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CN111644059A - 一种除尘脱硝一体装置 - Google Patents

一种除尘脱硝一体装置 Download PDF

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CN111644059A CN202010396516.8A CN202010396516A CN111644059A CN 111644059 A CN111644059 A CN 111644059A CN 202010396516 A CN202010396516 A CN 202010396516A CN 111644059 A CN111644059 A CN 111644059A
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陈贵福
李海波
李宇
王雅光
张涛
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Abstract

本发明提供了一种除尘脱硝一体装置，除尘脱硝一体装置包括塔体，塔体设置有依次连通的进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室；进气烟道设置有进气口，进气烟道内的进气口处设置有还原剂喷射机构，过滤室内设置有滤袋，净气室内设置有滤袋清灰机构；进气烟道设置于灰斗的上方，过滤室位于灰斗的上方，净气室位于过滤室的上方。本发明的除尘脱硝一体装置的还原剂喷射机构设置在进气烟道内的进气口处，还原剂与高温烟气混合，翻转流动，使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率；本发明的除尘脱硝一体装置的结构紧凑、占地空间少、气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力低、烟气温降小。

Description

一种除尘脱硝一体装置
技术领域
本发明涉及脱硝设备领域，具体涉及一种除尘脱硝一体装置。
背景技术
在水泥窑尾高温烟气处理工艺中，一般烟气温度在300℃以上，普遍采用电除尘装置+SCR脱硝反应器分体式的工艺布置，前后两个设备之间通过管道连接，分别起到收尘和脱硝的作用。随着环保要求提高，在水泥窑尾高温烟气处理工艺中，中间流程环节多，中间串联的处理装置多，清灰装置多，电气控制复杂，导致脱硝设备占地空间大和运行阻力较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种除尘脱硝一体装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种除尘脱硝一体装置，所述除尘脱硝一体装置包括塔体，所述塔体设置有依次连通的进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室；
所述进气烟道设置有进气口，所述进气烟道内的进气口处设置有还原剂喷射机构，所述过滤室内设置有滤袋，所述净气室内设置有滤袋清灰机构；
所述进气烟道设置于所述灰斗的上方，所述过滤室位于所述灰斗的上方，所述净气室位于所述进气烟道的上方。
上述的除尘脱硝一体装置的还原剂喷射机构设置在进气烟道内的进气口处，喷入可以使氮氧化物在催化剂的作用下被还原的氨水或氨气，高温烟气进入进气烟道与氨气混合后，由于进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室依次连通，且进气烟道设置于灰斗上方，使得高温烟气与氨气的混合气先向下进入灰斗，然后由灰斗向上进入过滤室，高温烟气与氨气的混合气翻转流动，使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率；上述的除尘脱硝一体装置在过滤室设置滤袋既可以过滤高温烟气与氨气的混合气中的灰尘，而且经过滤袋的过滤使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率，降低氨气的逃逸量；上述的除尘脱硝一体装置的过滤室位于灰斗的正上方，净气室位于过滤室和进气烟道的上方，通过净气室中的滤袋清灰机构对滤袋进行清灰，使得灰尘可以从滤袋表面脱落向下直接落入灰斗，既实现了高温烟气的过滤除尘以及与氨气的充分混合而且节省了进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室之间的管道和固定支架，使得上述的除尘脱硝一体装置结构紧凑、占地空间少、气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力低、烟气温降小。
