适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置，装置采用立式结构，自上而下依次包括装置入口、余热锅炉、预除灰结构、SCR脱硝反应器及装置出口。余热锅炉包括蒸发器、过热器及锅筒。预除灰结构包括烟气导流板、捕灰器及飞灰仓。SCR脱硝反应器包括催化剂模块层，催化剂模块层由催化剂模块组合而成，催化剂模块为多孔贯穿结构，烟气从催化剂模块的孔中穿过，实现NO

【技术实现步骤摘要】
适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置


[0001]本技术涉及水泥厂窑尾烟气的余热利用及净化设备，尤其涉及一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置。

技术介绍

[0002]我国是水泥生产大国，截至2020年，全国新型干法线约有1712条，年产量达23.16亿吨，占世界水泥产量的一半以上。作为大气主要的污染排放物之一，NOx是生成光化学污染的重要前驱物，同时也是形成区域细微粒子污染及雾霾的重要原因。水泥行业NOx的排放量约占全国总排放量的10％左右，排在火力发电和汽车尾气排放之后，属污染控制重点行业。国内水泥企业目前实施超低排放，脱硝主流工艺采用的是SCR脱硝工艺，利用催化剂催化氨气和氮氧化物反应生成氮气。
[0003]水泥窑窑尾烟气具有含尘量大的特点，预热器出风口烟气中的粉尘浓度最高可达到100g/Nm3以上。一方面，高尘烟气直接冲刷催化剂的表面，缩短了脱硝反应器顶部催化剂的使用寿命；另一方面，大量飞灰附着在催化剂层的上表面，增加了耙式吹灰器的清灰难度，催化剂模块的孔洞容易发生堵塞。随着节能减排政策的持续推进，水泥厂余热发电已成为厂内必配设施。

