水泥窯scr脫硝反應器用吹灰系統的制作方法
【專利說明】水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統
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技術領域
[0002]本發明設計水泥生產線SCR脫硝領域，具體屬于水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統。
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【背景技術】
[0004]煙氣中的飛灰對催化劑的性能影響主要有以下四個方面:
(I)飛灰成分對催化劑活性位的化學物理影響，通常指催化劑中毒。
[0005](2)非常細的灰塵顆粒在催化劑表面沉積，會堵塞進入催化劑活性位的通道或減少其活性表面積。
[0006](3) SCR反應器中煙氣流動不均勻，飛灰中的顆粒會造成催化劑磨損。
[0007](4)飛灰中CaO造成催化劑中毒。
[0008]水泥窖尾的煙氣的特點是:風量大；煙氣溫度在220°C左右；氣體灰分大、成分復雜、腐蝕性強、濕含量高。由于水泥窯尾煙氣的飛灰集聚現象嚴重影響了 SCR系統催化劑活性和壽命，所以吹灰器就成了 SCR系統的必要設備。另外SCR反應器設置整流板、防積灰板等設施；SCR催化劑上也設置金屬格柵和金屬網設施。
[0009]在煙煤電廠SCR反應器內，普遍應用的是聲波和蒸汽吹灰技術。考慮到水泥窯系統的獨特煙氣工況和催化劑性質，本發明考慮使用壓縮空氣吹灰系統作為水泥生產線SCR脫硝反應器的吹灰系統。
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【發明內容】
[0011]本發明所要解決的技術問題是提供一種水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統，可以自動完成清灰工作的吹灰方法及裝置。
[0012]本發明解決上述技術問題所采用的方案是:
水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統，包括有儲氣裝置、噴吹裝置，儲氣裝置包括儲氣罐、空壓機，儲氣罐與空壓機之間連接有輸送管道，輸送管道中安裝有冷干機、管道加熱器，所述的噴吹裝置包括有數組沿高度方向設置的噴吹組，噴吹裝置接收PID控制模塊向傳送吹灰信號，噴吹組包括有脈沖電磁閥、噴吹管、手動球閥，噴吹管上分布有噴吹孔，儲氣罐的輸出管道與噴吹管相連接。
[0013]所述儲氣罐內的壓縮空氣壓力不低于0.6Pa。
[0014]所述管道加熱器將流經的壓縮空氣加熱到150°C。
[0015]所述的噴吹管上開設有圓臺型的噴吹孔，噴吹口距離下方噴吹平面為300mm。
[0016]所述輸出管道、輸送管道上設置就地壓力表和壓力傳感器。
[0017]本發明的工作原理，其步驟包括如下:
步驟A，由空壓機產生Vm3/min的壓縮空氣。
[0018]步驟B，壓縮空氣先通過冷干機除去水分，后通過管道加熱器加熱至150°C。
[0019]步驟C，加熱后的壓縮空氣暫時儲存在儲氣罐中。
[0020]步驟D，每層SCR反應器設置噴吹管、脈沖電磁閥和手動球閥，脈沖電磁閥處于常閉狀態，多層脈沖電磁閥輪流開啟，保證每個電磁閥20分鐘開啟一次。手動球閥處于常開狀態。
[0021]空壓機的額定排氣量由所需要的壓縮空氣量的多少來決定，即由SCR反應器的橫截面的大小來決定。一般SCR反應器的層數為3~4層，如果按照4層反應器來設計，開啟一層脈沖電磁閥清灰時所需要的耗氣量為Nm3，并每層每隔20分鐘至少噴吹一次，則空壓機需要5分鐘啟動一次，考慮到空壓機不可連續運轉，空壓機的排氣量需滿足2分鐘內，可以提供Nm3的壓縮空氣，則空壓機的額定排氣量至少需要N/2m3/min。
[0022]由于空壓機產生的壓縮空氣中含有部分水氣，如果水氣進入SCR反應器，會與催化劑的表面相互作用，從而改變催化劑活性位的結構，進而抑制SCR反應的發生，所以在空壓機后設置冷干機。
[0023]溫度較低的冷空氣進入SCR反應器后與催化劑接觸，會使催化劑開裂，嚴重影響催化劑的壽命，所以在冷干機后設置管道加熱器。管道加熱器必須要滿足能把壓縮空氣瞬時加熱到150 °C的要求。
[0024]經過冷干機和管道加熱器的壓縮空氣暫時存儲在儲氣罐中。儲氣罐采用碳鋼材質，其大小滿足噴吹一層反應器所需要的壓縮空氣的體積。
[0025]噴吹管上開DN15的孔，開孔方向均為垂直向下。管道長度比反應器長度略短，如果反應器過寬，則需要數條噴吹管并排排列，噴吹口為圓臺型，上截面DN15，下截面DN50，通過控制噴吹口的數量來控制壓縮空氣可以在反應器內覆蓋的面積，保證沒有覆蓋不到的死角。噴吹口與反應器中催化劑的距離不能太遠，噴吹口到下方噴吹平面的距離為300mm。
