一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統的製作方法
2023-06-27 03:20:36 2

本實用新型屬於煙氣處理領域,尤其涉及一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統。
背景技術:
水煤漿鍋爐是指使用水煤漿為燃料的鍋爐。水煤漿是一種由70%左右的煤粉,30%左右的水和少量藥劑混合製備而成的液體,由供漿泵送入燃燒器經蒸汽霧化後以射流方式進入爐膛,促使煤漿氣流與熾熱煙氣產生強烈混合,水分迅速蒸發,水煤漿顆粒獲得了足夠的熱量並達到了一定的溫度就開始著火燃燒。水煤漿在爐膛內燃燒產生的高溫煙氣經鍋爐管束、省煤器、空預器等換熱裝置後從鍋爐尾部排出,但是煙氣需要經過脫硝、除塵、脫硫等工藝進行處理,並達到環保達標排放標準後,才能由煙囪排入大氣,燃燒後的極少灰渣通過排渣系統排出爐外。
以青島後海熱電1,2#水煤漿鍋爐為例,青島後海熱電1,2#水煤漿鍋爐所使用的水煤漿水分含量33%,又採用了蒸汽霧化,導致煙氣中蒸汽含量高,同時水煤漿燃燒時燃料容易結團,比一般煤粉鍋爐燃盡困難,這對整個脫硝系統特別是SCR反應器的設計質量及使用壽命提出了很高的要求。
技術實現要素:
鑑於現有技術所存在的問題,本實用新型提供一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統及煙氣脫硝的方法,適用於水煤漿鍋爐,具有煙氣處理效果好、質量好、使用壽命長和有利於環境保護等優點。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:
一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統,包括SCR反應器系統,所述SCR反應器系統包括SCR反應器和噴氨柵格;
所述SCR反應器的煙氣通道的煙氣進口與水煤漿鍋爐的煙氣出口連接;噴氨柵格的氨氣入口用於通入氨氣或含有氨氣的混合氣體,噴氨柵格的氨氣出口位於SCR反應器的煙氣通道內,在噴氨柵格和SCR反應器的煙氣通道的出口之間設置有催化劑;氨氣或含有氨氣的混合氣體從噴氨柵格的氨氣入口進入至煙氣通道後與水煤漿鍋爐產生的煙氣中的氮氧化物混合後經催化劑反應生成氮氣。
SCR是選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction)的英文簡寫,其原理是在催化劑作用下,還原劑NH3在290-400℃下有選擇的將NO和NO2還原成N2,而幾乎不發生NH3與O2的氧化反應,從而提高了N2的選擇性,減少了NH3的消耗。
本實用新型的有益效果是:
本實用新型首次提出了將SCR反應器系統應用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝的過程中。
在設計煤種、鍋爐最大工況(BMCR)、處理100%煙氣量條件下,保證鍋爐出口煙氣中NOx排放濃度<50mg/Nm3(幹煙氣,6%含氧量),實現水煤漿鍋爐煙氣脫硝超低排放。
在上述技術方案的基礎上,本實用新型還可以做如下改進。
