本實用新型屬于鍋爐環保技術領域，具體地說，尤其涉及一種煙氣凈化裝置及安裝有該裝置的循環流化床鍋爐。

背景技術：

循環流化床能夠使得小顆粒的煤與空氣在爐膛內處于沸騰狀態下，從而利用高速氣流與所攜帶的稠密懸浮煤炭顆粒充分接觸燃燒。循環流化床憑借高可靠性、高穩定性、高可利用率、高環保特性及廣泛的燃料適應性，越來越受到廣泛關注，適合我國的國情及發展趨勢。

但是循環流化床在使用過程中，產生的煙氣含有較多的氮氧化物及硫化物，氮氧化物和硫化物為污染空氣的主要有害物質之一。為處理氮氧化物這種有害物質，國內外主要采用SCR、SNCR等技術處理氮氧化物，上述兩種技術在處理氮氧化物的過程中，均采用氨水等作為還原劑來與氮氧化物進行反應，SCR主要采用TiO₂作為載體，以含有V₂O₅的成分作為催化劑來加快反應，脫硝率較高，但是容易造成催化劑的損耗，設備空間占用大、投入及運行成本高，催化劑在操作不慎時容易造成二次重金屬污染；采用SNCR技術雖然減少了催化劑的使用及降低了設備運行投入的成本，但是反應進行不徹底，脫硝效率低，達不到理想的脫硝率，煙氣凈化效果不徹底。為了處理煙氣中含有的硫化物，通常采用的技術為石灰石法或雙堿法等進行脫硫，但是上述硫化物的處理方法與氮氧化物的處理方法在實際應用中是分開進行的，處理設備較多，流程復雜，投資成本較高。

隨著國家對保護環境及節約能源的重視，原有的鍋爐需要進行升級改造，以適應新的環保要求，減少氮氧化物及硫化物對環境的危害。如何在節約改造成本的情況下提高環保效果成為鍋爐行業面臨的問題之一。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種煙氣凈化裝置及安裝有該裝置的循環流化床鍋爐，其能夠實現增強SNCR技術對煙氣中氮氧化物、硫化物同時且高效地處理，又能夠減少設備投資與運行維護的成本，杜絕二次重金屬污染的問題。

為達到上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本申請中所述的煙氣凈化裝置，包括若干并列或相間排列的管道，管道包括中部段、入口段、出口段，所述入口段與出口段的內徑小于中部段圍成的內徑。

進一步地講，本申請中所述的中部段的內壁上設有至少一個內徑縮小段，內徑縮小段圍成的內徑小于等于入口段與出口段的內徑。

進一步地講，本申請中所述的內徑縮小段的數量為一個，且位于中部段的中部靠近入口段的位置處。

進一步地講，本申請中所述的入口段和/或管道和/或內徑縮小段和/或出口段的橫截面為圓形。

進一步地講，本申請中所述的管道為分體式拼裝結構。

進一步地講，本申請中所述的內徑縮小段是由環狀嵌塊安裝在管道的內壁構成。

一種安裝有上述煙氣凈化裝置的循環流化床鍋爐，包括爐膛、分離器、返料裝置及換熱器，爐膛與分離器連接，分離器的下方安裝有返料裝置，返料裝置與爐膛連接，換熱器位于分離器的一側并與分離器連接，其中爐膛的空氣入口處與風帽連接，所述煙氣凈化裝置安裝于爐膛內的風帽的上方；所述煙氣凈化裝置內相鄰的管道之間及管道與爐膛之間采用耐火材料澆筑。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型能夠降低氨水的使用量，其使用壽命與鍋爐壽命相當，氮氧化物的處理率為93～98％，硫化物的處理率接近100％。

2、本實用新型能夠降低煙氣內的含氧量，其排放的含氧量為2～3.5％，從而降低流化床鍋爐的一次風與二次風的進風量，降低1％的煤炭用量，降低CO的排放量，消除黑煙。

3、本實用新型能夠優化鍋爐的燃燒效率，降低鋼材的用量及鼓風機引風的功率。

4、本實用新型中圓筒形管道的中部段采用分體式拼裝結構，能夠有效降低加工和安裝的難度，降低加工成本。

附圖說明

圖1是實施例1的結構示意圖。

圖2是實施例2的結構示意圖。

圖3是煙氣凈化裝置的位置及管道的分布示意圖。

圖4是循環流化床的結構示意圖。

圖中：1、中部段；2、入口段；3、內徑縮小段；4、出口段；5、耐火材料；6、管道；7、爐膛；8、分離器；9、空氣入口處；10、風帽；11、燃煤入口；12、還原劑入口。

