发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种烟气脱硝装置，特别涉及一种发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置。


背景技术：

2.发电厂的锅炉排放的废气需要进行脱销处理，目前主流脱硝装置包括炉内脱硝pncr设备、炉内脱硝sncr设备、炉外脱硝scr设备，上述各个脱销设备的优缺点如下：
3.一、炉内脱硝：pncr设备；
4.pncr设备是在地面安装罗茨风机，上料装置，吸料或储料等设备。通过罗茨风机产生的高压气体用文丘里喷嘴或直接把粉状(颗粒)的物料吹送到管道内。如果用文丘里喷嘴输送，后面的锅炉喷嘴必须用粗的，否则文丘里喷嘴处无法产生负压，进行吸料。用粗的喷嘴，锅炉水冷壁要做让管处理，改造成本高。并通过管道向上输送到20米到30米处的分支中，并通过分支向各个喷嘴输送粉料。
5.pncr的优点主要是采用的是气体输送的，且输送的是固体尿素颗粒与粉状的催化剂，所以氨逃逸要比sncr的小。因为固体的尿素颗粒是从固体到气体的物理过程，中间没有液体状态。没有反应的固体尿素颗粒会到飞灰收集系统中。不会变成氨逃逸。由于采用的固体尿素颗粒作为还原剂，不是易燃易爆物品，没有安全的隐患。
6.但pncr的缺点为：1，pncr的物料输送管道是从罗茨风机出口地面0米处到锅炉喷嘴高度30米附近，再分为二个或三个分支，(根据锅炉的尺寸来定)，每个分支再分为4到5个喷嘴。管道的长度，弯头的数量与分支的高度会产生压力降，到分支中的压力与流量会比罗茨风机出口处的要小。分支后面的多个喷嘴出口到锅炉内的压力与流量进一步减少。造成喷射距离没有sncr的远。只适合锅炉小的发电厂。2，选择的喷嘴粗，因为喷嘴大于锅炉水冷壁间的距离。所以每个喷嘴处的锅炉水冷壁要做让管处理，锅炉改造成本高。3，喷嘴开口大，出口的物料流速会进一步变小，反应面积小，只适合早期，小型的垃圾焚烧发电厂。4，选择的喷嘴细，锅炉水冷壁不用做让管处理，但是因为距离远，流速慢，物料可能会粘在管道上，容易在分支与喷嘴处的管道形成堵料现象。管道上因为没有堵料监控设备，无法知道那个位置堵料。喷嘴处要助吹装置，才不会堵料。5，选择细喷嘴，风机出口处将无法使用文丘里喷嘴输送，地面要设置料斗。6，无论那种喷嘴，都无法知道单个喷嘴的实际流速状态。7，如果在地面设置料斗，压缩空气会从旋转下料阀处向料斗内反吹空气，因为空气中有一定的湿度。料斗内壁会因为受潮，粉料形成挂壁现象。8，因为空气中有一定的湿度，长时间会造成高分子催化剂的失效。9，只能在风机出口处控制总的喷量，无法控制单支枪或几支枪的的流量。如果有一个或几个喷嘴堵或物料流动慢，中央控制室无法知道。10，由于风机体积大，重量大，只能安装在地面。11，如果用文丘里喷嘴输送，后面的喷嘴必须用粗的，否则文丘里喷嘴处无法产生负压，进行吸料。12，能耗高于sncr系统。
7.二、炉内脱硝：sncr设备，sncr设备使用物料为用氨水或尿素溶液；
8.sncr设备的优点为：1，因为是通过水泵将液体通过一定的压力输送到分配柜的，
柜内有通向各个喷枪的分支，在每一个分支上有一个浮子流量计。通过浮子流量计向双流体喷枪输送还原剂。可以通过浮子流量计来观察每个喷枪流量大小，并判断喷枪是否有堵塞现象。2，采用双流体喷枪工作的，每个双流体喷枪有单独的气体压力调节阀与气体输送管道，保证每个喷枪的气体压力一致。喷嘴处的液体喷射距离比pncr固体的要远。炉内反应面积大，适合大型垃圾焚烧发电厂进行炉内脱硝。
