[發明專利]一種渦旋式吹灰組件、包括其的SCR反應裝置及方法

在審

• 申請號: 202010407842.4
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111545053A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 朱廷鈺;郭旸旸;許肖飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/90;B01D53/96;B01D53/56;B08B9/093
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種渦旋式吹灰組件、包括其的SCR反應裝置及方法，所述的渦旋式吹灰組件包括沿殼體周向設置的至少三個噴吹管，所述的噴吹管沿殼體外周的同一向傾斜設置于殼體外壁面上，所述的噴吹管外接壓縮空氣源，壓縮空氣經噴吹管噴入殼體內部形成氣流渦旋對殼體內部易積灰區域進行噴吹清灰。本發明提供的渦旋式吹灰組件通過壓縮空氣源提供壓縮空氣，該壓縮空氣經噴吹管以某一角度傾斜吹入殼體，在殼體易積灰區域形成有序的渦旋氣流，實現對積灰的噴吹清掃。

技術領域

本發明屬于煙氣處理技術領域，涉及一種吹灰組件、包括其的SCR反應裝置及方法，尤其涉及一種渦旋式吹灰組件、包括其的SCR反應裝置及方法。

背景技術

水泥行業氮氧化物排放量為170.6萬噸，約占全國的10％，是僅次于電力行業的第二大工業排放源。我國對水泥行業NO_x的控制愈來愈重視，對煙氣中氮氧化物的排放標準為400mg/Nm³，特別地區為320mg/Nm³。隨著氮氧化物的減排標準逐年嚴格，加快了對水泥行業脫硝技術的研究，選擇性催化還原(SCR)脫硝效率高，可達到70％～90％，布置靈活，技術成熟，在水泥行業具有巨大潛力。

SCR脫硝技術的核心在于高效的催化劑，但由于積灰問題常常導致催化劑堵塞磨損問題，影響SCR反應器的脫硝效率，因此常在催化劑上方設置吹灰系統，但在極高的粉塵情況下反應器底部易造成積灰，當反應器底部積灰嚴重時可能堵塞反應器，影響反應器的正常運行。

SCR脫硝技術的一個重要指標是脫硝效率，因此對反應器內設備的布置方式引起的速度分布均勻性的研究是非常有必要的。流場分布的均勻性影響著煙氣與催化劑的反應程度，最終決定著脫硝效率。一般導流板的布置方式為弧-直導流板，必然導致反應器內測的速度較小，導致速度的均勻性較低，影響著脫硝效率。

CN205164496U公開了一種雙吹灰裝置的脫硝反應器系統，包括脫硝反應器，脫硝反應器內安裝有若干個吹灰器組件，吹灰器組件包括超聲波吹灰器和蒸汽吹灰器，超聲波吹灰器和蒸汽吹灰器的位置相對；蒸汽吹灰器連接有蒸汽管道，超聲波吹灰器連接有控制閥。本實用新型為清除催化劑中的積灰，防止催化劑堵灰，每個反應器設置超聲波吹灰器和蒸汽吹灰器進行吹灰，該雙吹灰器設計比單吹灰設計的吹灰效率大大提高,能夠降低系統的壓降，提高催化劑的使用效率和壽命。但此專利僅是針對催化劑床層吹灰，不涉及反應器底部吹灰作用。

CN109821414A公開了一種脫硝反應器防積灰裝置，包括：吹氣裝置；水平段吹掃管路，一端與所述吹氣裝置的出氣口連通；水平段吹掃裝置，與所述水平段吹掃管路的另一端連通，用于對脫硝反應器的入口水平段煙道進行吹掃。本發明提供的脫硝反應器防積灰裝置，通過吹氣裝置提供壓縮空氣，該壓縮空氣通過水平段吹掃管路被輸送至水平段吹掃裝置，并噴射在入口水平段煙道。入口水平段煙道內的積灰在氣流的作用下被吹散，并隨著煙氣排出脫硝反應器。該方案減少了入口水平段煙道積灰帶來的煙道承重過高受損的問題，但主要是對反應器出口水平管道的吹掃，對催化劑下方反應器豎直壁面的吹掃作用不大。

由此可以看出，目前已知的現有技術中并不能很好地解決SCR反應裝置底部積灰問題，因此亟需設計一種新型的吹灰組件用于SCR反應裝置以有效解決積灰問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種渦旋式吹灰組件、包括其的SCR反應裝置及方法，本發明提供的渦旋式吹灰組件通過壓縮空氣源提供壓縮空氣，壓縮空氣經噴吹管以某一角度傾斜吹入殼體，在殼體易積灰區域形成有序的渦旋氣流，實現對積灰的噴吹清掃。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種防積灰的渦旋式吹灰組件，所述的渦旋式吹灰組件包括沿殼體周向設置的至少三個噴吹管，所述的噴吹管沿殼體外周的同一向傾斜設置于殼體外壁面上，所述的噴吹管外接壓縮空氣源，壓縮空氣經噴吹管噴入殼體內部形成氣流渦旋對殼體內部易積灰區域進行噴吹清灰。