优选地，所述还原剂喷射机构为氨水喷射机构或者氨气喷射机构。
优选地，所述过滤室包括对称设置的两个过滤腔室，所述除尘脱硝一体装置包括偶数个灰斗，所述偶数个灰斗按照数量平均分别位于所述两个过滤腔室的下方。
优选地，所述过滤室包括对称设置的两个过滤腔室，所述除尘脱硝一体装置包括四个灰斗，所述四个灰斗数量平均分别位于所述两个过滤腔室的下方。
上述的除尘脱硝一体装置设置两个对称的过滤腔室和两侧的四个灰斗，提高了高温烟气的过滤除尘以及与氨气的充分混合能力，而且除尘装置结构紧凑、占地空间少。
优选地，所述进气烟道具有烟气出口，所述进气烟道的烟气出口与所述灰斗的上部连通，所述进气烟道的烟气出口处上部设置有斜向气流分隔板使得所述进气烟道连通于所述灰斗且与所述净气室分隔。
上述的除尘脱硝一体装置通过气流分隔板将高温烟气与氨气的混合气体分流引入下方的灰斗中，气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力低。
优选地，所述净气室位于所述过滤室的上方，所述过滤室和净气室之间设置有水平的分隔花板，所述分隔花板均匀设置有若干通孔连通所述过滤室和净气室，所述过滤室内设置的滤袋数量与所述通孔的数量相等，所述各个滤袋可拆卸固定在所述通孔的截面上，所述一个滤袋对应一个通孔。
上述的除尘脱硝一体装置通过将各个滤袋可拆卸固定在所述通孔的截面上，使得所述过滤室烟气通过所述滤袋的外表面过滤除尘后，从滤袋口进入净气室，并且通过在所述分隔花板上布置与所述通孔数相同的滤袋，分隔所述过滤室与所述净气室之间的烟气，达到除尘的目的。
优选地，所述滤袋清灰机构包括依次连通的脉冲阀、气包和喷吹管。
上述的除尘脱硝一体装置当过滤室内的滤袋表面粉尘聚集到一定厚度后，开始进行喷吹清灰，气包内的压缩空气在脉冲阀的控制下产生的高速气流，由喷吹管的喷嘴进入滤袋，高速气流由滤袋内壁穿过滤袋到达外表面，使外表面粉尘层脱落，进入灰斗，从而降低了滤袋内外表面压差，减轻系统运行阻力。
所述喷吹管横向设置，所述喷吹管的下部设置有若干个与所述喷吹管连通的喷嘴，所述喷嘴的数量与所述滤袋的数量相等，所述一个喷嘴对应朝向一个滤袋的滤袋口。
上述的除尘脱硝一体装置通过在喷吹管的下部设置有若干个与所述喷吹管连通的喷嘴，且所述喷嘴的数量与所述通孔的数量相等，所述一个喷嘴对应朝向一个通孔，能够使得吹向滤袋的气流更均匀，使得除尘后滤袋的过滤阻力更低，有利于进一步过滤。
优选地，所述滤袋为金属滤袋。
上述的除尘脱硝一体装置采用金属滤袋，具有耐高温，过滤精度高，清灰阻力小的优点，经过高温尘硝一体化袋除尘装置的金属滤袋高效精过滤后，粉尘浓度可以降到10mg/Nm3以内，由于大幅降低了进入脱硝反应室的粉尘浓度，所以可以减少催化剂用量和层数，降低了催化剂堵塞的风险和运行阻力，提高脱硝效率，延长了催化剂的使用寿命。
优选地，所述除尘脱硝一体装置还包括出气烟道，所述出气烟道与所述脱硝室连通。
优选地，所述脱硝室位于所述净气室的上方，所述脱硝室为SCR脱硝反应室。
优选地，所述脱硝室内设置有两层催化剂层。
上述的除尘脱硝一体装置设置有两层催化剂层进一步降低了催化剂堵塞的风险和运行阻力，提高脱硝效率，延长了催化剂的使用寿命，现有的脱硝反应器催化剂在三层以上，每层都有吹灰装置和压差检测装置，设备投资、安装和运行控制点多，易出故障。上述的除尘脱硝一体装置催化剂清灰不需要吹灰装置和消耗清灰的压缩气源，还原剂氨的使用量得到进一步的降低，也相应的减少了还原剂的逃逸量。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种除尘脱硝一体装置，本发明的除尘脱硝一体装置具有以下优点：
(1)本发明的除尘脱硝一体装置的还原剂喷射机构设置在进气烟道内的进气口处，可以喷射作为还原剂的氨水或者氨气，高温环境下，氨水或者氨气以氨气的形式与高温烟气混合，翻转流动，使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率；
