[实用新型]前置旋风预除尘SCR烟气脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气脱硝装置，具体地说，是一种前置旋风预除尘SCR烟气脱硝装置。

背景技术

传统的烟气脱硝装置如图5所示，SCR反应器3上部连接锅炉10引出的烟气接入管8，该烟气接入管8内设置有静态混合器2，该静态混合器2前面设有喷氨格栅1，所述SCR反应器3下部通过烟气输出管9与静电除尘器5连接，在静电除尘器5和SCR反应器3之间的烟气输出管9设有空气预热器4，所述进入锅炉10的空气输入管13通过风机11经所述空气预热器4与锅炉10相连，所述喷氨格栅1的喷嘴朝向SCR反应器3。在喷氨格栅1与锅炉10之间的烟气输入管8内；SCR反应器3与空气预热器4之间的烟气输出管9内分别设有挡板12。锅炉10与烟气输出管9前端之间另设有管道相通，该管道内也设有挡板12，作为SCR旁路，所述喷氨格栅1的喷嘴朝向与烟气方向相同，在SCR反应器中，烟气中的NOx与喷入烟气中的氨气在催化剂表面发生选择性催化还原(SCR)反应被还原成N₂和H₂O。净化后的烟气再依次进入空气预热器4、静电除尘器5和FGD脱硫装置后经烟囱排放。

由于在SCR反应器中，烟气粉尘浓度较高，所含的飞灰易造成催化剂磨损和中毒，缩短催化剂使用寿命，增加运行成本；其中的大颗粒飞灰(特别是爆米花飞灰)特别容易造成催化剂堵塞，为了降低催化剂堵塞的概率，一般需要选择大孔径催化剂，从而会造成催化剂体积较大，增加了SCR项目投资成本；如果催化剂堵塞就必须要停炉，损失巨大，为了避免催化剂堵塞造成停炉的风险，所以在系统设计中往往需要设置SCR旁路6，这样会进一步增加SCR脱硝的投资成本；此外由于飞灰浓度较高，脱硝反应泄漏的NH₃与SO₃和H₂O会生成硫酸氢铵(ABS)等物质，该物质具有较大的黏性，会在使得粉尘在空预器表面聚集，造成空预器的沾污和腐蚀，造成空预器4的堵塞，所以必须要提高空预器4的清洗频率。

此外，在传统装置中，由于脱硝催化剂的磨损等原因，会造成磨损的脱硝催化剂重金属在静电除尘器5粉尘中富集，使得静电除尘器飞灰的重金属浓度偏高，影响电厂飞灰的应用。

目前的潮流是取消SCR旁路6，这无疑会进一步增加了飞灰堵塞造成停机的危险，传统的SCR装置将受到更加严峻的挑战。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在取消SCR旁路的同时还能减小SCR反应器催化剂体积大小和静电除尘器大小的前置旋风预除尘SCR烟气脱硝装置。

本实用新型的技术方案如下：一种前置旋风预除尘SCR烟气脱硝装置，包括喷氨格栅、烟气静态混合器、SCR反应器、空气预热器、静电除尘器，所述SCR反应器一端连接锅炉引出的烟气接入管，该烟气接入管内设置有静态混合器，该静态混合器前面设有喷氨格栅，所述SCR反应器另一端通过烟气输出管与除尘器连接，在静电除尘器和SCR反应器之间设有空气预热器，其关键在于：所述喷氨格栅上游的烟气接入管上设有耐高温旋风分离器，所述喷氨格栅的喷嘴朝向锅炉。增加一个高温旋风分离器，将大颗粒飞灰(尤其是爆米花飞灰)去除，可以减少大粒径飞灰对催化剂的堵塞；同时由于去除了大颗粒飞灰，可以选择孔径较小的SCR脱硝催化剂，减小所需的催化剂体积；由于飞灰含量大幅度下降，所以对催化剂的磨损和中毒的概率降低，使得脱硝催化剂寿命大幅度延长；由于飞灰造成催化剂堵塞的概率已经非常低了，没有必要再设置SCR旁路，可以降低SCR工程的造价成本，这也与目前取消SCR旁路的趋势相吻合。此外，由于飞灰浓度的大幅降低，即使有硫酸氢铵的生成，由于粉尘浓度的减少，造成空预器堵塞的概率也大幅下降，可以延长空预器的清洗周期。

设置旋风分离器预除尘装置的另一个优点是由于飞灰大多数是在SCR反应器前的旋风分离器去除的，此部分飞灰不受到催化剂磨损的影响，不会使得其中的含量增加，而后部的静电除尘器的飞灰中由于通过催化剂的粉尘浓度降低，催化剂的磨损下降，也会使得粉尘中的重金属含量有所下降，所以本实用新型可以避免传统的SCR装置造成的静电除尘器重金属含量增加，严重影响飞灰的应用和销售的情况(飞灰可以作为生产水泥等的原料)。

喷氨格栅喷出氨气的方向与烟气流动的方向相反，烟气与氨气的混合更加均匀，与SCR反应器里的催化剂反应更加充分。