防止選擇性催化還原技術(shù)（SCR）催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置

陳海杰（大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司北京100097）

防止選擇性催化還原技術(shù)（SCR）催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置

陳海杰
（大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司北京100097）

選擇性催化還原技術(shù)（SCR）是目前世界上應(yīng)用最成熟最廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，其原理就是在含有NOx的尾氣中噴入氨或者其它含氮化合物，在催化劑的作用下，使其中的NOx還原成N2和水。隨著大批脫硝項(xiàng)目的投產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)在一些項(xiàng)目中，脫硝催化劑在靠近中前部煙道處磨損嚴(yán)重，部分已坍塌。

催化還原技術(shù)；催化劑磨損；新型導(dǎo)流裝置

1 新型導(dǎo)流裝置內(nèi)容

此種新型導(dǎo)流裝置，以解決SCR催化劑不均運(yùn)磨損問題，延長(zhǎng)催化劑的整體使用壽命。

本技術(shù)針對(duì)SCR煙氣流場(chǎng)及顆粒濃度場(chǎng)、顆粒直徑的分布規(guī)律進(jìn)行分析，確認(rèn)了SCR催化劑不均運(yùn)磨損的原因，提出改進(jìn)SCR入口斷面顆粒濃度場(chǎng)及不同直徑顆粒分布均勻的原則，設(shè)計(jì)出防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置，使SCR入口斷面流場(chǎng)、顆粒濃度場(chǎng)、顆粒直徑均勻分布。

具體技術(shù)方案如下：

一種防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置，為一凸起結(jié)構(gòu)，設(shè)置于上升煙道內(nèi)壁的與轉(zhuǎn)彎方向相背一側(cè)，并靠近上升煙道的轉(zhuǎn)彎處。

進(jìn)一步地，所述凸起結(jié)構(gòu)的截面形狀優(yōu)選為三角形或梯形。

進(jìn)一步地，所述凸起結(jié)構(gòu)與上升煙道內(nèi)壁的夾角優(yōu)選為：上夾角為30~90°，下夾角為45~90°。

進(jìn)一步地，所述凸起結(jié)構(gòu)位于轉(zhuǎn)彎處和噴氨格柵之間的煙道位置。

進(jìn)一步地，所述凸起結(jié)構(gòu)的材質(zhì)優(yōu)選與煙道材質(zhì)相同，如Q235等。

一種選擇性催化還原裝置，包含合壁式的上升煙道和SCR反應(yīng)器，所述上升煙道中設(shè)有如上所述的防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置。

在脫硝反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置新型導(dǎo)流裝置，即上述凸起結(jié)構(gòu)，通過該凸起結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)彎后的煙氣顆粒濃度和顆粒直徑均勻分布；上升煙道急速轉(zhuǎn)為水平煙道，顆粒不會(huì)在彎頭外側(cè)富集，氣流向整個(gè)斷面擴(kuò)散，從而能夠解決催化劑不均運(yùn)磨損的問題，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果良好，工程造價(jià)低，易于推廣使用。

2 附圖及說明

圖1是實(shí)施例中防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的三角形導(dǎo)流裝置的位置示意圖。

圖1

圖2 是圖1中三角形導(dǎo)流裝置的放大圖。

3 具體實(shí)施方式

為使新型導(dǎo)流裝置的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面通過具體實(shí)施例和附圖，對(duì)新型導(dǎo)流裝置做進(jìn)一步說明。

如圖1所示的合壁脫硝反應(yīng)器，其中上升煙道1連接鍋爐2，上升煙道1和SCR反應(yīng)器3共用一個(gè)側(cè)壁。煙道1內(nèi)設(shè)有噴氨裝置（噴氨格柵）4，SCR反應(yīng)器2內(nèi)設(shè)有整流器5和催化劑6。鍋爐2產(chǎn)生的煙氣7經(jīng)煙道1上升，在轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)為水平煙道，然后進(jìn)入SCR反應(yīng)器2，在催化劑作用下進(jìn)行脫硝反應(yīng)。

圖1中凸起結(jié)構(gòu)8即為本實(shí)施例采用的防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的導(dǎo)流裝置，其位于煙道1內(nèi)壁的與轉(zhuǎn)彎方向相背一側(cè)（外側(cè)），并靠近轉(zhuǎn)彎處，位于轉(zhuǎn)彎處和噴氨裝置4之間的煙道位置。本實(shí)施例中，凸起結(jié)構(gòu)8的截面形狀為三角形，圖2為凸起結(jié)構(gòu)8的放大圖，如該圖所示，其三角形截面與煙道1內(nèi)壁的上夾角為30°，下夾角為45°，兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為900mm，620mm。三角形靠近轉(zhuǎn)彎處的距離為d為1000mm。

在不設(shè)置上述導(dǎo)流裝置即凸起結(jié)構(gòu)8的情況下，煙氣經(jīng)煙道1上升并在轉(zhuǎn)彎處急速轉(zhuǎn)為水平煙道，使得顆

圖2

粒在彎頭外側(cè)富集，濃度較高，且大顆粒主要位于外側(cè)壁面，轉(zhuǎn)彎上升過程中，由于大顆粒慣性較大，不易在氣流速度攜帶下向整個(gè)斷面擴(kuò)散，形成催化劑中前部的加速磨損，即催化劑產(chǎn)生不均勻磨損。在煙道1內(nèi)設(shè)置上述導(dǎo)流裝置即凸起結(jié)構(gòu)8后，該凸起結(jié)構(gòu)可以使轉(zhuǎn)彎后的煙氣顆粒濃度和顆粒直徑均勻分布，顆粒不會(huì)在彎頭外側(cè)富集，氣流向整個(gè)斷面擴(kuò)散，從而能夠解決催化劑不均運(yùn)磨損的問題，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。

新型的防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的導(dǎo)流裝置，除采用如上所述的三角形截面外，也可以采用梯形等形狀，也能取得相近的技術(shù)效果。

以上實(shí)施例僅用以說明新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本新型的精神和范圍。

結(jié)語(yǔ)

本技術(shù)針對(duì)SCR煙氣流場(chǎng)及顆粒濃度場(chǎng)、顆粒直徑的分布規(guī)律進(jìn)行分析，確認(rèn)了SCR催化劑不均運(yùn)磨損的原因，提出改進(jìn)SCR入口斷面顆粒濃度場(chǎng)及不同直徑顆粒分布均勻的原則，設(shè)計(jì)出防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置，為催化劑不均勻磨損問題提供了一種解決方案。

上述催化劑不均勻磨損問題是SCR煙氣脫硝技術(shù)中亟待解決的問題，一種防止合壁脫硝反應(yīng)器催化劑磨損的新型導(dǎo)流裝置提供了一種解決方案。