分段式SCR脱硝方法及装置与流程

分段式scr脱硝方法及装置
技术领域
1.本发明属于scr脱硝技术领域，具体涉及分段式scr脱硝方法及装置。


背景技术：

2.scr脱硝技术是目前技术最成熟、应用最广泛的脱硝技术，且现有的脱硝设备普遍采用一次喷氨技术，将氨气通过喷氨格栅喷入脱硝塔，气流在穿过喷氨格栅时与氨气混合，然后进入scr催化剂层进行还原反应，生成n2和水，从而达到脱硝的目的。但是，一次喷氨会存在氨气与气流混合不均匀的现象，而局部氨气或者nox过量，又易造成氨逃逸或者nox未被完全还原的问题。


技术实现要素：

3.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供分段式scr脱硝方法及装置。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分段式scr脱硝装置，包括：设置于脱硝塔内部的分隔件，且所述分隔件将脱硝塔内部分隔形成可定向连通的两个处理腔，两个处理腔分别为前腔和后腔；分别安装于两个处理腔内部的两组脱硝组件，两组脱硝组件的喷氨量为2
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5：1，且在前腔内还安装有匀气组件，所述匀气组件位于对应脱硝组件的进气前侧，且所述匀气组件包括：安装板；等距设置于所述安装板上的多个限流机构，所述限流机构根据气流压力限流，且在气流压力越大时，通过限流机构的气流量越小；在气流压力越小时，通过限流机构的气流量越大。
5.优选的，每个所述限流机构均包括：并列开设于所述安装板上的进气孔和出气孔，且进气孔开口朝向进气侧，出气孔开口朝向出气侧；连接于所述进气孔与出气孔之间的导气组件，所述导气组件包括由运动部分和固定部分组合构成的导流通道，且所述运动部分用于在气流压力的限定下改变导流通道的导通面积。
6.优选的，在所述导气组件中：所述导气组件的运动部分包括可移动的活塞，所述活塞内开设有与进气孔连通的第一斜孔，且第一斜孔的一侧内壁上固定有活动导板；所述导气组件的固定部分包括与出气孔连接的第二斜孔，所述第二斜孔与第一斜孔以相同的倾斜度连通，且第二斜孔的一侧内壁上固定有固定导板；所述活动导板延伸至第二斜孔内，所述固定导板延伸至第一斜孔内，且固定导板靠近出气侧，活动导板靠近进气
侧，所述活动导板与固定导板之间的间隙构成导通面积可变的导流通道。
7.优选的，在所述进气孔内安装有限位弹簧，所述限位弹簧与活塞连接，且限位弹簧与第一斜孔的进口分别限定于活塞两端。
8.优选的，在所述进气孔内开设有限位台阶，在所述活塞上设置有限位凸起，且所述限位台阶与限位凸起配合，以限定活塞的最大移动距离。
9.优选的，所述脱硝组件包括沿气流流动方向依次设置的喷氨格栅和催化反应层。
10.优选的，所述喷氨格栅包括：固定于脱硝塔内壁上的环状管；等距设置于所述环状管内壁的多个直管，所述直管与环状管连通，且所述直管和环状管上均等距安装有多个喷头。
11.优选的，所述分隔件包括相互连通的分隔板和导流管，所述导流管依次贯穿后腔中的催化反应层和喷氨格栅，且在所述导流管出端所对应的位置处还安装有可转动的弧形导流罩，所述后腔中的喷氨格栅固定于弧形导流罩的开口处，并随弧形导流罩转动。
12.优选的，在所述导流管上套设有密封套，且所述后腔中的喷氨格栅固定于弧形导流罩内壁与密封套外壁之间。
13.一种分段式scr脱硝方法，所述的方法依据上述所公开的分段式scr脱硝装置实现，且所述的方法包括：气流从脱硝塔的进气口处进入前腔；气流在所述前腔内依次穿过匀气组件和脱硝组件，所述匀气组件用于使均匀流向脱硝组件，所述前腔内的脱硝组件用于实现气流的前段催化脱硝；气流经分隔件流入后腔，且在后腔内通过对应脱硝组件实现气流的后段催化脱硝，前段催化脱硝与后段催化脱硝中的喷氨量为2
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5：1；完成后段脱硝的气流通过脱硝塔的出气口排出。
14.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：在本发明中，通过分隔件分隔形成前腔和后腔，且前腔和后腔内均设有脱硝组件，两个脱硝组件的喷氨量为2
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5：1，以此实现分段式脱硝并且在保证脱硝率的同时减少氨逃逸。
15.针对上述前腔，在对应脱硝组件的进气前侧设有匀气组件，该匀气组件根据气流压力的分布对局部气流通过量形成限定，具体：在气流压力大时，通过的气流量小；在气流压力小时，通过的气流量大；由此使得分布不均的气流在通过匀气组件时能被重新分布，从而提升气流分布的均匀性。
