專利名稱：鍋爐煙氣脫氮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍋爐煙氣凈化領(lǐng)域，特別是涉及一種鍋爐煙氣脫氮的裝置。
背景技術(shù)：
在鍋爐的燃燒過(guò)程中，燃燒的生成物中會(huì)產(chǎn)生NOx等有害物質(zhì)，直接排放到空氣中，會(huì)污染環(huán)境，對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生危害作用。目前，對(duì)于NOx排放控制技術(shù)大致可以分為兩類煙氣中去除NOx和改進(jìn)燃燒技術(shù)以減少NOx的產(chǎn)生。
從煙氣中去除NOx主要有三種方法選擇性催化還原(SCR)、選擇性非催化還原(SNCR)和再燃燒技術(shù)。其中，(1)SCR技術(shù)是加入氨為還原劑，使一氧化氮(NO)通過(guò)鉑、鈀、鈦等貴金屬為組份的催化劑層，與氨反應(yīng)生成N2而得到去除，反應(yīng)的溫度一般為300-400℃，脫氮率可達(dá)85％-90％，歐洲和日本已采用SCR技術(shù)進(jìn)行對(duì)NOx的控制。(2)SNCR技術(shù)目前主要有三種一種是美國(guó)Exxon公司的Thermal的NOx工藝，在燃燒的尾部過(guò)程中加入氨(NH3)，反應(yīng)溫度為870-1200℃，用于燃油和燃煤電站鍋爐可達(dá)40％-60％脫氮率；第二種是美國(guó)燃燒技術(shù)公司(NFT)的NOxOut技術(shù)，在燃燒過(guò)程中加入尿素，反應(yīng)溫度為900-1000℃，尿素溶液可直接噴入鍋爐爐膛，若同時(shí)噴入石灰水還可以進(jìn)行脫硫，該技術(shù)目前在美國(guó)和歐洲已得到商業(yè)應(yīng)用，脫氮率達(dá)35％-70％；第三種是Emcoter公司的二級(jí)的NOx技術(shù)，在燃燒過(guò)程中加入尿素和甲醇，該系統(tǒng)的第一臺(tái)發(fā)應(yīng)裝置安裝于KVA Basel城市的垃圾焚燒爐上，獲得65％-85％的脫氮率。(3)再燃燒技術(shù)是在煙道的特定部位通入適量的再燃?xì)怏w，以保持煙氣的溫度并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有利于煙氣中NOx的分解。
采用以上方法，采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備投資大，在除氮過(guò)程中，還需要在煙氣中加入其它輔助物質(zhì)，除氮成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的就是要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備投資小、運(yùn)行成本低的鍋爐煙氣脫氮裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種鍋爐煙氣脫氮的裝置，包括帶有進(jìn)煙口和排煙口的煙道，在煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置有新風(fēng)引入段和摻混段，新風(fēng)引入段與摻混段之間留有適當(dāng)距離；其中，新風(fēng)引入段能夠根據(jù)空氣引射原理將外界新風(fēng)引入煙道內(nèi)，摻混段將煙道內(nèi)的煙氣與引入的新風(fēng)充分混合均勻。
進(jìn)一步，所述摻混段設(shè)置有連接體和若干螺旋葉片，該連接體固定安裝在煙道的軸線上，螺旋葉片設(shè)置在柱狀體與煙道內(nèi)壁之間，在煙道的截面上螺旋葉片呈放射狀排列。
進(jìn)一步，所述煙道的截面為圓形，所述新風(fēng)引入段內(nèi)設(shè)置有氣體導(dǎo)流罩和若干個(gè)新風(fēng)引入器，該氣體導(dǎo)流罩固定安裝在煙道的軸線上，氣體導(dǎo)流罩面向進(jìn)煙口的一端為向外突出的沿?zé)煹缽较蛑饾u縮小的去掉錐頭的錐面狀，新風(fēng)引入器安裝在氣體導(dǎo)流罩與煙道內(nèi)壁之間，在煙道的截面上新風(fēng)引入器呈放射狀排列。
進(jìn)一步，所述煙道的截面為矩形，所述新風(fēng)引入段內(nèi)設(shè)置有若干新風(fēng)引入器，新風(fēng)引入器的相對(duì)應(yīng)的兩端分別與煙道內(nèi)壁相連，在煙道的截面上新風(fēng)引入器相互平行設(shè)置。
進(jìn)一步，所述新風(fēng)引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小的一端朝向所述進(jìn)煙口方向，新風(fēng)引入器與煙道內(nèi)壁相連的端部設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口，與進(jìn)煙口相背離的新風(fēng)引入器上設(shè)置有若干個(gè)新風(fēng)出口。