[0026]本發明的有益效果:本發明為水泥生產線的SCR脫硝反應器提供了一套壓縮空氣吹灰系統，空壓機產生的壓縮空氣通過冷干機和加熱器后，由噴吹管噴射在SCR反應器中的催化劑上方，利用壓縮空氣的射流沖擊力清除催化劑表面的積灰。該系統確保了催化劑活性和壽命，并能保證煙氣順暢進入催化板中進行催化脫硝反應。
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【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的平面布置圖。
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具體實施方法
下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明不局限于以下實施例。
[0030]參見附圖，水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統，包括有儲氣裝置、噴吹裝置，儲氣裝置包括儲氣罐4、空壓機1，儲氣罐4與空壓機I之間連接有輸送管道，輸送管道中安裝有冷干機2、管道加熱器3，噴吹裝置包括有數組沿高度方向設置的噴吹組，噴吹裝置接收PID控制模塊向傳送吹灰信號，噴吹組包括有脈沖電磁閥6、噴吹管5、手動球閥7，噴吹管5上分布有噴吹孔8，儲氣罐4的輸出管道與噴吹管5相連接。
[0031]儲氣罐內的壓縮空氣壓力不低于0.6Pa。管道加熱器將流經的壓縮空氣加熱到150°C。噴吹管上開設有圓臺型的噴吹孔，噴吹口距離下方噴吹平面為300mm。
[0032]輸出管道、輸送管道上設置就地壓力表和壓力傳感器。
[0033]水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統工作原理:
步驟A，由空壓機I產生Im3的壓縮空氣。
[0034]步驟B，壓縮空氣通過DN25管道輸送至冷干機2除去水分，后通過DN25管道輸送至管道加熱器3加熱至150°C。
[0035]步驟C，加熱后的壓縮空氣通過DN25的管道暫時儲存在Im3儲氣罐4中。
[0036]步驟D，本實施例中SCR反應器有四層，即設置4層噴吹管5、4個脈沖電磁閥6和4個手動球閥7，脈沖電磁閥6處于常閉狀態，每隔5分鐘開啟一層脈沖電磁閥6，此時儲氣罐4中的壓縮空氣通過DN50管道輸送到每層的噴吹管5中，再經過DN15-DN50圓臺型噴吹孔8多個脈沖電磁閥6輪流開啟，每個脈沖電磁閥620分鐘開啟一次。手動球閥7處于常開狀態。噴吹孔8距離催化劑上表面有300mm的高度。
[0037]吹灰系統由PID自動控制，PID控制模塊向吹灰系統傳送吹灰信號后，吹灰系統開始吹灰工作，脈沖電磁閥6打開，向SCR反應器內部噴射1~2秒的壓縮空氣。SCR反應器外部所有管道和儲氣罐4用巖棉和白鐵皮做保溫處理。
【主權項】
1.水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統，包括有儲氣裝置、噴吹裝置，其特征在于，儲氣裝置包括儲氣罐、空壓機，儲氣罐與空壓機之間連接有輸送管道，輸送管道中安裝有冷干機、管道加熱器，所述的噴吹裝置包括有數組沿高度方向設置的噴吹組，噴吹裝置接收PID控制模塊向傳送吹灰信號，噴吹組包括有脈沖電磁閥、噴吹管、手動球閥，噴吹管上分布有噴吹孔，儲氣罐的輸出管道與噴吹管相連接。2.根據權利要求1所述的吹灰系統，其特征在于:所述儲氣罐內的壓縮空氣壓力不低于 0.6Pa。3.根據權利要求1所述的吹灰系統，其特征在于:所述管道加熱器將流經的壓縮空氣加熱到150。。。4.根據權利要求1所述的吹灰系統，其特征在于:所述的噴吹管上開設有圓臺型的噴吹孔，噴吹口距離下方噴吹平面為300mm。5.根據權利要求1所述的吹灰系統，其特征在于:所述輸出管道、輸送管道上設置就地壓力表和壓力傳感器。
【專利摘要】本發明公開了一種水泥窯SCR脫硝反應器用吹灰系統，包括有儲氣裝置、噴吹裝置，儲氣裝置包括儲氣罐﹑空壓機，儲氣罐與空壓機之間連接有輸送管道，輸送管道中安裝有冷干機﹑管道加熱器，所述的噴吹裝置包括有數組沿高度方向設置的噴吹組，噴吹裝置接收PID控制模塊向傳送吹灰信號，噴吹組包括有脈沖電磁閥﹑噴吹管﹑手動球閥，噴吹管上分布有噴吹孔，儲氣罐的輸出管道與噴吹管相連接。利用壓縮空氣的射流沖擊力清除催化劑表面的積灰。該系統確保了催化劑活性和壽命，并能保證煙氣順暢進入催化板中進行催化脫硝反應。
【IPC分類】B01D53/88, B01D53/56
【公開號】CN105169940
【申請號】
【發明人】王夢瑜, 廖玉云, 甘昊, 曹宗平
【申請人】合肥水泥研究設計院
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月14日