【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气脱硝除尘，特别涉及一种烟气脱硝预除尘设备。
技术介绍
1、现有的烟气脱硝方法中，目前国内外应用最广的为选择性催化还原（scr）技术。scr 技术的主要原理是将还原剂氨喷入280℃～450℃的烟气中并与之混合均匀，在催化剂的作用下，氨气（nh3）把烟气中的氮氧化物（nox）还原成无毒、无污染的氮气和水，从而实现混合气体脱除nox的目的。
2、工业烟气中一般含有较多的粉尘（飞灰），而scr烟气脱硝反应器多为高尘高温布置，烟气中粉尘含量较高，因而会造成喷氨格栅的氨气喷嘴堵塞，严重影响喷氨效果，近几年受经济增速放缓、环保压力增大等因素影响，燃煤机组、加热炉、焚烧炉、余热锅炉等利用小时数不断下降，长期处于低负荷运行，烟气量减少，喷氨量也随之降低，此时喷嘴更容易堵塞，堵塞的氨气喷嘴喷氨量很低甚至为零，其他未堵塞氨气喷嘴的喷氨量增加，引起同一烟道横截面内氨氮摩尔比差距较大，造成scr反应器催化剂入口的氨氮摩尔比分布均匀性变差，经过scr脱硝催化剂床层时喷氨量不足的区域nox反应不充分脱硝效率降低、喷氨过量的区域内未参与脱硝反应的过量氨气进入烟气中形成氨逃逸。
3、烟气中大量粉尘经过喷氨混合系统进入后面的scr催化剂床层，容易造成催化剂中毒及局部床层孔道堵塞，粒径较大的粉尘容易对催化剂床层造成磨损，造成催化剂孔道壁面减薄，降低了催化剂的使用寿命，影响装置的长周期运行，与此同时脱硝效率下降，氨气利用率降低，同样会造成氨逃逸。scr脱硝系统的逃逸氨会与烟气中的so3反应生成硫酸氢铵（abs），导致下游空预器
4、
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种烟气脱硝预除尘设备，该预除尘设备置于scr脱硝单元上游的烟道内，起到预先除尘的作用，克服现有技术中无法有效除尘导致氨气喷嘴堵塞、催化剂床层孔道磨损及堵塞、以及由此带来的氨逃逸引发的一系列问题，同时能够强化烟气的混合，降低烟气中nox浓度偏差及速度偏差，有利于后续喷氨量的精确控制。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种烟气脱硝预除尘设备，该预除尘设备为一层或多层，设置于scr脱硝单元上游的烟道中，包括：
3、并排设置的两个以上筒体，筒体为上下开口的管状结构，筒体内为烟气流通的通道，其垂直剖面（沿筒体轴向的剖面）为两条内凹的曲线；
4、凹槽，相邻两个筒体之间密封连接形成凹槽，用于收集掉落的粉尘；
5、排灰管，与凹槽连通，用于将凹槽内的粉尘排出烟道。
6、本专利技术的烟气脱硝预除尘设备，相邻两个筒体之间也可设置有一定缝隙作为排灰通道，排灰通道下部连接有集灰槽，集灰槽与筒体之间密封连接，用于收集掉落的粉尘；排灰管与集灰槽连通，用于将集灰槽内的粉尘排出烟道。
7、进一步，上述技术方案中，集灰槽的横截面积大于排灰通道的横截面积。
8、进一步，上述技术方案中，筒体上端面、下端面的形状可以为圆形、椭圆形、正方形、矩形、多边形，但本专利技术并不以此为限。
9、进一步，上述技术方案中，筒体的上端面连接有弯曲段，弯曲段的尾端指向凹槽。
10、进一步，上述技术方案中，排灰管包括竖直管和斜管，竖直管的上端与凹槽/集灰槽连通，下端与斜管连通；斜管的下端面设置于烟道外，用于将粉尘排出烟道。更进一步，多个竖直管可共用一个斜管。
11、进一步，上述技术方案中，烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，上层的预除尘设备的筒体对应下层的预除尘设备的一个或多个筒体。
12、进一步，上述技术方案中，烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，相邻两层的筒体交错布置，以提高烟气预除尘效率及不同区域烟气的混合。
13、本专利技术的烟气预除尘设备的工作过程如下：烟气流经烟气预除尘设备时，由一股烟气分成与筒体数量相对应的若干股烟气进入筒体，由于筒体的垂直剖面为两条内凹的曲线，因而烟气流通面积逐渐减小，烟气流速增大，故烟气流经筒体后会强化烟气的混合；烟气离开筒体后，流通面积增大，流速降低，烟气流动过程中相邻两股烟气会在凹槽上方发生碰撞并会形成涡流，烟气中的粉尘掉落进凹槽/集灰槽内，进而经排灰管排出烟道实现烟气的预除尘。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
15、1、本专利技术的烟气脱硝预除尘设备，烟气流经筒体后，相邻两股烟气会在凹槽上方发生碰撞并形成涡流，烟气中的粉尘掉落进凹槽内，经排灰管排出烟道实现烟气除尘；进一步，筒体的竖直剖面为两条向内凹的曲线，有利于引导每股烟气中最外围的烟气向凹槽方向流动，从而与相邻的烟气发生碰撞并形成涡流，增加粉尘的脱除效率；再进一步，凹槽的上端面连接有弯曲段，弯曲段的末端指向凹槽，相当于在凹槽上设置“挡风板”，从而将烟气阻挡于凹槽上方，避免烟气进入凹槽将粉尘吹起，少量进入凹槽的烟气即使能将粉尘吹起，被吹起的粉尘也会在弯曲段的作用下再次落入凹槽内，有效避免粉尘的二次夹带；更进一步，相邻两个筒体之间存在一定缝隙作为排灰通道，排灰通道下部连接有集灰槽，集灰槽的横截面积大于排灰通道的横截面积，相当于在集灰槽上方再次设置了“挡风板”，从而将烟气阻挡于集灰槽上方，避免烟气进入集灰槽将粉尘吹起，少量进入集灰槽的烟气即使能将粉尘吹起，被吹起的粉尘也会在弯曲段的作用下再次落入凹槽内，有效避免粉尘的二次夹带。