進(jìn)一步，所述氣體導(dǎo)流罩為一封閉腔體，所述新風(fēng)引入器的內(nèi)部設(shè)置有隔板，隔板將新風(fēng)引入器的內(nèi)部分隔成沿?zé)煹垒S向上相互封閉的第一腔體和第二腔體，所述新風(fēng)進(jìn)口分別設(shè)置在第一腔體和第二腔體上，所述新風(fēng)出口設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)煙口一側(cè)的第二腔體上，兩腔體與氣體導(dǎo)流罩相連一側(cè)的端面上均設(shè)置有新風(fēng)口。
進(jìn)一步，所述新風(fēng)引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小一側(cè)朝向所述進(jìn)煙口方向，新風(fēng)引入器與煙道內(nèi)壁相連的端部設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口，與進(jìn)煙口相背離一側(cè)的新風(fēng)引入器上設(shè)置有新風(fēng)出口。
進(jìn)一步，所述新風(fēng)引入器的內(nèi)部設(shè)置有隔板，該隔板將新風(fēng)引入器的內(nèi)部分隔成沿?zé)煹垒S向上分隔成第一腔體和第二腔體，在該隔板中部設(shè)置有連通兩腔體的開(kāi)口，所述新風(fēng)進(jìn)口分別設(shè)置在第一腔體和第二腔體上，所述新風(fēng)出口設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)煙口一側(cè)的第二腔體上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要另外增加任何動(dòng)力設(shè)施，設(shè)備改造費(fèi)用低，投資小，運(yùn)行成本低，在除氮的同時(shí)還充分利用了煙氣中原有的有害物質(zhì)——可燃物的能量，同時(shí)防止了這種有害物質(zhì)直接向外排放而污染環(huán)境。


圖1是本實(shí)用新型煙氣除氮裝置實(shí)施例1的立體圖；圖2是實(shí)施例1的氣體導(dǎo)流罩的剖視圖；圖3是實(shí)施例1的新風(fēng)引入器的剖視圖；圖4是實(shí)施例2的新風(fēng)引入器在煙道中的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是實(shí)施例3的新風(fēng)引入器的剖視圖。
具體實(shí)施方式
在鍋爐的排煙中，煙氣中含有大量未燃盡的可燃物，其中包括NOx。本實(shí)用新型是根據(jù)NOx在800℃-200℃的降溫過(guò)程中可降解的特點(diǎn)，在不增加任何動(dòng)力設(shè)施的情況下，根據(jù)空氣動(dòng)力引射原理，將空氣引入煙道中，使煙氣中未完全燃盡的可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，從而再次提高煙氣的溫度，使煙氣中原有的NOx在高溫貧氧的環(huán)境下還原降解。
如圖1-3所示，圓柱形的煙道1帶有進(jìn)煙口2和排煙口3，在煙道內(nèi)的進(jìn)煙口2處設(shè)置有氣體導(dǎo)流罩4(圖1中只顯示出氣體導(dǎo)流罩4的局部)，氣體導(dǎo)流罩4固定安裝在煙道1的軸線上，氣體導(dǎo)流罩4為一封閉腔體，氣體導(dǎo)流罩4面向進(jìn)煙口2一端為向外突出的沿?zé)煹?徑向逐漸縮小的去掉圓錐頭部的錐體狀41，錐體狀的后部為圓柱體42。在氣體導(dǎo)流罩4的圓柱體42的外圓周上設(shè)置有若干個(gè)新風(fēng)引入器5，新風(fēng)引入器5的另一端部與煙道1的內(nèi)壁連接，在煙道1的截面上若干個(gè)新風(fēng)引入器5呈放射狀排列。新風(fēng)引入器5為楔形，其中楔形的截面較小的一端朝向進(jìn)煙口2的方向，楔形的截面較大的一端朝向排煙口3的方向，新風(fēng)引入器5與煙道1內(nèi)壁相連的端部設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口51、51′，與進(jìn)煙口2相背離的新風(fēng)引入器5一端上設(shè)置有沿?zé)煹?徑向排列的若干新風(fēng)出口52，新風(fēng)引入器5的內(nèi)部設(shè)置有隔板55，隔板55將新風(fēng)引入器5的內(nèi)部分隔成沿?zé)煹垒S向封閉的上、下兩個(gè)腔室，新風(fēng)進(jìn)口51設(shè)置在第一腔體53上，新風(fēng)進(jìn)口51′設(shè)置在第二腔體54上，新風(fēng)出口52設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)煙口2一側(cè)的第二腔體54上，兩腔體與氣體導(dǎo)流罩4相連一側(cè)的端面上均設(shè)置有新風(fēng)口56、56′，同時(shí)在氣體導(dǎo)流罩4上也相應(yīng)地設(shè)置有風(fēng)口46、46′。在距離氣體導(dǎo)流罩4一定距離的煙道1的軸線上，還固定安裝有一圓柱狀的連接體6，若干螺旋葉片7的一端連接在連接體6上，另一端與煙道1的內(nèi)表面連接，在煙道1的截面上，螺旋葉片7呈放射狀排列。
