用有限的資源變得至關重要。城市生活垃圾焚燒技術是一種高效處理技術，相對于堆肥處理和化學處理而言，該技術具有無害化徹底、減容化顯著、可資源化利用程度高等優點。但是，焚燒過程中由于操作工藝的局限極易造成二次污染，其中焚燒煙氣中的NOx污染物最為直接、影響顯著，該污染物不僅危害人體健康，而且會對大氣、土壤及地下水造成嚴重的二次污染。若不進行有效的控制和治理，必將對環境造成十分嚴重的污染與破壞，直接或間接地破壞人類的健康與生存。開展這類焚燒煙氣中NOx的有效治理，已成為當前環境治理急需解決的重大問題之一。

但垃圾焚燒廠同燃煤、燃油等發電廠一樣，排入大氣環境中的煙氣也會含有一定量的煙塵顆粒物，HCl、HF、SO2和NOx酸性氣體以及二惡英類等大氣污染物。對此，生活垃圾電廠在尾部均設計并安裝脫酸反應塔、布袋除塵器等煙氣凈化設施，成功控制了煙塵、顆粒物和易溶性酸性氣體，但煙氣中的NOx氮氧化物，由于絕大部分為NO，不易溶于水，通過現有的脫硝裝置不能有效去除，致使高濃度排放.

申請號為201110121309.2的中國專利申請公開了一種不用氨還原劑的燒結煙氣脫硝系統，該脫硝系統包括依次連接的加熱器、脫硝反應器及除塵器，所述的脫硝反應器中設有催化床層。在工作過程中，煙氣首先經過所述的加熱器加熱，然后依次經過所述的脫硝反應器及除塵器，從而完成對煙氣的除塵和脫硝。上述不用氨還原劑的燒結煙氣脫硝系統雖然在一定程度上解決了煙氣中的不溶于水的氮氧化物高濃度排放的問題，但是其在使用過程中仍然存在以下問題；1）在使用過程中，經過所述加熱器的煙氣由于流速、距加熱器的距離等不同，因此在加熱器處受熱不均，而溫度是催化反應的一個至關重要的條件，因此煙氣在預加熱單元處的受熱不均直接降低了脫硝反應器的脫硝效率；2）所述的脫硝反應器采用一般的流態化反應器，雖然與固定床式反應器相比實現了對反應床料的在線更換，但是在煙氣排量較高的場合，其工作效率低下，具體地說，即設置于流化床上的反應床料堆積過厚且與煙氣的接觸面積小、接觸時間短，另一方面，堆積過厚的反應床料堆積極易被磨損且反應不完全，這則造成了對反應床料的浪費；3）由于所述的除塵器設于所述的脫硝反應器下游，脫硝反應器在工作時是與含有粉塵的煙氣反應，影響了反應床料的反應效率，同時加劇了反應床料的磨損，造成了反應床料的浪費，另外，經所述加熱器加熱后的煙氣無規律的流向脫硝反應器，不規律分布的氣流從另一方面降低了反應床料的反應效率；4）所述的除塵裝置采用傳統的布袋式除塵器，其對煙氣的流動造成阻力且正常工作的壽命短，需經常更換。

發明內容

本發明的目的在于提供一種垃圾焚燒煙氣預熱催化脫硝反應裝置，以解決現有的脫硝反應塔由于對煙氣預熱不均而引起的脫硝效率低的問題。

為了解決上述問題，所述垃圾焚燒煙氣預熱催化脫硝反應裝置采用以下技術方案：一種垃圾焚燒煙氣預熱催化脫硝反應裝置，包括殼體，所述殼體的下端設有煙氣進口，上端設有潔凈煙氣出口，殼體內于其煙氣進口和潔凈煙氣出口之間設有氣流通道，所述氣流通道內從上到下依次設有催化反應單元和顆粒物脫除裝置，所述煙氣入口處設有預加熱單元，所述預加熱單元包括加熱器及設于所述加熱器上方的預熱床層，所述預熱床層包括上下透氣的預熱床，所述預熱床上設有用于在煙氣通過時達到流態化并與煙氣換熱的預熱床料。

所述催化反應單元包括流態化反應器，所述流態化反應器包括水平設置的催化床層，所述催化床層包括催化反應床及設于所述催化反應床上的反應床料，所述催化反應床為用于將進入催化單元的氣流引致反應床料上的導流板。

所述顆粒物脫除裝置包括除塵座及除塵管，所述除塵座呈上端開口、下端封口的筒形，所述除塵管的上、下兩端均為開口結構且其上端的外壁面與殼體的內壁面密封配合，除塵管的下端插入除塵座內且其下端面與除塵座間隙配合，除塵座的上端內壁面與除塵管的外壁面間隙配合。

所述煙氣進口處設有用于監測進入顆粒物脫除裝置的煙氣流量的流量監測裝置。

所述顆粒物脫除裝置和催化反應單元上各設有測溫裝置，所述測溫裝置連接有用于根據測溫裝置的信號調節所述加熱器的控制器。

所述預熱床的底部連接有用于導出所述預熱床料的床料導出管，所述床料導出管上設有排料開關閥。