[發明專利]水泥窯高溫高塵SCR脫硝系統

在審

• 申請號: 202010929124.3
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111957205A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張志剛;王彬;鄭美玲;朱建;李繼
• 申請（專利權）人: 中建材環保研究院（江蘇）有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 房鑫磊

本發明公開了水泥窯高溫高塵SCR脫硝系統，包括反應箱，反應箱通過開口連通有進煙管道，進煙管道內按進煙方向依次設置第一噴氨單元和均混裝置，反應箱內部由分隔板依次分隔為相互連通的第一催化腔、第一煙道、第二催化腔、第二煙道和第三催化腔；第一催化腔內設置有蜂窩式催化劑一和第二噴氨單元，第二催化腔內從上至下依次設置有整流格柵、蜂窩式催化劑二和第三噴氨單元，在第三催化腔內設置有整流格柵和蜂窩式催化劑三，在反應箱內部上方設置有與外部吹灰裝置連通的吹灰管；本發明根據高溫高塵的環境采用了蜂窩式催化劑配合空氣吹灰器的設計，通過改進箱體內部結構使氮氨混合物具有均勻的流場分布和濃度分布，提高了SCR脫硝系統的脫硝效率。

技術領域

本發明涉及一種水泥窯高溫高塵SCR脫硝系統，屬于廢氣治理技術領域。

背景技術

氮氧化物能形成酸雨、光化學煙霧，可以破壞臭氧層，是大氣的主要污染物，因此充分治理氮氧化物，完善脫硝技術對保護生態環境具有非常重要的意義，選擇性催化還原(SCR)技術是火力發電廠氮氧化物排放控制的主流技術，通過向煙氣中噴射氨等還原劑使之與氮氧化物發生反應以實現氮氧化物的脫除，針對苛刻的環保要求(部分地區排放標準降至50mg/Nm3)，部分項目的SCR脫硝系統實際脫硝效率需要提高至90％以上；SCR脫硝系統通常在反應器入口水平連接煙道處布置形狀各異的導流板，且在第一層催化劑上支撐梁位置均勻布置一系列相同高度的整流格柵，使煙氣流經第一層催化劑前為了獲得較好的流場分布，但在實際運行期間，該設計也不能保證煙氣具有完全均勻的速度場和濃度場，因此依然存在未反應的氮氧化物和氨，同時，未反應的氮氧化物和氨在隨煙氣流動，氨氮摩爾比的分布會更加不均勻，使殘存的氮氧化物和氨不能充分反應，最終未反應的氮氧化物和氨隨煙氣排放，不僅降低了脫硝效率，還造成氮氧化物超排與氨逃逸現象，同時，SCR脫硝系統在不同的環境下選擇的催化劑類型也不同，在高溫高塵的環境中需要一種催化劑被粉塵磨損后對催化劑性能影響不大的催化劑。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供一種水泥窯高溫高塵SCR脫硝系統，根據高溫高塵的環境采用蜂窩式催化劑這種勻質催化劑，受煙氣磨損時對催化劑性能影響不大，再配合空氣吹灰器防止蜂窩式催化劑被堵塞；在煙氣與蜂窩式催化劑反應后使煙氣進入煙道，煙氣中未反應完的氮氧化物和氨進入煙道后有較長區域實現混合以形成氨氮混合物，使氮氨混合物具有更均勻的流場和濃度場，從而可以與蜂窩式催化劑充分反應，解決了上述背景技術中的難題。

本發明所采用的技術方案為：

水泥窯高溫高塵SCR脫硝系統，包括反應箱，所述反應箱左側上部通過開口連通有傾斜設置的進煙管道，在所述進煙管道內按進煙方向依次設置第一噴氨單元和均混裝置，所述反應箱由上下交錯設置的分隔板將反應箱內部依次分隔為第一催化腔、第一煙道、第二催化腔、第二煙道和第三催化腔；在所述第一催化腔頂部右側設置有與開口相對應的弧形導流板，第一催化腔內設置有蜂窩式催化劑一和第二噴氨單元，且第二噴氨單元位于蜂窩式催化劑一下方，所述第二噴氨單元下方與第一煙道連通，所述第一煙道上方與第二催化腔相連通，第二催化腔內從上至下依次設置有整流格柵、蜂窩式催化劑二和第三噴氨單元，所述第三噴氨單元下方與第二煙道相連通，所述第二煙道上方與第三催化腔連通，在第三催化腔內設置有整流格柵和蜂窩式催化劑三，且整流格柵位于蜂窩式催化劑三的上方，在第三催化腔底部的反應箱右側下部開設有出氣口；在所述反應箱內部設置有與外部吹灰裝置連通的吹灰管，吹灰管位于蜂窩式催化劑一、蜂窩式催化劑二以及蜂窩式催化劑三的上方，且吹灰管的底部設有用于對蜂窩式催化劑一、蜂窩式催化劑二以及蜂窩式催化劑三進行吹灰的吹灰口。

作為本發明的進一步優選，在所述第一催化腔、第二催化腔和第三催化腔對應的反應箱底部開設有卸灰口；將每個催化劑單獨設置一催化腔，并且在底部設置卸灰口，相比較傳統的將多個催化劑豎直層疊放置的設計，能避免上層催化劑的灰被吹落在下層催化劑上，造成吹灰不徹底使底部催化劑堵塞的現象。

作為本發明的進一步優選，在所述第一煙道和第二煙道中均設置有擋板，擋板上設置有多個通孔。