在新風(fēng)引入器5的腔體內(nèi)設(shè)置隔板55將腔體分隔成兩個(gè)腔體，可以使進(jìn)入第一腔體53內(nèi)的新風(fēng)，通過(guò)氣體導(dǎo)流罩4的風(fēng)口46進(jìn)入氣體導(dǎo)流罩4內(nèi)，再通過(guò)風(fēng)口46′進(jìn)入第二腔室54，然后從靠近氣體導(dǎo)流罩4的新風(fēng)出口52排出，這樣保證了新風(fēng)引入器5各個(gè)新風(fēng)出口52排出的新風(fēng)較為均勻分布，有利于新風(fēng)與煙氣的混合。
另外，新風(fēng)引入器5的內(nèi)部也可以不設(shè)置隔板55，而在氣體導(dǎo)流罩4上單獨(dú)設(shè)置一個(gè)與外界相通的連接管，通過(guò)氣體導(dǎo)流罩4向臨近煙道1軸線的新風(fēng)出口52供給外界新風(fēng)，保證了新風(fēng)引入器5各個(gè)新風(fēng)出口52排出的新風(fēng)均勻分布。
本實(shí)用新型煙氣除氮裝置安裝在鍋爐排煙管的適當(dāng)?shù)奈恢?，即煙氣中的可燃物達(dá)到能夠產(chǎn)生氧化反應(yīng)溫度的位置。根據(jù)鍋爐的規(guī)格，通過(guò)計(jì)算，設(shè)計(jì)出該裝置各部件的尺寸比例，使引入到煙道1內(nèi)的新風(fēng)與煙氣內(nèi)可燃物及煙氣內(nèi)的NOx含量達(dá)到合理的動(dòng)態(tài)匹配。
當(dāng)鍋爐工作時(shí)，煙氣順著鍋爐排煙管道輸出，從進(jìn)煙口2進(jìn)入煙道1內(nèi)，在氣體導(dǎo)流罩4的作用下，煙氣沿著氣體導(dǎo)流罩4的圓錐面被分散到新風(fēng)引入器5及新風(fēng)引入器5之間的通道上，由于新風(fēng)引入器5的楔形體的作用，在新風(fēng)引入器5的遠(yuǎn)離煙道進(jìn)煙口2一端形成負(fù)壓區(qū)域，因此外界新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)引入器5上的新風(fēng)進(jìn)氣口51和新風(fēng)進(jìn)氣口51′迅速進(jìn)入第一腔體53和第二腔體54內(nèi)，進(jìn)入第一腔體53的新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)口56進(jìn)入氣體導(dǎo)流罩4的圓柱體42內(nèi)，并通過(guò)新風(fēng)口56′進(jìn)入第二腔體54內(nèi)，第二腔體54內(nèi)的新風(fēng)通過(guò)新風(fēng)出口52進(jìn)入煙道1內(nèi)，與煙道1內(nèi)的煙氣進(jìn)入?yún)R合。
當(dāng)外界新風(fēng)引入煙道1內(nèi)以后，新風(fēng)與煙氣中的可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)，由于可燃物的氧化反應(yīng)發(fā)生，煙道1內(nèi)的煙氣溫度再次被升高，并且煙道1內(nèi)構(gòu)成了高溫貧氧的環(huán)境，該環(huán)境的形成，則有利于煙氣中原有的NOx進(jìn)行降解還原反應(yīng)。
由于氣體導(dǎo)流罩4與連接體6之間間隔適當(dāng)距離，有利于煙氣有足夠的時(shí)間與新風(fēng)發(fā)生氧化反應(yīng)，當(dāng)溫度被再次升高的煙氣在煙道1內(nèi)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，新風(fēng)與煙氣在螺旋片7的作用下，充分混合，由于新風(fēng)與煙氣得到充分的摻混，NOx在該高溫貧氧環(huán)境內(nèi)，迅速與空氣中的氧發(fā)生還原反應(yīng)，從而達(dá)到了煙氣中除氮的目的。
如圖4和5所示，當(dāng)煙道1的截面為矩形時(shí)，煙道1內(nèi)不需要設(shè)置氣體導(dǎo)流罩4，并且在煙道1的截面上新風(fēng)引入器5相互平行設(shè)置，新風(fēng)引入器5仍然為楔形，與實(shí)施例1不同之處在于，新風(fēng)引入器的兩端部均與煙道內(nèi)壁相連且在其端部均設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口51、51′，在隔板55的中部設(shè)置有連通第一腔體53與第二腔體54的開(kāi)口57，這種結(jié)構(gòu)有利于新風(fēng)從新風(fēng)出氣口52均勻排出。