(2)本发明的除尘脱硝一体装置为一体化的结构，设备紧凑、占地空间少、气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力低、烟气温降小；
(3)本发明的除尘脱硝一体装置采用金属滤袋，具有耐高温，过滤精度高，清灰阻力小的优点，有利于降低催化剂堵塞的风险和运行阻力，提高脱硝效率，延长催化剂的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例的一种除尘脱硝一体装置的结构主视图。
图2为本发明实施例的一种除尘脱硝一体装置的结构左视图。
其中，1、还原剂喷射机构，2、进气烟道的进气口，3、进气烟道，4、灰斗，5、过滤室，6、滤袋，7、气包，8、脉冲阀，9、喷吹管，10、分隔花板，11、净气室，12、脱硝室，13、催化剂层，14、出气烟道，15、气流分隔板。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
作为本发明实施例的一种除尘脱硝一体装置，除尘脱硝一体装置包括塔体，塔体设置有依次连通的进气烟道3、灰斗4、过滤室5、净气室11和脱硝室12；
进气烟道3设置有进气口2，进气烟道内的进气口2处设置有还原剂喷射机构1，过滤室5内设置有滤袋6，净气室11内设置有滤袋清灰机构；
进气烟道3设置于灰斗4的上方，过滤室5位于灰斗4的上方，净气室11位于进气烟道3的上方。
进一步地，所述还原剂喷射机构1为氨气喷射机构或者氨水喷射机构。
为了提高高温烟气的过滤除尘以及与氨气的充分混合能力，且保持除尘装置结构紧凑、占地空间少，过滤室5包括对称设置的两个过滤腔室，除尘脱硝一体装置包括四个灰斗4，四个灰斗4数量平均分别位于两个过滤腔室的下方。
为了将高温烟气与氨气的混合气体分流引入两侧下方的灰斗中，保证气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力小，进气烟道3具有烟气出口，进气烟道3的烟气出口与灰斗4的上部连通，进气烟道的烟气出口处上部设置有斜向气流分隔板15使得进气烟道3连通于四个灰斗4的上部且与净气室11分隔。
进一步地，滤袋清灰机构包括依次连通的脉冲阀8、气包7和喷吹管9。当过滤室内的滤袋表面粉尘聚集到一定厚度后，开始进行喷吹清灰，气包内的压缩空气在脉冲阀的控制下产生的高速气流，由喷吹管的喷嘴进入滤袋，高速气流由滤袋内壁穿过滤袋到达外表面，使外表面粉尘层脱落，进入灰斗，从而降低了滤袋内外表面压差，减轻系统运行阻力。
进一步地，净气室11位于过滤室5的上方，过滤室5和净气室11之间设置有水平的分隔花板10，分隔花板10均匀设置有若干通孔连通过滤室5和净气室11，过滤室5内设置的滤袋6数量与通孔的数量相等，各个滤袋6的滤袋口可拆卸固定在通孔的截面上，一个滤袋6对应一个通孔。上述的除尘脱硝一体装置通过将各个滤袋可拆卸固定在所述通孔的截面上，使得所述过滤室烟气通过所述滤袋的外表面过滤除尘后，从滤袋口进入净气室，并且通过在所述分隔花板上，布置与所述通孔数相同的滤袋，分隔所述过滤室与所述净气室之间的烟气，达到除尘的目的。
进一步地，喷吹管9横向设置，喷吹管9的下部等距设置有若干个与喷吹管9连通的喷嘴，喷嘴的数量与滤袋6的数量相等，一个喷嘴对应朝向一个滤袋6。通过在喷吹管的下部等距设置有若干个与所述喷吹管连通的喷嘴，且喷嘴的数量与滤袋的数量相等，一个喷嘴对应朝向一个滤袋的滤袋口，能够使得吹向滤袋的气流位置更准确，喷吹压力更强，使得除尘后滤袋的过滤阻力更低，有利于进一步过滤。
进一步地，滤袋6为金属滤袋。除尘脱硝一体装置采用金属滤袋，具有耐高温，过滤精度高，清灰阻力小的优点，经过高温尘硝一体化袋除尘装置的金属滤袋高效精过滤后，粉尘浓度可以降到10mg/Nm3以内，由于大幅降低了进入脱硝反应室的粉尘浓度，所以可以减少催化剂用量和层数，降低了催化剂堵塞的风险和运行阻力，提高脱硝效率，延长了催化剂的使用寿命。
进一步地，除尘脱硝一体装置还包括出气烟道14，出气烟道14与脱硝室12连通。
进一步地，脱硝室12位于净气室11的上方，脱硝室12为SCR脱硝反应室。
进一步地，脱硝室12内设置有两层催化剂层13。
