本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硝處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種SNCR脫硝裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)階段，我國工業(yè)鍋爐主要的脫硝技術(shù)可分為兩大類，一是燃燒優(yōu)化氮氧化物控制技術(shù)；二是煙氣脫硝技術(shù)。工業(yè)鍋爐的尺寸比較小，混合相對(duì)比較容易，工業(yè)鍋爐的爐膛溫度恰好處于SNCR的反應(yīng)窗口內(nèi)，不需要大的改造空間，可通過對(duì)鍋爐的改造實(shí)現(xiàn)，同時(shí)SNCR技術(shù)由于成本較低，因此較為適合現(xiàn)有工業(yè)鍋爐的NOX脫除。

SNCR技術(shù)，即選擇性非催化還原技術(shù)，是在爐膛850~1150℃這一溫度范圍內(nèi)、在無催化劑的作用下將NH3或者尿素等氨基噴入爐膛內(nèi)部，還原劑可選擇性的還原煙氣中的NOX，其最佳反應(yīng)溫度是900～1100℃。脫硝效率可控制在30~80%之間，是目前應(yīng)用較多的煙氣脫硝技術(shù)之一。采用NH3作為還原劑，還原NOX的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO→7N₂+12H₂O

而采用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學(xué)反應(yīng)為：

(NH₂)2CO→2NH₂+CO

NH₂+NO→N₂+H₂O

CO+NO→N₂+CO₂。

現(xiàn)有的SNCR脫硝裝置，為提高脫硝的效率，對(duì)之前技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，首先常溫預(yù)先霧化氨水溶液或尿素溶液等還原劑，然后加溫氣化；最后增壓噴入煙氣產(chǎn)生源的脫硝反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使其與煙氣充分混合并接觸反應(yīng)。其中，脫硝反應(yīng)溫度為800~950℃。高溫氣化采用單段或分段增溫的方式均可，采用分段逐步增溫的方式進(jìn)行氣化時(shí)溫度更為均勻穩(wěn)定。

但是采用額外的加熱系統(tǒng)對(duì)還原劑進(jìn)行加熱，浪費(fèi)了資源，提高了生產(chǎn)成本，也浪費(fèi)了資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種環(huán)保節(jié)能的SNCR脫硝裝置。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種SNCR脫硝裝置，包括爐膛與還原劑儲(chǔ)存箱，爐膛包括上方的SNCR噴射區(qū)和位于下方的燃燒區(qū)，SNCR噴射區(qū)安裝有與還原劑儲(chǔ)存箱連接的噴槍，還原劑儲(chǔ)存箱與噴槍之間連接有熱交換芯體，爐膛頂端連接有引導(dǎo)脫硝后煙氣穿過熱交換芯體并與還原劑進(jìn)行熱交換的引流管。

通過采用上述方案，從爐膛頂端進(jìn)入引流管的煙氣帶有高溫，引流管將煙氣引導(dǎo)進(jìn)入熱交換芯體中；在熱交換芯體中，高溫的煙氣與低溫的還原劑進(jìn)行熱傳導(dǎo)，這樣使得還原劑高溫氣化，而煙氣則降溫，這樣對(duì)煙氣帶走的能量進(jìn)行回收利用，減少鍋爐的熱量散失，達(dá)到了節(jié)能減排的效果。

較佳的，熱交換芯體包括若干堆疊連接的層板，層板具有多個(gè)孔道且相鄰層板的孔道垂直交叉設(shè)置，孔道分為成供還原劑通過的熱回收通道和供煙氣通過的散熱通道。

通過采用上述方案，利用相互交錯(cuò)設(shè)置的熱回收通道和散熱通道，增大了熱回收通道和散熱通道的接觸面積，提高了熱傳導(dǎo)的效率，減少熱量損失，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能的效果。

較佳的，熱回收通道豎直設(shè)置且下端與還原劑儲(chǔ)存箱連接，散熱通道水平設(shè)置。

通過采用上述方案，還原劑從下至上進(jìn)入熱回收通道中進(jìn)行熱交換，保證還原劑在熱交換芯體中停留足夠的時(shí)間，從而使還原劑與高溫?zé)煔膺M(jìn)行充分地接觸，保證熱傳導(dǎo)的效果。

