[发明专利]双层钢板壳体脱硝反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱硝反应器，特别涉及一种具有特殊壳体的脱硝反应器，本发明适用于有一定压力和承载的矩形工业容器，属于脱硝改造领域。

背景技术

“十二五”期间是国内燃煤电站脱硝工程建设的高峰期。目前SCR（选择性催化还原）法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。在此技术中，反应器是SCR装置的核心部件，是提供烟气中NO_X与NH₃在催化剂表面上生成N₂和H₂O的场所，其主要功能是承载催化剂，为脱硝反应提供空间，同时保证烟气流动的顺畅与气流分布的均匀，为脱硝反应的顺利进行创造条件。

在工业废气治理工程中催化反应器主要有固定床和流化床两种，目前广泛应用的是固定床反应器，脱硝反应器即为固定床反应器的一种。催化剂反应器布置形式有水平和垂直气流两种形式，由于烟气中含尘量很高，国内外SCR反应器一般采用垂直气流方式。

在垂直气流方式的脱硝反应器设计中，根据支座形式目前一般分为自立式和悬挂式两种。如若按反应器受力模型划分，则主要有以下三种：

第一种是结构框架式，即将反应器入口烟道和反应器出口烟道与反应器本体（出入口烟道中间部分）脱开设计，反应器本体按独立结构框架进行建模，反应器本体模型考虑出入口烟道荷载、催化剂及积灰荷载、烟气压力荷载、风荷载、地震荷载等各种载荷后进行应力分析和计算，从而设计出反应器本体主要梁、柱构件。在此模型中，反应器壁板及次要加固肋不做构件输入。反应器出入口烟道则主要依据《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》、《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法》结合相关技术按烟道形式进行设计。

第二中受力模型是桁架-烟道结合式，此种受力模型主要是在入口烟道以下、整流装置以上设置几道桁架，桁架下设置拉杆与整流装置支撑梁和催化剂支撑梁连接，反应器将本身承重最大的催化剂支撑梁通过拉杆将荷载传递给桁架承担，反应器出入口烟道及桁架以下的反应器本体主要按烟道进行设计，反应器出入口烟道及反应器本体荷载均由桁架承担，此种模型反应器壁板按烟道设计形式参与一定的承载。

第三种受力模型是整体烟道应力分析型，此种受力模型是利用CAE技术对反应器进行实体建模，反应器本体、出入口烟道、支撑梁等尽可能多的构件进入模型进行应力分析。

在目前的脱硝反应器设计当中，反应器壁板基本都是按6mm设计（同大多数烟道设计壁板一致），模型中的框架梁、柱或横向、竖向加固肋均是基于6mm壁板来进行布置从而使反应器壳体达到一定的刚度。

在以上三种受力模型中，前两种在国内应用比较广泛，第三种形式因建模比较复杂，在实际工程中应用较少。另外，第一种受力模型因壁板不参与计算，出入口烟道与反应器本体脱开设计，受力模型简化太多，其框架结构构件计算结果偏大。第二种受力模型反应器本体构件显轻盈，但因桁架最终承担所有反应器荷载，致使桁架高度较高，从而使反应器本体高度过高，造成反应器整体用钢量仍显偏高。第三种受力模型相对前两种模型接近实际，但其布置仍局限于壁板6mm的前提而进行构件布置，其构件布置和整体用钢量仍不够理想。在以上三种受力模型中，反应器保温材料大都采用外置式（即保温材料在反应器壳体壁板外侧）以使反应器内构件在高温情况下尽量受力一致，当梁、柱加固肋等构件布置在壁板内侧时，则容易出现积灰和流场不均的情况。

发明内容

为解决上述现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种即能充分降低反应器整体用钢量又不易积灰且流场较好的反应器。

为达到上述目的，本发明的技术方案以如下方式实现：一种双层钢板壳体脱硝反应器，包括反应器壳体和支撑梁，所述反应器壳体为双层钢板结构。

所述反应器壳体双层钢板有间隔，所述反应器壳体内部通过所述支撑梁支撑催化剂和整流装置。

所述双层钢板为非等厚结构。

所述反应器壳体双层钢板间填充保温材料，所述双层钢板间依靠H型钢或钢板加固肋支撑。

所述加固助之间设有梅花型圆钢。

所述脱硝反应器还设有反应器支座、反应器入口烟道和反应器出口烟道，所述反应器支座布置在该反应器入口烟道和/或该反应器出口烟道。

所述反应器烟气入口烟道和出口处烟道设置有内撑杆。

所述反应器入口烟道和反应器出口烟道为双层结构。

所述反应器壳体覆盖整个反应器；所述反应器壳体外侧有保温材料。

所述支撑梁为井字梁结构。

本发明的有益效果：