【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气脱硝，特别涉及一种scr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
4、公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
5、
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scr烟气脱硝预除尘设备及应用，该预除尘设备置于scr脱硝单元上游的烟道内，从而克服现有烟气脱硝工艺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。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了scr烟气脱硝预除尘设备，该除尘整流设备为一层或多层，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缩径段，缩径段为上端细、下端粗的管状结构，缩径段内为烟气流通的通道；
4、凹槽，相邻两个缩径段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、进一步，上述技术方案中，缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间及下端面之间封闭连接，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中；缩径段的外壁面上靠近凹槽底部设置有粉尘出口，用于将中空结构内的粉尘排出。
7、本专利技术的scr烟气脱硝预除尘设备，相邻两个缩径段之间存在一定缝隙作为排灰通道，排灰通道的下方设置集灰槽，集灰槽的横截面积大于排灰通道的横截面积，集灰槽与缩径段之间密封连接，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。
8、进一步，上述技术方案中，缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间封闭连接、下端面之间敞口，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中，然后通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内。
9、进一步，上述技术方案中，缩径段内壁面上开口的形状可以为正方形、矩形、圆形、椭圆形、正多边形，也可为格栅状开口、网状开口，但本专利技术并不以此为限。
10、进一步，上述技术方案中，缩径段上端面、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。
11、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。
12、进一步，上述技术方案中，scr烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，上层的除尘整流设备的缩径段对应下层的除尘整流设备的一个或多个缩径段。
13、进一步，上述技术方案中，scr烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，相邻两层的缩径段交错布置，以提高烟气预除尘效率及不同区域烟气的混合。
14、本专利技术的scr烟气脱硝预除尘设备的工作过程如下：烟气流经预除尘设备时，由一股烟气分成与缩径段数量相对应的若干股烟气进入缩径段，当缩径段内壁面上设置有开口时，烟气中的粉尘在惯性力的作用下通过开口进入中空结构中，然后通过缩径段的外壁面上的粉尘出口排入凹槽内或者通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内；烟气离开缩径段后，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，凹槽上方设置整流板时烟气与整流板发生碰撞，烟气中的粉尘掉落进凹槽内，凹槽/集灰槽内的粉尘经排灰管排出烟道实现烟气预除尘。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
16、1、烟气流经本专利技术的缩径段时，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘在惯性力的作用下通过开口进入中空结构中，然后通过缩径段的外壁面上的粉尘出口排入凹槽内或者通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内，实现烟气第一次除尘；烟气流经缩径段后，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第二次除尘；进一步，当烟道内预除尘设备设置为多层时，相邻两层的缩径段交错布置，离开下层预除尘设备缩径段的烟气进入上层预除尘设备缩径段时被一分为二，进入上层每个预除尘设备缩径段的烟气均为两股以上的烟气，烟气互相撞击后，一部分粉尘会掉落进下层的预除尘设备的凹槽/集灰槽内，实现烟气第三次除尘；烟气流经上层除尘设备缩径段及离开缩径段后，再次实现烟气第四次、第五次除尘，显著强化了烟气的除尘效果。
17、2、本专利技术的scr烟气脱硝预除尘设备，相邻两个缩径段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。
18、3、本专利技术的scr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脱硝催化剂的中毒和磨损，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。
【技术保护点】
1.一种SCR烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：该设备为一层或多层，设置于SCR脱硝单元上游的烟道中，包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间及下端面之间封闭连接，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中；缩径段的外壁面上靠近凹槽底部设置有粉尘出口，用于将中空结构内的粉尘排出。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：相邻两个缩径段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，集灰槽与缩径段之间密封连接，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。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间封闭连接、下端面之间敞口，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中，然后通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段内壁面上开口的形状为正方形
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段上端面、下端面的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形或多边形中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的设备，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。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：多个竖直管共用一个斜管。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：SCR烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，上层的除尘整流设备的缩径段对应下层的除尘整流设备的一个或多个缩径段。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：SCR烟气脱硝预除尘设备设置为多层时，相邻两层的缩径段交错布置。
11.一种权利要求1~9任一所述的SCR烟气脱硝预除尘设备的工作过程，其特征在于：烟气流经预除尘设备时，由一股烟气分成与缩径段数量相对应的若干股烟气进入缩径段，当缩径段内壁面上设置有开口时，烟气中的粉尘在惯性力的作用下通过开口进入中空结构中，然后通过缩径段的外壁面上的粉尘出口排入凹槽内或者通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内；烟气离开缩径段后，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，凹槽上方设置整流板时烟气与整流板发生碰撞，烟气中的粉尘掉落进凹槽内，凹槽/集灰槽内的粉尘经排灰管排出烟道，完成烟气预除尘。
12.一种权利要求1~9任一所述的SCR烟气脱硝预除尘设备在烟气脱硝工艺中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种scr烟气脱硝预除尘设备，其特征在于：该设备为一层或多层，设置于scr脱硝单元上游的烟道中，包括：
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间及下端面之间封闭连接，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中；缩径段的外壁面上靠近凹槽底部设置有粉尘出口，用于将中空结构内的粉尘排出。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：相邻两个缩径段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，集灰槽与缩径段之间密封连接，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。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段的内壁面与外壁面之间为中空结构，内壁面与外壁面的上端面之间封闭连接、下端面之间敞口，缩径段的内壁面上设置有若干开口，烟气中的粉尘通过开口进入中空结构中，然后通过中空结构的下端敞口排入集灰槽内。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段内壁面上开口的形状为正方形、矩形、圆形、椭圆形、正多边形，或为格栅状开口、网状开口。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：缩径段上端面、下端面的形状为圆形、椭圆形、正方形、矩形或多边形中的一种或多...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩天竹，李磊，李欣，金平，李睿，
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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