進一步,所述噴氨柵格包括主管路和分管路,主管路的一端為氨氣入口,主管路的另一端與分管路的一端連接,所述分管路設有多個且分別與主管路的另一端連接,每個分管路的另一端設有多個柵格,柵格分布有孔,所述柵格位於煙氣通道內,用於將氨氣或含有氨氣的混合氣體通入煙氣通道。
採用上述方案的有益效果是:通過噴氨柵格使氨氣經主管路和分支管路進入到SCR反應器的煙道中,與煙道中的煙氣混合,多個柵格的設置有利於煙氣與氨氣的充分混勻。
進一步,所述催化劑選自二氧化鈦、五氧化二釩、三氧化鎢中任一種或幾種的混合。優選地,所述催化劑為五氧化二釩。
採用上述方案的有益效果是:催化劑的種類對催化性能具有重要影響。發明人在研究中意外的發現採用上述種類的催化劑具有很高的催化效果,有利於把氨氣催化成氮氣,從而符合排放標準進行排放。
進一步,在靠近煙氣通道的煙氣出口的一段通道豎直設置。
進一步,所述催化劑設有三層,三層催化劑在豎直方向上下設置,採用2+1布置方式。
所述的2+1布置方式,指的是其中兩層催化劑固定設置在煙氣通道內,另外一層催化劑可拆卸的設置在煙氣通道內,另外一層催化劑可以根據具體情況選擇是否放置在煙氣通道內。
採用上述方案的有益效果是:採用三層催化劑,可以顯著提高催化效率。
進一步,所述SCR反應器還安裝有煙氣擾流裝置、反應器入口溫度測量裝置、反應器差壓測量裝置、反應器出水溫度測量裝置、反應器出口氨氣逃逸檢測裝置,反應器出口氮氧化合物檢測設備、高位報警裝置和聲波吹灰器;
所述煙氣擾流裝置安裝在催化劑的頂部,氨氣與煙氣混合後氣體經煙氣擾流裝置後再經催化劑催化;
所述反應器入口溫度測量裝置設置在煙氣通道的入口處;
反應器差壓測量裝置設置在催化劑處,用於檢測催化劑的頂部和底部的差壓;
反應器出水溫度測量裝置、反應器出口氨氣逃逸檢測裝置、高位報警裝置和反應器出口氮氧化合物檢測設備設置在煙氣通道的出口處;
所述聲波吹灰器設置在催化劑的上部。
採用上述方案的有益效果是:
煙氣擾流裝置的設置有利於使煙氣的分布更加均勻。
反應器入口溫度測量裝置的設置有利於檢測入口的煙氣溫度,如果發現溫度過低,可以停止供入氨氣,因為如果溫度過低反應較難進行,避免浪費氨氣。
反應器差壓測量裝置和高位報警裝置的設置,當反應器差壓高於報警設置值時,說明催化劑堵塞嚴重,應停止噴氨,同時需要檢測聲波吹灰器是否運行正常。
反應器出口氨氣逃逸檢測裝置和反應器出口氮氧化合物檢測設備,該設備可以對SCR儲存和分配系統進行在線調節,從而調整噴氨的量,最終保證出口NOx含量不大於50mg/Nm3,氨的逃逸率不大於3ppm。
聲波吹灰器的設置保證催化劑上部及內部不發生積灰情況,並避免因死角積灰而造成催化劑失效導致脫硝效率的下降。
進一步,還包括氨水蒸發系統,所述氨水蒸發系統用於製備氨氣或含有氨氣的混合氣體;所述氨水蒸發系統的氨氣出口與SCR反應器的噴氨柵格的氨氣入口連接。
採用上述方案的有益效果是:通過氨水蒸發系統將氨水轉變為氨氣,用於SCR反應器系統中進行脫硝處理。
進一步,所述氨水蒸發系統包括:氨水蒸發槽、噴射器和增壓風機,所述氨水蒸發槽的頂部設有氨氣出口,所述氨水蒸發槽的底部設有進風口,所述噴射器安裝在氨水蒸發槽的中部;
水煤漿鍋爐的二次風通過增壓風機從進風口進入到氨水蒸發槽中,增壓風機用於使氨水蒸發形成含有氨氣的混合氣體;
氨水經噴射器噴射至氨水蒸發槽中,與增壓風機輸送過來的風混合後,產生含有氨氣的混合氣體,含有氨氣的混合氣體由氨水蒸發槽的氨氣出口通入噴氨柵格中。