技术实现思路

[0004]技术目的：针对现有技术存在的问题，本技术提供一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置，通过合理设计装置结构，将余热发电和SCR脱硝反应器深度融合，对水泥企业实施节能减排和超低排放具有显著的推动作用。
[0005]技术方案：本技术所述的一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置，所述一体化装置为立式结构，自上而下依次包括装置入口、余热锅炉、预除灰结构、SCR脱硝反应器及装置出口；
[0006]余热锅炉，包括蒸发器、过热器及锅筒；所述锅筒分别和蒸发器、过热器连通；所述蒸发器和/或过热器的外立面设有机械振打装置，通过连续振打清除附着在蒸发器和/或过热器内换热管上的飞灰；
[0007]优选的，所述蒸发器、过热器均为箱体结构，其箱体空间上下连通，用于流通烟气；所述蒸发器的箱体内设有第一内部换热管，所述过热器的箱体内设有第二内部换热管，所述锅筒分别和第一内部换热管、第二内部换热管连通。优选的，所述第一内部换热管和/或第二内部换热管水平悬挂于箱体内。所述蒸发器和过热器的箱体接触面采用焊接工艺连接密封。
[0008]预除灰结构，包括烟气导流板、捕灰器和飞灰仓，所述烟气导流板和捕灰器相对布置在余热锅炉的出口端；所述捕灰器开口向上，和烟气导流板错位布置；所述捕灰器的管路连通飞灰仓；
[0009]优选的，所述烟气导流板为倒V形角钢结构。所述捕灰器的捕灰口为倒四棱台结
构，捕灰口末端接竖向管路，多个竖向管路连接第一管路，所述第一管路倾斜布置，用于将多个捕灰器中的飞灰汇集至装置一侧；所述第一管路通过第二管路连接飞灰仓。优选的，装置包括螺旋输灰装置，螺旋输灰装置和飞灰仓传动相连。
[0010]SCR脱硝反应器，包括催化剂模块层，所述催化剂模块层由多个催化剂模块组合而成，催化剂模块为多孔贯穿结构，烟气从催化剂模块的孔中穿过，实现NO
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的脱除；
[0011]优选的，所述SCR脱硝反应器侧面设置悬吊装置，用于催化剂模块失效更换的吊装需求。
[0012]进一步优选的，装置包括耙式吹灰器，所述耙式吹灰器的吹扫点设置在催化剂模块层的上表面，所述飞灰仓设置在催化剂模块层下方。
[0013]从水泥窑窑尾来的高温烟气进入装置入口，先与余热锅炉进行对流换热，产生过热蒸汽；降温的烟气进入预除灰结构，在烟气导流板的作用下导流偏析，烟气中的飞灰在风压及惯性力作用下进入捕灰器，由管路输送至飞灰仓，去除部分飞灰的烟气进入SCR脱硝反应器内，经SCR脱硝反应器作用脱除NO
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，处置后的烟气从装置出口排除。
[0014]有益效果：
[0015]和现有技术相比，本技术具有如下进步：
[0016](1)余热锅炉和SCR脱硝反应器一体化设计，采用立式结构布置，整个装置的外形结构更加紧凑，系统阻力减少的同时，不仅减少了装置的散热量，厂区占地面积也大大减小；实际应用后系统热损失小，可有效保证水泥窑窑尾余热回收及脱硝的一体化功能。
[0017](2)水泥窑窑尾烟气中的灰量很大，SCR脱硝易出现堵塞风险；对此，装置在余热锅炉外立面布设机械振打装置，通过连续振打弹去附着在余热锅炉内换热管上的飞灰，同时在余热锅炉和SCR脱硝反应器间设置预除灰结构，借用惯性力的作用去除部分飞灰；此外，在脱硝的过程中，通过耙式吹灰器进一步清除催化剂表面的灰尘；通过上述多级清灰机制，本技术能够有效减少飞灰颗粒对脱硝催化剂的磨损，降低SCR脱硝的堵塞风险。
附图说明
[0018]图1是本技术一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置结构示意图；
[0019]图中：1
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装置入口；2
‑
蒸发器；3
‑
过热器；4
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平台扶梯；5
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锅筒；6
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烟气导流板；7
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横梁；8
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捕灰器；9
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第一管路；10
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第二管路；11
‑
催化剂模块层；12
‑
耙式吹灰器；13
‑
悬吊装置；14
‑
装置出口；15
‑
飞灰仓；16
‑
螺旋输灰装置；17
‑
立柱；
Ⅰ‑
余热锅炉；
Ⅱ‑
预除灰结构；
Ⅲ‑
SCR脱硝反应器。
具体实施方式
[0020]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]如图1所示，本实施例的一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装
置，采用立式结构，由立柱17整体支撑，自上而下依次包括装置入口1、余热锅炉Ⅰ、预除灰结构Ⅱ、SCR脱硝反应器Ⅲ及装置出口14。
[0022]余热锅炉Ⅰ包括蒸发器2、过热器3及锅筒5，锅筒5分别和蒸发器2、过热器3的管路连通。优选的，蒸发器2、过热器3均采用箱体式结构，蒸发器2、过热器3的箱体内布置有换热管；上下箱体的空间连通，换热管之间留有空隙，用于流通烟气。具体的，蒸发器2的箱体内设有第一内部换热管，过热器3的箱体内设有第二内部换热管，锅筒5分别和第一内部换热管、第二内部换热管连通。在蒸发器2、过热器3的箱体结构外立面设置机械振打装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述一体化装置为立式结构，自上而下依次包括装置入口(1)、余热锅炉I、预除灰结构II、SCR脱硝反应器III及装置出口(14)；余热锅炉I，包括蒸发器(2)、过热器(3)及锅筒(5)；所述锅筒(5)分别和蒸发器(2)、过热器(3)连通；所述蒸发器(2)和/或过热器(3)的外立面设有机械振打装置，通过连续振打清除附着在蒸发器(2)和/或过热器(3)内换热管上的飞灰；预除灰结构II，包括烟气导流板(6)、捕灰器(8)和飞灰仓(15)，所述烟气导流板(6)和捕灰器(8)相对布置在余热锅炉I的出口端；所述捕灰器(8)开口向上，和烟气导流板(6)错位布置；所述捕灰器(8)的管路连通飞灰仓(15)；SCR脱硝反应器III，包括催化剂模块层(11)，所述催化剂模块层(11)由多个催化剂模块组合而成，催化剂模块为多孔贯穿结构，烟气从催化剂模块的孔中穿过，实现NO
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的脱除；从水泥窑窑尾来的高温烟气进入装置入口(1)，先与余热锅炉I进行对流换热，产生过热蒸汽；降温的烟气进入预除灰结构II，在烟气导流板(6)的作用下导流偏析，烟气中的飞灰在风压及惯性力作用下进入捕灰器(8)，由管路输送至飞灰仓(15)，去除部分飞灰的烟气进入SCR脱硝反应器III内，经SCR脱硝反应器III作用脱除NO
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，处置后的烟气从装置出口(14)排除。2.根据权利要求1所述的适用于水泥窑的窑尾余热锅炉及SCR脱硝一体化装置，其特征在于，所述蒸发器(2)、过热器(3)均为箱体结构，其箱体空间上下连通，用于流通烟气；所述蒸发器(2)的箱体内设有第一内部换热管，所述过热器(3)的箱体内设有第二内...

【专利技术属性】
技术研发人员：方明，张冬冬，王朝雄，刘亚雷，
申请(专利权)人：南京凯盛开能环保能源有限公司，
类型：新型
国别省市：