16.针对上述后腔，在其与分隔件出口相对应的位置处设置有可转动的弧形导流罩，且后腔中的喷氨格栅随弧形导流罩同步转动，由此通过旋转的方式进一步提升气流与氨还原剂混合的均匀性，从而提升脱硝效果。
附图说明
17.图1为本发明中分段式scr脱硝装置的结构示意图；图2为图1中匀气组件的结构示意图；图3为图1前腔中喷氨格栅的结构示意图；
图4为图1后腔中喷氨格栅的结构示意图；图5为图1中的a处放大图；图中：分隔件
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1；脱硝组件
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2；喷氨格栅
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21；催化反应层
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22；环状管
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23；直管
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24；匀气组件
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3；安装板
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31；进气孔
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32；限位台阶
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321；出气孔
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33；活塞
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34；限位凸起
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341；第一斜孔
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35；活动导板
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36；第二斜孔
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37；固定导板
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38；限位弹簧
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39；弧形导流罩
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4；密封套
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5。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1
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图5所示，在本发明中提供了一种分段式scr脱硝装置，且该装置主要包括如下结构：设置于脱硝塔内部的分隔件1，且分隔件1将脱硝塔内部分隔形成可定向连通的两个处理腔，两个处理腔分别为前腔和后腔；其中，结合图1可知，分隔件1包括相互连通的分隔板和导流管，且在图1中位于分隔板下方的为前腔，位于分隔板上方的为后腔；分别安装于两个处理腔内部的两组脱硝组件2，两组脱硝组件2的喷氨量为2
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5：1，且在前腔内还安装有匀气组件3，匀气组件3位于对应脱硝组件2的进气前侧，且匀气组件3包括：安装板31；等距设置于安装板31上的多个限流机构，限流机构根据气流压力限流，且在气流压力越大时，通过限流机构的气流量越小；在气流压力越小时，通过限流机构的气流量越大。
20.具体，关于上述限流机构，包括：并列开设于安装板31上的进气孔32和出气孔33，且进气孔32开口朝向进气侧，出气孔33开口朝向出气侧；连接于进气孔32与出气孔33之间的导气组件，导气组件包括由运动部分和固定部分组合构成的导流通道；其中，结合图2可知：导气组件的运动部分包括可移动的活塞34，活塞34内开设有与进气孔32连通的第一斜孔35，且第一斜孔35的一侧内壁上固定有活动导板36；导气组件的固定部分包括与出气孔33连接的第二斜孔37，第二斜孔37与第一斜孔35以相同的倾斜度连通，且第二斜孔37的一侧内壁上固定有固定导板38；活动导板36延伸至第二斜孔37内，固定导板38延伸至第一斜孔35内，且固定导板38靠近出气侧，活动导板36靠近进气侧，活动导板36与固定导板38之间的间隙构成导通面积可变的导流通道。