採用上述方案的有益效果是:氨水進入到噴射器中,利用鍋爐的二次風將氨水分解為氨氣和水,氨氣用於SCR反應器系統。
進一步,還包括冷卻迴路,用於冷卻增壓風機。
採用上述方案的有益效果是:通過冷卻裝置的設置,有利於延長設備的使用壽命。
進一步,還包括氨水儲存及分配系統,所述氨水儲存及分配系統的氨水出口與氨水蒸發系統的氨水入口連接。
採用上述方案的有益效果是:用於儲存氨水,可以根據SCR反應器系統的用量需求,為SCR反應器系統提供氨水。
進一步,所述氨水儲存及分配系統包括:氨水儲罐和氨水輸送裝置,儲存在氨水儲罐中的氨水通過氨水輸送裝置輸送至氨水蒸發系統,多餘的氨水返回至氨水儲罐中進行循環利用。
採用上述方案的有益效果是:氨水儲罐用於儲存氨水,氨水供給SCR反應器系統,多餘的氨水可以返回至氨水儲罐中,具有節約氨水的優點。
本實用新型還提供一種上述水煤漿鍋爐的煙氣脫硝方法,包括以下步驟:
將水煤漿鍋爐的煙氣通入SCR反應器的煙氣通道內,將氨氣通過噴氨柵格進入煙氣通道與水煤漿鍋爐的煙氣混合,之後經催化劑處理,處理後得到的產物直接排放或通入其他設備。
採用上述方案的有益效果是:
本實用新型首次實現了水煤漿鍋爐的超低排放要求(低於50mg/Nm3),NOx原始排放值高(800mg/Nm3),脫硝效率要求高,可以大於93%。
附圖說明
圖1為本實用新型所述一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統及煙氣脫硝的方法的連接示意圖;
圖2為本實用新型所述氨水儲存及分配系統的結構示意圖;
圖3為本實用新型所述氨水蒸發系統的結構示意圖;
圖4為本實用新型SCR反應器系統的結構示意圖;
圖5為噴氨柵格的結構示意圖。
附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
1、氨水儲存及分配系統,11、氨水儲罐,12、氨水輸送裝置,2、氨水蒸發系統,21、噴射器,22、增壓風機,23、氨水蒸發槽,3、SCR反應器系統,4、SCR反應器,41、煙氣通道,42、催化劑,43、煙氣擾流裝置,44、反應器入口溫度測量裝置,45、反應器差壓測量裝置,46、反應器出水溫度測量裝置,47、反應器出口氨氣逃逸檢測裝置,48、反應器出口氮氧化合物檢測設備,5、噴氨柵格,51、主管路,52、分管路,521、柵格,6、鍋爐二次風,7、工廠冷卻水,8、冷卻水回水。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述,所舉實例只用於解釋本實用新型,並非用於限定本實用新型的範圍。
如圖1-5所示,一種用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統,包括氨水儲存及分配系統1、氨水蒸發系統2和SCR反應器系統3。如圖1所示,所述氨水儲存及分配系統1與氨水蒸發系統2連接,所述氨水蒸發系統2和SCR反應器系統3。
如圖2所示,氨水儲存及分配系統1的氨水出口與氨水蒸發系統2的氨水入口連接。所述氨水儲存及分配系統1包括:氨水儲罐11和氨水輸送裝置12,儲存在氨水儲罐11中的氨水通過氨水輸送裝置12輸送至氨水蒸發系統2,多餘的氨水返回至氨水儲罐11中進行循環利用。