9.但sncr设备的缺点为：1，氨逃逸比pncr高。因为是通过液体进行输送的，没有反应的还原剂(氨水或尿素溶液)会和烟气混合在一起变成氨逃逸。2，当采用氨水作为还原剂时，因为氨水是易燃易爆物品，有安全的隐患。3，喷嘴处孔过小，容易被杂质堵塞。4，枪头要插入锅炉内一定的深度，如果深度不足，可能造成锅炉水冷壁爆管，造成垃圾发电厂停止运行的大故障。5，枪头要定期拔出检查，并清理枪头处的异物。如长时间不检查，可能造成喷枪无法拔出与更换。6，枪头处喷孔在使用一段时间后，会因为磨损后变大。造成雾化效果不好，还原剂从雾状变成了水滴状，在合适的温度内反应不充分。使用量加大后，才能达到原脱硝效果。会造成氨逃逸与还原剂增大。增加电厂的运行成本，并对设备造成损耗。7，烟气系统采用氨法脱硫，当氨逃逸过大时，脱硫系统产生的碳酸氢氨将无法结晶。产生不了经济价值。
10.三、炉外脱硝scr设备，scr设备用氨水反应，贵金属当催化剂；
11.scr设备的优点为：脱硝效率高，能满足氮氧化物超低排放要求。nox《100nm3/mg。
12.scr设备的缺点为：1，设备先期投入资金大。2，后期运行成本大。主要是更换scr催化剂费用高。3，当烟气中硫化物过高时，scr催化剂硫中毒后容易失效与缩短使用寿命。4，在烟气中硫化物等有害物质不超标的情况下，scr催化剂使用时间只有二万小时，经过加热再生后只能短时间的增加使用时间。5，再生后的脱硝效率低。6，好的scr催化剂是国外的，国内的达不到国外的效率与使用时间。7，每年要用大量的外汇来采购。8，scr催化剂在使用的中后期时，脱硝效率降低。设备运行不稳定。9，scr催化剂入口的烟气要进行再加热，能耗高(高温与低温催化剂烟气都要进行加热)。
13.以上三种脱硝装置中sncr能耗最低，其次是pncr，最高的是scr。氮氧化物排放最低的是pncr与scr，其次是sncr。设备使用时间长的是pncr，sncr。scr因为受到烟气中硫含量的高低影响，时间最短。在正常使用(硫化物不超标)下也只有二年时间。


技术实现要素：

14.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、用料可以灵活控制的发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置。
15.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置；
16.包括储料组件、至少一组传输组件和至少一组喷枪组件；
17.所述储料组件至少包括料仓，料仓分别设有进料口和出料口，料仓的出料口分别与所述传输组件连通，所述传输组件包括第一控制阀、传输硬管和压力开关，传输硬管两侧分别为进口和出口，传输硬管的进口与料仓的出料口连通，第一控制阀安装在传输硬管的进口处，压力开关设置在传输硬管的出口处；
18.至少一组传输组件和至少一组喷枪组件为一一对应关系，所述喷枪组件包括喷枪
座、文丘里喷嘴和喷管，喷枪座内设有喷射腔，文丘里喷嘴伸入喷射腔内，并且文丘里喷嘴与外部的高压气源连通，喷管的一端伸入喷射腔内，喷管的另一端贯穿发电厂锅炉侧壁伸入发电厂锅炉内腔中，喷枪座侧壁开有与喷射腔连通的通孔，通孔与传输硬管的出口连通。
19.为了更清楚的理解本实用新型的技术内容，以下将本发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置简称为本脱硝装置。