16、2、本专利技术的烟气脱硝预除尘设备，实现了烟气中粉尘的初步脱除，从而减缓氨气喷嘴的堵塞情况，有效减少对scr脱硝催化剂的磨损，延长催化剂的使用寿命，并因此降低氨逃逸以及减缓氨逃逸所带来的下游设备堵塞泄露、石膏产品不合格或脱硫废水氨氮超标及大气污染问题。
17、3、本专利技术的烟气脱硝预除尘设备，相邻两个筒体之间存在一定缝隙，在极端工况烟气发生严重偏流或烟气温度急剧升高或局部温度过高时，筒体之间的缝隙能够有效缓冲烟气温度过高造成的热膨胀，避免设备的损坏，有利于装置的稳定长周期运行。
18、4、本专利技术的烟气脱硝预除尘设备，筒体的竖直剖面为两条向内凹的曲线，筒体的上端面连接有弯曲段，其结构类似于文丘里结构，因而具有较好的气体混合效果，当本专利技术的烟气脱硝预除尘设备设置于喷氨格栅上游时，将会强化烟气的混合，降低烟气中nox浓度偏差及速度偏差，有利于后续喷氨量的精确控制；本专利技术的烟气脱硝预除尘设备设置于喷氨格栅下游时，将会强化氨气与烟气的混合效果，起到静态混合器的效果，可完全替代现有的喷氨静态混合器。
19、
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1.一种烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：该预除尘设备为一层或多层，设置于SCR脱硝单元上游的烟道中，包括：
2.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：相邻两个筒体之间设置有一定缝隙作为排灰通道，排灰通道下部连接有集灰槽，集灰槽与筒体之间密封连接，用于收集掉落的粉尘；排灰管与集灰槽连通，用于将集灰槽内的粉尘排出烟道。
3.根据权利要求2所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：集灰槽的横截面积大于排灰通道的横截面积。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：筒体的上端面连接有弯曲段，弯曲段的尾端指向凹槽。
5.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：排灰管包括竖直管和斜管，竖直管的上端与凹槽或集灰槽连通，下端与斜管连通；斜管的下端面设置于烟道外，用于将粉尘排出烟道。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：多个竖直管共用一个斜管。
7.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，上层的预除尘设备的筒体对应下层的预除
8.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，相邻两层的筒体交错布置。
9.一种权利要求1~8任一所述的烟气脱硝预除尘设备的工作过程，其特征在于包括如下内容：烟气流经烟气预除尘设备时，由一股烟气分成与筒体数量相对应的若干股烟气由筒体底部进入，进行强化混合后，由筒体顶部离开，相邻两股烟气在凹槽上方发生碰撞形成涡流，烟气中的粉尘掉落进凹槽或集灰槽内，进而经排灰管排出烟道。
10.一种权利要求1~8任一所述的烟气脱硝预除尘设备在烟气脱硝工艺中的应用，其特征在于：烟气脱硝预除尘设备设置于喷氨格栅下游替代喷氨静态混合器。
...【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：该预除尘设备为一层或多层，设置于scr脱硝单元上游的烟道中，包括：
2.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：相邻两个筒体之间设置有一定缝隙作为排灰通道，排灰通道下部连接有集灰槽，集灰槽与筒体之间密封连接，用于收集掉落的粉尘；排灰管与集灰槽连通，用于将集灰槽内的粉尘排出烟道。
3.根据权利要求2所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：集灰槽的横截面积大于排灰通道的横截面积。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：筒体的上端面连接有弯曲段，弯曲段的尾端指向凹槽。
5.根据权利要求1或2所述的烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：排灰管包括竖直管和斜管，竖直管的上端与凹槽或集灰槽连通，下端与斜管连通；斜管的下端面设置于烟道外，用于将粉尘排出烟道。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硝...
【专利技术属性】
技术研发人员：余稷，李磊，李欣，金平，韩天竹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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