在本實用新型的一個實施例中,氨水輸送裝置12為氨水輸送泵,每個儲罐配有多個氨水輸送泵。氨水儲罐11的數量也可以選擇多個。利用氨水輸送泵將氨水輸送至氨水儲罐11後,再利用氨水輸送泵將氨水輸送至氨水蒸發系統2,多餘的氨水可以通過氨水輸送泵送回至氨水儲罐11進行循環利用。
來自氨水輸送系統的氨水經過計量分配模塊進入氨水蒸發系統,氨水蒸發的熱源來自鍋爐熱二次風,熱二次風由高溫風機從熱二次風道引出,經過風機增壓後進入氨水蒸發器,例如:質量濃度為20%的氨水在蒸發器內由熱二次風加熱汽化並稀釋,然後進入鍋爐SCR反應器系統的噴氨柵格。
如圖3所示,所述氨水蒸發系統2用於製備氨氣或含有氨氣的混合氣體,所述氨水蒸發系統的氨氣出口與SCR反應器系統的噴氨柵格的氨氣入口連接。所述氨水蒸發系統2包括:氨水蒸發槽23、噴射器21和增壓風機22,所述氨水蒸發槽23的頂部設有氨氣出口,所述氨水蒸發槽23的底部設有進風口,所述噴射器21安裝在氨水蒸發槽23的中部;
所述噴射器21可以設有多個,多個噴射器21在上下布置;
水煤漿鍋爐二次風6通過增壓風機22從進風口進入到氨水蒸發槽23中,增壓風機22用於使氨水蒸發形成含有氨氣的混合氣體;
氨水經噴射器21噴射至氨水蒸發槽23中,與增壓風機22輸送過來的風混合後,產生含有氨氣的混合氣體,含有氨氣的混合氣體由氨水蒸發槽23的氨氣出口通入噴氨柵格5中。
所述氨水蒸發系統2還包括冷卻裝置,用於對增壓風機22冷卻降溫,避免溫度過高影響設備的使用壽命,工廠冷卻水7為增加風機降溫後得到冷卻水回水8。
採用上述底部進風上部出氨氣的方式,可以提高製備氨氣的生產效率。
如圖4所示,所述SCR反應器系統3包括SCR反應器4和噴氨柵格5;
所述SCR反應器4的煙氣通道41的煙氣進口與水煤漿鍋爐的煙氣出口連接;噴氨柵格5的氨氣入口用於通入氨氣或含有氨氣的混合氣體,噴氨柵格5的氨氣入口與氨水蒸發系統2的氨氣出口連接,噴氨柵格5的氨氣出口位於SCR反應器4的煙氣通道41內,在噴氨柵格5和SCR反應器4的煙氣通道4的出口之間設置有催化劑42,氨氣或含有氨氣的混合氣體從噴氨柵格5的氨氣入口進入至煙氣通道41後與水煤漿鍋爐產生的煙氣中的氮氧化物混合後經催化劑反應生成氮氣。
如圖5所示,所述噴氨柵5格包括主管路51和分管路52,主管路51的一端為氨氣入口,主管路51的另一端與分管路52的一端連接,所述分管路52設有多個且分別與主管路的另一端連接,每個分管路52的另一端設有多個柵格521,柵格521分布有通孔,所述柵格521位於煙氣通道41內,用於將氨氣或含有氨氣的混合氣體通入煙氣通道41內。
所述催化劑42選自二氧化鈦、五氧化二釩、三氧化鎢中任一種或幾種的混合。
在靠近煙氣通道41的煙氣出口的一段通道豎直設置。
所述催化劑42設有三層,三層催化劑在豎直方向上下設置,採用2+1布置方式。在本實用新型的一個實施例中,所述催化劑為蜂窩式催化劑。
所述SCR反應器4還安裝有煙氣擾流裝置43、反應器入口溫度測量裝置44、反應器差壓測量裝置45、反應器出水溫度測量裝置46、反應器出口氨氣逃逸檢測裝置47,反應器出口氮氧化合物檢測設備48、高位報警裝置和聲波吹灰器;
所述煙氣擾流裝置43安裝在催化劑42的頂部,氨氣與煙氣混合後氣體經煙氣擾流裝置43後再經催化劑42催化;
所述反應器入口溫度測量裝置44設置在煙氣通道的入口處;
反應器差壓測量裝置45設置在催化劑42處,用於檢測催化劑的頂部和底部的差壓;
