一种SCR入口烟气前处理系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110038433A(43)申请公布日2019.07.23(21)申请号201910400619.4(22)申请日2019.05.13(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人杜谦高建民栾积毅赵义军冷浩崔朝阳赵广播吴少华秦裕琨(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人杨立超(51)Int.Cl.B01D53/90(2006.01)B01D53/56(2006.01)F23B70/00(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称一种SCR入口烟气前处理系统及方法(57)摘要一种SCR入口烟气前处理系统及方法，涉及锅炉污染物控制技术，用于层燃燃煤锅炉的NOx超净排放新建或改造工程。包括调温系统、尿素溶液或氨水溶液喷射器、旋风均场系统。升温方式采用从炉膛出口抽取高温烟气通入旋风筒；降温方式可采用增加调温省煤器，或从锅炉除尘器出口或空气预热器出口烟气中抽取低温烟气通过冷烟道通入旋风筒；使SCR入口的烟气平均温度控制在催化剂工作范围内。尿素溶液通过尿素溶液喷射器在燃尽室内喷出；氨水溶液通过氨水溶液喷射器在旋风分离器进口管处喷出；在高温烟气的作用下产生NH3并混入到烟气中。在均流板与旋风筒共同作用下保证烟气、NH3混合均匀，起到均温、均浓度场、均速作用，满足SCR入口温度、浓度场和速度场要求。CN110038433ACN110038433A权利要求书1/3页1.一种尿素烟道内直接热解的SCR入口烟气前处理系统，其特征在于，所述系统包括调温系统、尿素溶液喷射器(9)、旋风均场系统；在层燃燃煤锅炉的炉膛出口沿烟气的流向依次设置尿素溶液喷射器(9)、调温系统、旋风均场系统；旋风均场系统包括旋风分离器(12)和均流板(16)；旋风分离器(12)包括旋涡罩(12-1)、进口管(12-2)、筒体(12-3)、锥体(12-4)以及旋风筒出口(10)；进口管(12-2)与筒体(12-3)上部侧壁相切连通设置，筒体(12-3)上端与锥体(12-4)组的大端连通，旋涡罩(12-1)安装在筒体(12-3)的上端端盖上并伸入筒体(12-3)内；旋风分离器(12)设置在水平烟道上，旋风分离器(12)的进口管(12-2)均连通水平烟道，旋涡罩(12-1)通过旋风筒出口(10)连通后方水平烟道，旋风分离器(12)的锥体(12-4)底部设有排灰口(14)，均流板(16)设在转弯烟道处；在旋风分离器(12)前烟道处设置调温系统；尿素溶液喷射器(9)设置炉膛的燃尽室(21)内。2.根据权利要求1所述的一种尿素烟道内直接热解的SCR入口烟气前处理系统，其特征在于，调温系统包括热烟阀(7)、热烟道(8)、冷烟阀(11)、冷烟道(13)和风机(15)，热烟道(8)与层燃燃煤锅炉的炉膛出口处烟道连通，热烟道(8)内设有热烟阀(7)，冷烟道(13)与锅炉空气预热器(19)后烟道或是锅炉除尘器后烟道连通，冷烟道(13)内设有冷烟阀(11)，冷烟道(13)上装有风机(15)。3.根据权利要求1所述的一种尿素烟道内直接热解的SCR入口烟气前处理系统，其特征在于，调温系统包括热烟阀(7)、热烟道(8)、入口挡板门(11)、调温省煤器(13)、旁路挡板门(15)和水平烟道隔板(22)，热烟道(8)与层燃燃煤锅炉的炉膛出口处水平烟道连通，热烟道(8)内设有热烟阀(7)；层燃燃煤锅炉的锅炉管束出口处设有入口挡板门(11)、旁路挡板门(15)，二者分设在水平烟道隔板(22)的两侧，水平烟道隔板(22)的长度不超过热烟道(8)的位置，调温省煤器(13)位于入口挡板门(11)之后且二者位于水平烟道隔板(22)的同侧。4.根据权利要求1、2或3所述的一种尿素烟道内直接热解的SCR入口烟气前处理系统，其特征在于，旋风分离器采用中心筒偏移方式，即旋涡罩(12-1)和筒体(12-3)的轴线非共线。5.一种基于权利要求2所述处理系统的尿素烟道内直接热解的SCR入口烟气前处理方法，旋风分离器(12)利用烟气切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的焦粒和灰尘从烟气中分离，分离下来的焦粒送回炉膛继续燃尽；利用旋风分离器分离50um以上的较大焦炭粒子，控制旋风分离器(12)入口烟气流速为20～25m/s、出口烟气流速25～30m/s；通过尿素溶液喷射器(9)的喷嘴向炉膛的燃尽室(21)内喷出浓度为5～50％的尿素溶液，在高温烟气的作用下热解产生NH3，随烟气一起进入旋风分离器(12)；调温系统的升温方式采用从炉膛出口抽取600～800℃高温烟气通过热烟道(8)自动通入旋风筒的方式来升温，升温量可通过调节热烟阀(7)阀门开度来调节；调温系统的降温