20.作为本脱硝装置的优选，所述的储料组件还包括减速电机和螺旋搅拌器，料仓的出料口设置在料仓底部，减速电机固定连接在料仓上侧，螺旋搅拌器伸入料仓内部，减速电机驱动螺旋搅拌器转动。
21.作为本脱硝装置的优选，所述的储料组件还包括第一限位计和第二限位计，第一限位计和第二限位计设置在料仓内部，第一限位计处于在靠近料仓出料口的位置，第二限位计处于在靠近料仓进料口的位置。
22.作为本脱硝装置的优选，第一限位计和第二限位计都采用阻旋式料位计。
23.作为本脱硝装置的优选，所述传输组件还包括输送软管，输送软管一端与通孔连通，输送软管另一端与传输硬管的出口连通。
24.作为本脱硝装置的优选，所述喷枪组件还包括连接管，文丘里喷嘴通过连接管与外部的高压气源连通，连接管上设有第二控制阀和气体调压阀。
25.作为本脱硝装置的优选，所述喷枪组件还包括定位块和顶紧螺栓，定位块与发电厂锅炉侧壁固定连接，定位块设有与喷管配合的内孔，喷管依次贯穿定位块的内孔和发电厂锅炉侧壁伸入发电厂锅炉内腔中，定位块侧壁开有与内孔相通的螺纹孔，顶紧螺栓与螺纹孔配合且顶紧螺栓的端部抵靠在喷管侧壁上。
26.作为本脱硝装置的优选，本发电厂锅炉的新型炉内高效烟气脱硝装置包括三组传输组件和三组喷枪组件，三组传输组件的传输硬管进口通过斜四通与料仓出料口连通，三组喷枪组件沿发电厂锅炉轴线呈均匀圆周分布。
27.作为本脱硝装置的优选，所述第一限位计的下侧位置设有若干空气炮。
28.本脱硝装置采用了全新工艺设计，消除了pncr，scr与sncr设备的缺点，集合了几种设备的优点。
29.喷枪组件包括喷枪座、文丘里喷嘴和喷管
30.本脱硝装置选择厂用压缩空气，从厂用压缩空气主管到每组喷枪组件都设有一个单独的气体调压阀与文丘里喷嘴连通。保证了每组喷枪组件都有足够的气体压力与流量。在传输硬管的出口处设有压力开关，正常工作时因为文丘里原理，传输硬管的出口处是负压，只有当堵料时，才是正常的压力。压力开关会动作。可以在远程知道每组喷枪组件是否堵料。
31.采用专用的第一控制阀(粉料开关阀)进行流量控制。可以做到每组喷枪组件的流量控制。通过第一控制阀在单位时间内的开关时间的长短或控制阀门的开度大小来控制粉料流量的大小。如果锅炉的左右温度相差过大，可以做到分左右控制。以上几种设备无法达到。
32.本脱硝装置在只用固体尿素颗粒的情况下，可以作为sncr设备进行使用。尿素颗粒经过粉碎后加到料仓内，可以做到反应时间更快，反应更充分。
33.锅炉水冷壁不用做让管处理，可以利用现有的sncr开孔进行设备的改造，可以对
现有锅炉在不停炉的情况下进行改造。
34.本脱硝装置达到pncr、scr的氨逃逸，因为pncr是从固体到气体的物理反应过程，中间没有液体状态。sncr是液体喷入到炉内反应的，没有反应的，会全部变成气体的氨水，氨逃逸到烟气中。spncr是用固体的尿素喷入到炉内反应的，没有反应的尿素颗粒，会到飞灰系统中。
35.本脱硝装置的尿素颗粒经过粉粹处理后，增加了反应面积。减少了反应时间，可以用最小的量达到最大的效果。
36.本脱硝装置与sncr设备相比，sncr使用的枪头价格昂贵，本脱硝装置所用喷管可以现场加工。可以现场随时加工与更换。而且本脱硝装置达到scr的效果，目前scr大多采用国外的催化剂，scr催化剂中有很多的稀有金属，价格贵，使用寿命短，当烟气中的硫化物过高时，scr催化剂容易失效。当scr催化剂失效后，更换费用在每立方几十万，更换一台锅炉的scr催化剂在几百万左右，根据体积来算价格的。运行成本太高。维护费用高。本脱硝装置的设备费用投入小。维护费用小，可以使用不同厂家的催化剂使用。
