本发明专利技术涉及一种用于船用SCR反应器的吹灰装置与吹灰方法，该装置在反应器中设置有多层催化剂层；所述吹灰装置包括多根导气管架；每根导气管架连通一组吹气管；所述吹气管布置于每层所述催化剂层的下方；所述吹气管包括吹灰总管和吹灰支管；所述导气管架连通所述吹灰总管的一端；在所述吹灰总管的另一端可转动的固定有至少一个吹灰支管；在所述吹灰支管上布置有朝向上方的与所述催化剂层的横截面垂直的吹灰喷嘴。本发明专利技术采用压缩介质竖直方向强力吹扫，不仅针对性强，覆盖面积广，清灰无死角等特点，还能提高催化剂使用寿命，延长催化剂的更换周期，从而提高脱硝效率，节约运行成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于船用SCR反应器的吹灰装置与吹灰方法
本专利技术涉及船舶柴油机尾气的处理装置，具体涉及一种用于船用SCR反应器的吹灰装置和吹灰方法。
技术介绍
1.全球变暖和空气污染引发的环境问题导致了对动力机械燃烧排放提出了日益严格的管控。在海洋运输领域，随着国际航运业及远洋船舶运输的发展，以柴油为燃料的船舶发动机所产生的废气已成为沿海地区尤其是港口的主要污染源。船舶柴油机排放废气中的NOx对大气环境造成的污染已引起国际社会广泛的关注。根据国际海事组织(IMO)的最新规定，自2016年起，新造船舶在NOx排放控制区域(NECA)必须满足TierIII标准的排放要求。2.采用选择性催化还原(SCR,SelectiveCatalyticReduction)系统能够有效降低柴油机NOx排放，但是柴油机废气中碳烟等颗粒物以及SCR系统中形成的硫酸铵盐容易聚集在SCR反应器内催化剂的表面,甚至堵塞催化剂的多孔通道,使得催化剂失去活性，催化活性下降。常规的反应器吹灰系统不能迅速有效的吹除催化剂表面的附着物，而且稳压吹灰时间短，吹灰系统可靠性差。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种用于船用SCR反应器的吹灰装置与吹灰方法。本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于船用SCR反应器的吹灰装置，在反应器中设置有多层催化剂层；所述吹灰装置包括多根导气管架；每根导气管架连通一组吹气管；所述吹气管布置于每层所述催化剂层的下方；所述吹气管包括吹灰总管和吹灰支管；所述导气管架连通所述吹灰总管的一端；在所述吹灰总管的另一端可转动的固定有至少一个吹灰支管；在所述吹灰支管上布置有朝向上方的与所述催化剂层的横截面垂直的吹灰喷嘴。其进一步的技术方案为：沿所述吹灰支管布置有多个吹灰喷嘴；所述吹灰喷嘴的布置范围满足所述吹灰喷嘴形成的吹扫面的长度与所述催化剂层的半径长度相同。其进一步的技术方案为：在所述吹灰支管的远离所述吹灰总管的一端设置有动力喷嘴；所述动力喷嘴的喷口方向为水平方向，且与所述催化剂层的径向垂直。其进一步的技术方案为：如果导气管架有两根，则按照两根导气管架由上至下的顺序，每根导气管架之内的气体流量比为6：4；如果导气管架有三根，按照三根导气管架由上至下的顺序，每根导气管架之内的气体流量比为5：3：2。其进一步的技术方案为：设置于同一吹灰支管上的多个吹灰喷嘴的直径沿所述吹灰支管内的气流方向逐渐增大；所述吹灰喷嘴的最大直径与最小直径比为1.1～1.2。其进一步的技术方案为：所述导气管架与所述吹灰总管之间采用迷宫密封的方式进行动密封；所述迷宫密封结构包括静环和动环；所述静环为空心柱状结构，静环的内壁上有多个凹槽结构；所述动环为设置于所述吹灰总管外壁的与凹槽结构相对应的凸出结构；凹槽结构和凸出结构之间有一系列节流间隙和膨胀空腔。其进一步的技术方案为：所述吹灰装置还包括压缩介质储罐、压差传感器、过滤器和电磁阀；所述所述压缩介质储罐的出口与所述过滤器的入口相连通；所述过滤器包括一个进气口和至少两个出气口，所述过滤器的每一个出气口均与一根所述导气管架相连通；所述压差传感器检测SCR反应器的进出口之间或每个催化剂层上下的压差变化；在所述导气管架的入口安装有电磁阀。一种使用如上任一项权利要求所述的用于船用SCR反应器吹灰装置所进行的吹灰方法，包括：步骤1、待处理的尾气进入SCR反应器，依次经过多个催化剂层后流出；设置于SCR反应器进口和出口之间的压差传感器监测SCR反应器进口和出口之间的压差；当压差传感器的测量数据高于压差阈值，则进入步骤2；步骤2、控制电磁阀开启，开始吹灰过程。吹灰过程具体包括：步骤2.1、气体介质进入压缩介质储罐；步骤2.2、由压缩介质储罐中排出的气体进入过滤器进行过滤，除去空气中的水分和/或油分；步骤2.3、经过过滤器的气体介质压进入导气管架，并经过吹灰总管以及吹灰支管，由动力喷嘴喷出；动力喷嘴喷出的气流作为推动力，使得吹灰总管旋转，从而带动吹灰支管旋转，对催化剂层进行吹扫；步骤3、当到达结束条件时，结束吹灰流程。其进一步的技术方案为，在步骤2中，使用高温蒸汽作为气体介质进入压缩介质储罐；或者，使用压缩空气作为气体介质进入压缩介质储罐；或者，在多次的吹灰过程中，高温蒸汽与压缩空气交替进入压缩介质储罐，高温蒸汽与压缩空气的交替频率为5～10：1。其进一步的技术方案为，所述结束条件以工作时间为标准或者以压差变化数值为标准；以工作时间为标准即设定工作时间阈值，当吹灰时间到达工作时间阈值即结束吹灰流程；以压差变化数值为标准即读取压差传感器的数据，当压差传感器所测量的压差变化量达到压差阈值的70～90％时，结束吹灰流程；本专利技术的有益效果如下：本专利技术可以依靠压缩介质来提供旋转的动力，而不需要额外的动力装置来提供动力，既节省了设备成本，节约了安装空间，也降低了一定的运行成本，而且本专利技术在结构上通过对喷嘴类型、数量以及布置方式的选择使得不存在吹灰清洁的死角，有效地提高了吹灰效率，适用于船用SCR反应器吹灰