較佳的，層板包括芯板以及固接于芯板兩側(cè)的面板，芯板橫截面成波浪狀，孔道位于芯板與相鄰的面板之間。

通過采用上述方案，波浪狀的芯板將面板之間的空間分隔成多個(gè)孔道，這樣相鄰的熱回收通道和散熱通道只有面板進(jìn)行分隔，保證了在有效進(jìn)行熱交換的同時(shí)，脫硝后的煙氣與還原劑不會(huì)相互接觸，從而保證了還原劑的純度，進(jìn)而保證了爐膛內(nèi)還原劑與煙氣充分反應(yīng)。

較佳的，熱交換芯體外套設(shè)換氣倉，換氣倉在熱交換芯體四周固接有隔板并分隔成與噴槍連接的噴射倉、與還原劑儲(chǔ)存箱連接的預(yù)備倉、與引流管連接的儲(chǔ)熱倉以及與外界連接的排出倉。

通過采用上述方案，利用被隔板隔成四部分的換氣倉，使引流管一根管與多個(gè)散熱管連接，在熱交換芯體中氣體均勻分配。

較佳的，熱交換芯體數(shù)量為多個(gè)且依次設(shè)置在引流管上。

通過采用上述方案，通過多個(gè)熱交換芯體對(duì)還原劑進(jìn)行逐步升溫，即被霧化的氨水溶液或尿素溶液先與排放的中溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，然后再與排放的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，采用分段逐步增溫的方式進(jìn)行氣化，可以令到被增溫的還原劑溫度更加均勻，保證爐膛內(nèi)煙氣與還原劑充分反應(yīng)。

較佳的，噴槍設(shè)置有多個(gè)且層層分布在燃燒區(qū)內(nèi)。

通過采用上述方案，利用層層設(shè)置的噴槍對(duì)煙氣進(jìn)行噴氣，保證煙氣與還原劑進(jìn)行充分地接觸，從而使煙氣完全脫硝。

較佳的，噴射倉與噴槍之間連接自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

通過采用上述方案，根據(jù)爐膛內(nèi)工作功率大小，即爐膛內(nèi)煙氣濃度不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴射槍的流量，從而保證還原機(jī)與煙氣充分反應(yīng)，防止因還原劑過多造成浪費(fèi)或因還原劑過少而導(dǎo)致煙氣脫硝不完全。

較佳的，換氣倉固接有為噴槍提供壓力的空氣壓縮機(jī)。

通過采用上述方案，利用空氣壓縮機(jī)對(duì)已經(jīng)氣化的還原劑進(jìn)行增壓并均勻噴射到SNCR噴射區(qū)內(nèi)，從而保證脫硝反應(yīng)均勻進(jìn)行。

較佳的，爐膛頂板固接有屏式過熱器。

通過采用上述方案，屏式過熱器將要進(jìn)入熱交換芯體的煙氣進(jìn)行初步換熱，降低高溫?zé)煔獾臏囟?，使煙氣溫度適于對(duì)還原劑進(jìn)行氣化的同時(shí)，不會(huì)剩余過高熱量而導(dǎo)致工業(yè)鍋爐能量的浪費(fèi)。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：利用煙氣產(chǎn)生熱量對(duì)被霧化的氨水溶液或尿素溶液進(jìn)行高溫氣化，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效；氣化方式化采用單段或分段增溫的方式均可，被霧化的氨水溶液或尿素溶液先與排放的中溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，然后再與排放的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，可以令到被增溫的氨氣的溫度更加均勻。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1中SNCR脫硝裝置連接示意圖；

圖2是熱交換芯體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例2中SNCR脫硝裝置連接示意圖。

圖中，1、爐膛；11、SNCR噴射區(qū)；111、噴槍；12、燃燒區(qū)；2、還原劑儲(chǔ)存箱；3、熱交換芯體；31、層板；311、芯板；312、面板；314、熱回收通道；315、散熱通道；4、引流管；5、換氣倉；51、隔板；52、噴射倉；521、空氣壓縮機(jī)；53、預(yù)備倉；54、儲(chǔ)熱倉；55、排出倉；6、屏式過熱器；7、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。其中相同的零部件用相同的附圖標(biāo)記表示。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“底面”和“頂面”、“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。