附图说明
37.图1是本脱硝装置实施例中储料组件的结构示意图。
38.图2是本脱硝装置实施例中传输组件和喷枪组件的使用状态图。
具体实施方式
39.如图1至2所示
40.本脱硝装置包括储料组件、三组传输组件和三组喷枪组件。
41.储料组件设置在发电厂锅炉顶部位置，储料组件包括料仓11、减速电机12、螺旋搅拌器13、第一限位计14和第二限位计15，料仓11分别设有进料口11a和出料口11b，料仓11的进料口11a设置在料仓11顶部，料仓11的出料口11b设置在料仓11底部。
42.减速电机12固定安装在料仓11上侧，螺旋搅拌器13为绞龙搅拌器，螺旋搅拌器13竖直伸入料仓11内部且伸至靠近料仓11的出料口11b位置，减速电机12驱动螺旋搅拌器13转动，螺旋搅拌器13处于料仓11顶部中心位置且从下向上进行翻料,防止发电厂锅炉振动时，粉状的物料向下沉，颗粒物料向上,造成料仓11内物料不匀。
43.第一限位计14和第二限位计15设置在料仓11内部，第一限位计14和第二限位计15都采用阻旋式料位计，第一限位计14处于在靠近料仓11出料口11b的位置，第二限位计15处于在靠近料仓11进料口11a的位置，第一限位计14是低料位，加料用；第二限位计15是高料位，停止加料用，料仓11出料口11b与第一限位计14之间位置设有空气炮16，空气炮16防止物料挂壁现象的产生。
44.料仓11内灌入粉料状的物料是高分子催化剂与尿素颗粒，可以使用尿素含量不同的尿素颗粒(尿素含量低可以加大使用量，最高46.3％)。
45.储料组件的料仓11不用另外安装加热或除湿器，利用锅炉的本体温度进行烘干。因安装在锅炉的顶部位置，可以利用锅炉烧烤时产生的热辐射与热传导(用热传导时要与锅炉有大面积的接触，中间不能有保温)，给料仓11进行烘干。
46.传输组件包括第一控制阀22、气动阀23、传输硬管21、输送软管25和压力开关24，
传输硬管21两侧分别为进口和出口，第一控制阀22安装在传输硬管21的进口处，气动阀23也安装在传输硬管21的进口处，压力开关24设置在传输硬管21的出口处，传输硬管21为透明的玻璃管，方便人员查看物料流速。
47.喷枪组件包括喷枪座31、文丘里喷嘴32、喷管36、连接管33、定位块37和顶紧螺栓38，喷枪座31内设有喷射腔31a，文丘里喷嘴32与喷枪座31之间螺纹配合，文丘里喷嘴32伸入喷射腔31a内，并且文丘里喷嘴32通过连接管33与外部的高压气源连通，连接管33上设有第二控制阀34和气体调压阀35，喷管36的一端伸入喷射腔31a内，喷管36的另一端贯穿发电厂锅炉侧壁41伸入发电厂锅炉内腔中，喷枪座31侧壁开有与喷射腔31a连通的通孔，通孔通过输送软管25与传输硬管21的出口连通，喷枪座31进口处进行加粗设计，能有效的防止堵料的发生。
48.定位块37通过四个支架与发电厂锅炉侧壁焊接固定，定位块37设有与喷管36配合的内孔，喷管36依次贯穿定位块37的内孔和发电厂锅炉侧壁41伸入发电厂锅炉内腔中，定位块37侧壁开有与内孔相通的螺纹孔，顶紧螺栓38与螺纹孔配合且顶紧螺栓38的端部抵靠在喷管36侧壁上。
49.三组传输组件的传输硬管21进口通过斜四通17与料仓11出料口11b连通，三组喷枪组件沿发电厂锅炉轴线呈均匀圆周分布，三组传输组件和三组喷枪组件为一一对应关系。
50.以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。