具體實施方式

下面結合實施例對本申請所述的技術方案作進一步地描述說明。

實施例1：一種煙氣凈化裝置，包括若干并列或相間排列的管道6，管道6包括中部段1、入口段2、出口段4，所述入口段2與出口段4的內徑小于中部段1圍成的內徑。

實施例2：、一種煙氣凈化裝置，包括若干并列或相間排列的管道6，管道6包括中部段1、入口段2、出口段4，所述入口段2與出口段4的內徑小于中部段1圍成的內徑。所述中部段1的內壁上設有一個內徑縮小段3，內徑縮小段3圍成的內徑小于等于入口段2與出口段4的內徑。所述內徑縮小段3的數量為一個，且位于中部段1的中部靠近入口段2的位置處。所述入口段2、管道6、內徑縮小段3、出口段4的橫截面為圓形。所述管道6為分體式拼裝結構。

實施例3：一種安裝有煙氣凈化裝置的循環流化床鍋爐，包括爐膛7、分離器8、返料裝置及換熱器，爐膛7與分離器8連接，分離器8的下方安裝有返料裝置，返料裝置與爐膛7連接，換熱器位于分離器8的一側并與分離器8連接，其中爐膛7的空氣入口處9設有風帽10，所述風帽10的上方安裝有煙氣凈化裝置，所述煙氣凈化裝置包括若干并列或相間排列的管道6，管道6包括中部段1、入口段2、出口段4，所述入口段2與出口段4的內徑小于中部段1圍成的內徑；所述相鄰的管道6之間及管道6與爐膛7之間采用耐火材料5澆筑。

實施例4：一種安裝有煙氣凈化裝置的循環流化床鍋爐，所述中部段1的內壁上由環狀嵌塊圍成的內徑縮小段3，內徑縮小段3圍成的內徑小于等于入口段2與出口段4的內徑。所述內徑縮小段3的數量為一個，且位于中部段1的中部偏下的位置處。所述入口段2和管道6和內徑縮小段3和出口段4的橫截面為圓形。所述管道6為分體式拼裝結構。其余部分的結構與實施例3中的結構相同。

結合上述實施例及說明書附圖1至附圖4，本實用新型在使用時，由于流化床鍋爐自身的特性，小顆粒的煤或其余燃燒物質的顆粒會與空氣在爐膛內處于沸騰狀態，產生的高速氣流與所攜帶的稠密燃燒物質充分接觸促進其燃燒。為了降低小顆粒煤或其余燃燒物質在燃燒過程中產生的氮氧化物和硫化物的含量，通常分別采用氨水或尿素、石灰石法或雙堿法等與煙氣中含有的氮氧化物和硫化物進行反應。

本實用新型在使用中，安裝在爐膛7的風帽10的上方，850℃～900℃的溫度范圍適宜上述還原反應的進行。如圖1和圖2所示，本實用新型中所述的煙氣凈化裝置包括入口段2、出口段4，入口段2與出口段4之間采用中部段1圍成的管道6，其中入口段2與出口段4的內徑要小于兩者之間的中部段1圍成的通道內徑。煙氣從入口段2進入時，入口段2的內徑較小，造成混合煙氣進入到入口段2的時候流速增加，當混合煙氣流出入口段2時，由于后續銜接管道6的內徑突然增加，造成混合煙氣的流速降低。內徑變化造成的擴張效應使得煙氣原有的氣相平衡打破，在入口段2、出口段4造成煙氣的回流及擾流現象，加之管道6內部因流速差造成的局部壓強增加，從而使得內部的混合的氮氧化物與氨水或尿素、氧氣等充分反應。硫化物與氧氣也能夠在上述過程中再次反應，在后續的脫硫塔噴淋作用時能夠生成硫酸等副產物。上述過程使得氮氧化物、硫化物的處理一次性完成，避免了原有兩種物質分開處理造成的處理設備多、程序復雜、占地面積多的問題。

為了增加各物質的反應進行程度，在入口段2與出口段4之間加裝有內徑縮小段3，內徑縮小段3能夠使得混合煙氣經過至少兩次擴張擾流作用，從而增加了氧氣的利用率，降低了因燃燒物質燃燒不充分造成的黑煙現象。

為了進一步降低鍋爐改造過程中的煙氣凈化裝置的加工與安裝難度，本實用新型采用的管道6為分拆式拼裝結構，即利用多個中部段1來實現管道6的整體組裝。上述過程不僅降低了管道6的加工難度，而且便于運輸與節約成本，安裝過程中出現某一段中部段1破損也可以及時替換。