21.由上并结合图1及图2可知，需要处理的烟气（后述简称气流）从图1中a处所示的脱硝塔的进气口处进入前腔，进入前腔后首先穿过匀气组件3；在此过程中，图1位于最左侧的导气组件与进气口a之间的距离最小，图1位于最右侧的导气组件与进气口a之间的距离最大，因此气流在进入前腔后会首先流入左侧的导气组件中，因此造成左侧导气组件所受到
的气流压力大于右侧导气组件所受到的气流压力，具体在图2中，分别示出了最左侧和最右侧的导气组件在上述状态下的导流状况；由图2可知：图2中所示的两个活塞34在受到不同的气流压力时，其所移动的距离也有所不同，而活塞34在受到气流压力的推动而产生移动时会带动第一斜孔35以及活动导板36同步移动，由此使得活动导板36向固定导板38靠近，从而减小活动导板36与固定导板38之间的间隙（导流通道的导通面积）；根据前述可知，活动导板36与固定导板38之间的间隙随活塞34移动距离的增大而减小，由此实现了在气流压力越大时，通过限流机构的气流量越小。
22.进一步的，在进气孔32内安装有限位弹簧39，限位弹簧39与活塞34连接，且限位弹簧39与第一斜孔35的进口分别限定于活塞34两端。具体结合图2可知，限位弹簧39对活塞34所产生的作用力与气流对活塞34所产生的作用力相反，以此限定活塞34的移动，并在气流压力减小时实现活塞34的自动复位，基于此还实现了在气流压力越小时，通过限流机构的气流量越大。
23.综上，气流在匀气组件3的进气前侧形成左侧压力大、右侧压力小的不均匀分布，而匀气组件3基于该不均匀的压力形成左侧导通流量小、右侧导通流量大的导气效果，由此有效实现整体不均匀气流的重新分布，从而有效提升穿过匀气组件3后的气流分布的均匀性。
24.更进一步的，在进气孔32内开设有限位台阶321，在活塞34上设置有限位凸起341，且限位台阶321与限位凸起341配合，以限定活塞34的最大移动距离。具体，结合图2可知，其左侧活塞34即移动至限位台阶321与限位凸起341接触时的状态，该状态下活动导板36与固定导板38之间的形成最小间隙。
25.另外，关于上述脱硝组件2，包括：沿气流流动方向依次设置的喷氨格栅21和催化反应层22；其中，喷氨格栅21包括：固定于脱硝塔内壁上的环状管23；等距设置于环状管23内壁的多个直管24，直管24与环状管23连通，且直管24和环状管23上均等距安装有多个喷头。
26.由上可知，气流在穿过喷氨格栅21时，会基于多个直管24的分隔形成进一步分散，从而保证气流与氨气混合的均匀，而混合后则进入催化反应层22内执行氨还原反应，以此实现在前腔中的前段脱硝处理。
27.前段脱硝后，气流通过分隔件1进入后腔，具体结合图1：导流管依次贯穿后腔中的催化反应层22和喷氨格栅21，且在导流管出端所对应的位置处还安装有可转动的弧形导流罩4，后腔中的喷氨格栅21固定于弧形导流罩4的开口处，并随弧形导流罩4转动。
28.由上可知，气流通过导流管进入弧形导流罩4内，弧形导流罩4带动对应的喷氨格栅21绕导流管转动，由此使得喷氨格栅21与气流之前形成转动扰流混合的效果，从而提升气流与喷氨混合的均匀，进而方便在后腔的催化反应层22内形成高效后段脱硝。
29.上述在导流管上套设有密封套5，且后腔中的喷氨格栅21固定于弧形导流罩4内壁与密封套5外壁之间，以此有效避免气流从喷氨格栅21与导流管之间的缝隙中溢出。
30.另外，前段脱硝与后段脱硝中的喷氨量为2
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5：1，优选为3：1，在此比例下，前段脱硝完成大部分脱硝，后段脱硝则实现补充脱硝，以此减少氨逃逸并提高脱硝率。
31.进一步的，还可在分隔件1的导流管内设置传感器，以检测经前段脱硝后的气流中的nox含量和氨气含量，由此根据检测含量进行后段脱硝中喷氨量的智能调控。
32.在本发明中还提供了一种分段式scr脱硝方法，该的方法依据上述公开的分段式scr脱硝装置实现，且该方法包括：气流从脱硝塔的进气口处进入前腔；气流在前腔内依次穿过匀气组件3和脱硝组件2，匀气组件3用于使均匀流向脱硝组件2，前腔内的脱硝组件2用于实现气流的前段催化脱硝；气流经分隔件1流入后腔，且在后腔内通过对应脱硝组件2实现气流的后段催化脱硝，前段催化脱硝与后段催化脱硝中的喷氨量为2
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5：1；完成后段脱硝的气流通过脱硝塔的出气口排出。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。