本专利技术采用压缩介质竖直方向强力吹扫，不仅针对性强，覆盖面积广，清灰无死角等特点，还能提高催化剂使用寿命，延长催化剂的更换周期，从而提高脱硝效率，节约运行成本。附图说明图1为本专利技术中吹灰装置的一个实施例的结构示意图。图2为图1中催化剂层以及吹灰总管、吹灰支管的结构示意图。图3为图1中第一催化剂层和与之相对应的吹灰总管、吹灰支管的结构示意图。图4为图1中第一催化剂层和与之相对应的吹灰总管、吹灰支管的结构另一个角度的示意图。图5为吹气管的另一个角度的示意图。图6为迷宫密封装置的一个实施例的示意图。图7为图6为剖面图。图中：1、SCR反应器；2、压缩介质储罐；3、过滤器；4、压差传感器；5、压缩介质管；6、导气管架；7、电磁阀；8、吹灰支管；9、第一催化剂层；10、第二催化剂层；11、第三催化剂层；12、吹灰喷嘴；13、动力喷嘴；14、吹灰总管；15、固定螺丝；16、定位台阶；17、静环；18、动环。具体实施方式下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。实施例1。实施例1是一种用于SCR反应器的吹灰装置。图1为本专利技术中吹灰装置的一个实施例的结构示意图。图2为图1中催化剂层以及吹灰总管、吹灰支管的结构示意图。图3为图1中第一催化剂层和与之相对应的吹灰总管、吹灰支管的结构示意图。如图1～图3所示，实施例1中的SCR反应器1包括由上至下设置的第一催化剂层9、第二催化剂层10和第三催化剂层11。用于SCR反应器1的吹灰装置包括压缩介质储罐2、过滤器3、导气管架6和吹灰管。压缩介质储罐2用于对压缩气体施加压力条件并储存。压缩气体可以是空气或者高温蒸汽。压缩介质储罐2的进气口连通于空压机或者蒸汽发生器的出气口相连通。过滤器3用于对气体进行油水过滤，用来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于，在反应器中设置有多层催化剂层；所述吹灰装置包括多根导气管架(6)；每根导气管架(6)连通一组吹气管；所述吹气管布置于每层所述催化剂层的下方；所述吹气管包括吹灰总管(14)和吹灰支管(8)；所述导气管架(6)连通所述吹灰总管(14)的一端；在所述吹灰总管(14)的另一端可转动的固定有至少一个吹灰支管(8)；在所述吹灰支管(8)上布置有朝向上方的与所述催化剂层的横截面垂直的吹灰喷嘴(12)。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于，在反应器中设置有多层催化剂层；所述吹灰装置包括多根导气管架(6)；每根导气管架(6)连通一组吹气管；所述吹气管布置于每层所述催化剂层的下方；所述吹气管包括吹灰总管(14)和吹灰支管(8)；所述导气管架(6)连通所述吹灰总管(14)的一端；在所述吹灰总管(14)的另一端可转动的固定有至少一个吹灰支管(8)；在所述吹灰支管(8)上布置有朝向上方的与所述催化剂层的横截面垂直的吹灰喷嘴(12)。
2.根据权利要求1所述的用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于：沿所述吹灰支管(8)布置有多个吹灰喷嘴(12)；所述吹灰喷嘴(12)的布置范围满足所述吹灰喷嘴(12)形成的吹扫面的长度与所述催化剂层的半径长度相同。
3.根据权利要求1所述的用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于：在所述吹灰支管(8)的远离所述吹灰总管(14)的一端设置有动力喷嘴(13)；所述动力喷嘴(13)的喷口方向为水平方向，且与所述催化剂层的径向垂直。
4.根据权利要求1所述的用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于：如果导气管架(6)有两根，则按照两根导气管架(6)由上至下的顺序，每根导气管架(6)之内的气体流量比为6：4；如果导气管架(6)有三根，按照三根导气管架(6)由上至下的顺序，每根导气管架(6)之内的气体流量比为5：3：2。
5.根据权利要求1所述的用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于：所述吹灰喷嘴(8)为扇形喷嘴；设置于同一吹灰支管(8)上的多个吹灰喷嘴(12)的直径沿所述吹灰支管(8)内的气流方向逐渐增大；所述吹灰喷嘴(12)的最大直径与最小直径比为1.1～1.2。
6.根据权利要求1所述的用于船用SCR反应器的吹灰装置，其特征在于：所述导气管架(6)与所述吹灰总管(14)之间采用迷宫密封的方式进行动密封；所述迷宫密封结构包括静环(17)和动环(18)；所述静环(17)为空心柱状结构，静环(17)的内壁上有多个凹槽结构；所述动环(18)为设置于所述吹灰总管(14)外壁的与凹槽结构相对应的凸出结构；凹槽结构和凸出结构之间有一系列节流间隙和膨胀空腔。
7.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄泉水，於克良，刘少俊，崔梦祺，
申请(专利权)人：无锡东方船研高性能船艇工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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