[实用新型]新式桁架-烟道式脱硝反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脱硝反应器，特别涉及一种桁架-烟道式脱硝反应器，适用于燃煤电站SCR脱硝技术的反应器。

背景技术

“十二五”期间是国内燃煤电站脱硝工程建设的高峰期。目前SCR（选择性催化还原）法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。在此技术中，反应器是SCR装置的核心部件，是提供烟气中NOX与NH3在催化剂表面上生成N2和H2O的场所，其主要功能是承载催化剂，为脱硝反应提供空间，同时保证烟气流动的顺畅与气流分布的均匀，为脱硝反应的顺利进行创造条件。

在工业废气治理工程中催化反应器主要有固定床和流化床两种，目前广泛应用的是固定床反应器，脱硝反应器即为固定床反应器的一种。催化剂反应器布置形式有水平和垂直气流两种形式，由于烟气中含尘量很高，国内外SCR反应器一般采用垂直气流方式。

在垂直气流方式的脱硝反应器设计中，根据支座形式目前一般分为自立式和悬挂式两种。如若按反应器受力模型划分，则主要有以下三种：

第一种是结构框架式，即将反应器入口烟道（4）和反应器出口烟道（5）与反应器本体（出入口烟道中间部分）脱开设计，反应器本体按独立结构框架进行建模，反应器本体模型考虑出入口烟道荷载、催化剂及积灰荷载、烟气压力荷载、风荷载、地震荷载等各种载荷后进行应力分析和计算，从而设计出反应器本体主要梁、柱构件。在此模型中，反应器壁板及次要加固肋不做构件输入。反应器出入口烟道则主要依据《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》、《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程配套设计计算方法》按烟道形式进行设计。这种受力模型因壁板不参与计算，出入口烟道与反应器本体脱开设计，受力模型简化太多，其框架结构构件计算结果偏大。

第二种受力模型是桁架-烟道结合式，此种受力模型主要是在入口烟道以下、整流装置以上设置几道桁架，桁架下设置吊杆与整流装置支撑梁和催化剂支撑梁连接，反应器将本身承重最大的催化剂支撑梁通过吊杆将荷载传递给桁架承担，反应器出入口烟道及桁架以下的反应器本体主要按烟道进行设计，反应器出入口烟道及反应器本体荷载均由桁架承担，此种模型反应器壁板按烟道设计形式参与一定的承载。这种受力模型反应器本体构件显轻盈，但因桁架最终承担所有反应器荷载，致使桁架高度较高，且桁架是增设在入口烟道和反应器主体之间，从而使反应器整体高度过高，造成反应器整体用钢量仍显偏高。

第三种受力模型是整体烟道应力分析型，此种受力模型是利用CAE技术对反应器进行实体建模，反应器本体、出入口烟道、支撑梁等尽可能多的构件进入模型进行应力分析。这种形式因建模比较复杂，在实际工程中应用较少。

此外，为了加固壁板，当在壁板内侧布置梁、柱加固肋等构件时，容易出现积灰和流场不均的情况。

实用新型内容

为解决上述现有技术中的问题，本实用新型在第二种受力模型基础上提供一种新式桁架-烟道式脱硝反应器，将桁架设置于入口烟道内，并取消入口烟道处的內撑杆设计，从而实现降低反应器整体用钢量并能有效降低反应器层高，且不易积灰和流场较好的效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案以如下方式实现：

一种新式桁架-烟道式脱硝反应器，包括反应器主体、支撑梁桁架、吊杆等，其中反应器主体连接一反应器入口烟道和一反应器出口烟道，桁架设置在反应器入口烟道内；支撑梁设置在反应器主体内；吊杆为扁钢或圆钢吊杆，设置在支撑梁之间，并与桁架连接，将大部分催化剂及积灰荷载从支撑梁上传递到桁架上；反应器主体外侧的壳体主要承载反应器内的烟气压力荷载。

反应器的主体内设置有催化剂层和整流装置层，为有效降低反应器层高，支撑梁采用型钢井字梁体系，贯穿整个催化剂层及整流装置层。通过井字梁体系有效减少支撑梁计算长度从而降低支撑梁型钢高度进而缩减反应器层高。型钢井字梁下翼缘受力较小，型钢下翼缘可考虑宽度和厚度的缩减，采用焊接型钢。

在现有技术中，出口烟道主要受烟气压力作用，内撑杆设置在出入口烟道内的膨胀节附近；而本实用新型的桁架位于入口烟道内，所述桁架包括桁架上弦杆、桁架腹杆、桁架下弦杆，所述桁架腹杆与桁架上弦杆、桁架下弦杆交错连接。桁架腹杆即可实现內撑杆的作用，故而在入口烟道内不再设置內撑杆。桁架下弦杆和支撑梁组合设置，桁架上弦杆与入口烟道壳体的加固肋组合设置。这种布置方式既能使桁架起到入口烟道内撑杆和壁板加固肋的积极作用，又不占用反应器本体空间。桁架数目可以根据工程实际情况进行调整，所述加固肋紧贴反应器壳体外侧。