本实施例的除尘脱硝一体装置的还原剂喷射机构设置在进气烟道内的进气口处，喷入可以使氮氧化物在催化剂的作用下被还原的氨水和氨气，高温下，氨水和氨气形成氨气，高温烟气进入进气烟道与氨气混合后，由于进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室依次连通，且进气烟道设置于灰斗上方，使得高温烟气与氨气的混合气先向下进入灰斗，然后由灰斗向上进入过滤室，高温烟气与氨气的混合气翻转流动，使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率；上述的除尘脱硝一体装置在过滤室设置滤袋既可以过滤高温烟气与氨气的混合气中的灰尘，而且经过滤袋的过滤使得高温烟气与氨气在进入脱硝室之前混合的更充分，有利于提高脱硝反应的效率；上述的除尘脱硝一体装置的过滤室位于灰斗的正上方，净气室位于过滤室和进气烟道的上方，通过净气室中的滤袋清灰机构对滤袋进行清灰，使得灰尘可以向下直接落入灰斗，既实现了高温烟气与氨气的过滤除尘和充分混合均匀而且节省了进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室之间的管道和固定支架，使得上述的除尘脱硝一体装置结构紧凑、占地空间少、气流流动路线顺畅，进出口压差小、运行阻力小、烟气温降低。
进一步地，进气烟道内的进气口2处设置有氨气喷射机构。氨气喷射机构喷射的氨气雾化效果更好，有利于提高脱硝效率。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述除尘脱硝一体装置包括塔体，所述塔体设置有依次连通的进气烟道、灰斗、过滤室、净气室和脱硝室；
所述进气烟道设置有进气口，所述进气烟道内的进气口处设置有还原剂喷射机构，所述过滤室内设置有滤袋，所述净气室内设置有滤袋清灰机构；
所述进气烟道设置于所述灰斗的上方，所述过滤室位于所述灰斗的上方，所述净气室位于所述进气烟道的上方。
2.根据权利要求1所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述过滤室包括对称设置的两个过滤腔室，所述除尘脱硝一体装置包括偶数个灰斗，所述偶数个灰斗按照数量平均分别位于所述两个过滤腔室的下方，所述还原剂喷射机构为氨水喷射机构或者氨气喷射机构。
3.根据权利要求2所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述进气烟道具有烟气出口，所述进气烟道的烟气出口与所述灰斗的上部连通，所述进气烟道的烟气出口处上部设置有斜向气流分隔板使得所述进气烟道连通于所述灰斗且与所述净气室分隔。
4.根据权利要求1-3任一所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述净气室位于所述过滤室的上方，所述过滤室和净气室之间设置有水平的分隔花板，所述分隔花板均匀设置有若干通孔连通所述过滤室和净气室，所述过滤室内设置的滤袋数量与所述通孔的数量相等，所述各个滤袋的滤袋口可拆卸固定在所述通孔的截面上，所述一个滤袋对应一个通孔。
5.根据权利要求4所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述滤袋清灰机构包括依次连通的脉冲阀、气包和喷吹管。
6.根据权利要求5所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述喷吹管横向设置，所述喷吹管的下部设置有若干个与所述喷吹管连通的喷嘴，所述喷嘴的数量与所述滤袋的数量相等，所述一个喷嘴对应朝向一个滤袋的滤袋口。
7.根据权利要求1-3任一所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述滤袋为金属滤袋。
8.根据权利要求1-3任一所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述除尘脱硝一体装置还包括出气烟道，所述出气烟道与所述脱硝室连通。
9.根据权利要求1-3任一所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述脱硝室位于所述净气室的上方，所述脱硝室为SCR脱硝反应室。
10.根据权利要求1-3任一所述的除尘脱硝一体装置，其特征在于，所述脱硝室内设置有两层催化剂层。
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