權(quán)利要求1.一種鍋爐煙氣脫氮裝置，包括帶有進(jìn)煙口和排煙口的煙道，其特征在于，在煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置有新風(fēng)引入段和摻混段，新風(fēng)引入段與摻混段之間留有適當(dāng)距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述摻混段設(shè)置有連接體和若干螺旋葉片，該連接體固定安裝在煙道的軸線上，螺旋葉片設(shè)置在柱狀體與煙道內(nèi)壁之間，在煙道的截面上螺旋葉片呈放射狀排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述煙道的截面為圓形，所述新風(fēng)引入段內(nèi)設(shè)置有氣體導(dǎo)流罩和若干個(gè)新風(fēng)引入器，該氣體導(dǎo)流罩固定安裝在煙道的軸線上，氣體導(dǎo)流罩面向進(jìn)煙口的一端為向外突出的沿?zé)煹缽较蛑饾u縮小的去掉錐頭的錐面狀，新風(fēng)引入器安裝在氣體導(dǎo)流罩與煙道內(nèi)壁之間，在煙道的截面上新風(fēng)引入器呈放射狀排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述煙道的截面為矩形，所述新風(fēng)引入段內(nèi)設(shè)置有若干新風(fēng)引入器，新風(fēng)引入器的相對(duì)應(yīng)的兩端分別與煙道內(nèi)壁相連，在煙道的截面上新風(fēng)引入器相互平行設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述新風(fēng)引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小的一端朝向所述進(jìn)煙口方向，新風(fēng)引入器與煙道內(nèi)壁相連的端部設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口，與進(jìn)煙口相背離的新風(fēng)引入器上設(shè)置有若干個(gè)新風(fēng)出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述氣體導(dǎo)流罩為一封閉腔體，所述新風(fēng)引入器的內(nèi)部設(shè)置有隔板，隔板將新風(fēng)引入器的內(nèi)部分隔成沿?zé)煹垒S向上相互封閉的第一腔體和第二腔體，所述新風(fēng)進(jìn)口分別設(shè)置在第一腔體和第二腔體上，所述新風(fēng)出口設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)煙口一側(cè)的第二腔體上，兩腔體與氣體導(dǎo)流罩相連一側(cè)的端面上均設(shè)置有新風(fēng)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述新風(fēng)引入器為楔形，其中楔形的截面面積較小一側(cè)朝向所述進(jìn)煙口方向，新風(fēng)引入器與煙道內(nèi)壁相連的端部設(shè)置有與外界相通的新風(fēng)進(jìn)口，與進(jìn)煙口相背離一側(cè)的新風(fēng)引入器上設(shè)置有新風(fēng)出口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述新風(fēng)引入器的內(nèi)部設(shè)置有隔板，該隔板將新風(fēng)引入器的內(nèi)部分隔成沿?zé)煹垒S向上分隔成第一腔體和第二腔體，在該隔板中部設(shè)置有連通兩腔體的開(kāi)口，所述新風(fēng)進(jìn)口分別設(shè)置在第一腔體和第二二腔體上，所述新風(fēng)出口設(shè)置在遠(yuǎn)離進(jìn)煙口一側(cè)的第二腔體上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鍋爐煙氣脫氮的裝置，包括帶有進(jìn)煙口和排煙口的煙道，在煙道內(nèi)沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向設(shè)置有新風(fēng)引入段和摻混段，新風(fēng)引入段與摻混段之間留有適當(dāng)距離；其中，新風(fēng)引入段能夠根據(jù)空氣引射原理將外界新風(fēng)引入煙道內(nèi)，摻混段將煙道內(nèi)的煙氣與引入的新風(fēng)充分混合均勻；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要另外增加任何動(dòng)力設(shè)施，設(shè)備改造費(fèi)用低，投資小，運(yùn)行成本低，在除氮的同時(shí)還充分利用了煙氣中原有的有害物質(zhì)——可燃物的能量，同時(shí)防止了這種有害物質(zhì)直接向外排放而污染環(huán)境。
文檔編號(hào)B01D53/56GK2860604SQ200520119149
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2005年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者姜宗林, 郝德麟 申請(qǐng)人:北京大榮捷成科技發(fā)展有限責(zé)任公司