實(shí)施例1：如圖1和圖2所示，一種SNCR脫硝裝置，包括呈長方形的爐膛1，爐膛1包括上方的SNCR噴射區(qū)11和位于下方的燃燒區(qū)12；在下方的燃燒區(qū)12內(nèi)，爐膛1燃燒煤炭等產(chǎn)生大量熱量并產(chǎn)生煙氣；而在上方的SNCR噴射區(qū)11內(nèi)，爐膛1上安裝有多層噴槍111；在每層中，噴槍111沿徑向均勻分布在爐膛1內(nèi)，噴槍111將還原劑常溫霧化并將預(yù)先氣化的還原劑均勻噴射在SNCR噴射區(qū)11內(nèi)，還原劑與煙氣中的NOX反應(yīng)，從而對(duì)通過的煙氣進(jìn)行脫硝，而且每個(gè)噴槍111上均連接有自動(dòng)調(diào)節(jié)閥7，調(diào)節(jié)噴射的流量。

還原劑的高溫氣化在成長方體的換氣倉5中進(jìn)行，在換氣倉5中心處焊接有成長方體狀的熱交換芯體3，熱交換芯體3由若干層板31堆疊而成，層板31包括芯板311與面板312，芯板311截面成波浪狀而面板312截面成長方形，面板312位于芯板311兩側(cè)并與芯板311固接，從而面板312之間的空間被芯板311分隔成多個(gè)互不相通的孔道，相臨層板31的面板312可共用一塊面板312，而相臨層板31的芯板311交叉設(shè)置，使相臨層板31的孔道行程方向相互垂直，從而孔道分為供還原劑通過的熱回收通道314和供高溫氣體通過的散熱通道315，而且熱回收通道314豎直設(shè)置而散熱通道315水平設(shè)置。

換氣倉5在熱交換芯體3四周安裝有四張隔板51，隔板51一端焊接在換氣倉5的一條長邊上，而另一端焊接在相鄰的熱交換芯體3長邊上，而且熱交換芯體3寬度與換氣倉5內(nèi)腔寬度相等并相互焊接，從而換氣倉5內(nèi)腔被熱交換芯體3與隔板51分隔為四個(gè)不直接相互連通的倉室，但不相鄰的倉室通過孔道相互連通。最下方的密封倉為預(yù)備倉53，預(yù)備倉53下側(cè)壁面通過管道與還原劑儲(chǔ)存箱2連接；相應(yīng)的，最上方的密封倉為噴射倉52，噴射倉52通過空氣壓縮機(jī)521與噴槍111連接；左側(cè)的密封倉為儲(chǔ)熱倉54，儲(chǔ)熱倉54通過引流管4與爐膛1的頂端連接，從而利用脫硝后煙氣的預(yù)熱使還原劑加熱；而右側(cè)的密封倉為排出倉55，將完成脫硝與降溫的煙氣排出工業(yè)鍋爐，進(jìn)行后續(xù)硫化、除塵等處理。

爐膛1頂板還安裝有屏式過熱器6，進(jìn)而對(duì)進(jìn)入引流道的煙氣進(jìn)行第一次降溫，進(jìn)一步防止能源流失。

利用煙氣帶出熱量對(duì)被霧化的氨水溶液或尿素溶液進(jìn)行高溫氣化，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能高效。

實(shí)施例2：如圖3所示，與實(shí)施1不同之處在于，帶熱交換芯體3的換氣倉5數(shù)量為兩個(gè)且依次設(shè)置在引流管4上，相鄰的換氣倉5還安裝有散熱器。

采用分段增溫的方式，被霧化的氨水溶液或尿素溶液先與排放的中溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，然后再與排放的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，可以令到被增溫的氨氣的溫度更加均勻。

本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。