反應器出水溫度測量裝置46、反應器出口氨氣逃逸檢測裝置47、高位報警裝置設置和反應器出口氮氧化合物檢測設備47設置在煙氣通道的出口處;
所述聲波吹灰器設置在催化劑42的上部,每層催化劑均設有聲波吹灰器。
利用上述煙氣脫硝的反應原理和方法為:
將水煤漿鍋爐的煙氣通入SCR反應器4的煙氣通道41,將氨氣通過噴氨柵格5進入煙氣通道41與水煤漿鍋爐的煙氣混合,之後經催化劑42處理,處理後得到的產物直接排放或通入其他設備。
具體可以採用以下操作:
(1)控制氨水儲存及分配系統1的氨水濃度為17%-20%;
(2)製備含有氨氣的混合氣體:
將氨水儲存及分配系統1的氨水通入氨水蒸發槽23,所述氨水耗量為220kg/h,氨水壓力為0.5-0.6Mpa,溫度為20℃。
將鍋爐二次風6經過增壓風機送至噴射器21噴射至氨水蒸發槽23內,風機入口二次風參數為:流量1540Nm3/h,風機入口壓力3000Pa,溫度為340℃。採用上述參數,有利於提高製備氨氣的生產效率。
利用鍋爐二次風6蒸發氨水,製得含有氨氣的混合氣體。
(3)進行脫硝反應:
將含有氨氣的混合氣體經噴氨柵格5的柵格的通孔噴入SCR反應器,所述噴氨柵格5的柵格的通孔的直徑範圍為5-6mm,氨氣從噴氨柵格5的通孔噴出的流速為16m/s以上,同時將水煤漿鍋爐產生的煙氣通入煙道內,含有氨氣的混合氣體與煙氣混合,所述氨氣與煙氣中一氧化氮的摩爾比為(0.95-1):1,之後經催化劑42處理,每一層催化劑入口處煙氣流速相對偏差≤15%;每一層催化劑入口處氨氮比分布相對偏差≤5%;每一層催化劑入口處氣流入射角度≤10°,催化劑孔徑為7-8mm、比表面積為460-470m2/m3、孔隙率為75%-77%、脫硝表面積為9.3-9.8m2,催化劑用量為35-36m3,SCR裝置最低連續噴氨溫度310℃,最高連續噴氨溫度420℃,經催化反應後得到氮氣和水。
為了保證整個脫硝系統的脫硝效率、脫硝系統的設計質量及使用壽命要求,首先對整個脫硝系統進行了CFD模擬,利用數值模擬方法確定本工程SCR反應器及連接煙道設計,選擇合理的噴氨格柵布置方式並根據實際的生產情況進行調整。每一層催化劑入口處煙氣流速相對偏差≤15%;每一層催化劑入口處氨氮比分布相對偏差≤5%;每一層催化劑入口處氣流入射角度≤10°,使得整個SCR脫硝反應流場處於最優化的狀態,實現最理想的脫硝效果。
水煤漿鍋爐所使用的水煤漿水分含量33%,又採用了蒸汽霧化,導致煙氣中蒸汽含量高,而SCR脫硝反應的副產物中有水的生成,水煤漿鍋爐煙氣成分水分含量大,會抑制SCR脫硝反應的進行,導致脫硝效果下降。水煤漿燃燒時燃料容易結團,比一般煤粉鍋爐燃盡困難,燃料結團容易導致催化劑堵塞積灰,發明人在本煙氣脫硝工程的催化劑選型及選量時綜合考慮以上因素,通過選擇合適催化劑孔徑、比表面積、孔隙率、脫硝表面積及催化劑用量等,保證了SCR脫硝實現最佳優化,催化劑內部不宜發生積灰情況。發明人曾進行了大量的催化劑的篩選實驗,在研究中發現,本煙氣脫硝工程採用選用釩鈦鎢催化劑,在催化選型時主要成分有二氧化鈦(TiO2)、五氧化二釩(V2O5)、三氧化鎢(WO3)等,催化劑採用2+1布置方式。
發明人在大量研究中意外的發現,當催化劑孔徑為7-8mm、比表面積為460-470m2/m3、孔隙率為75%-77%、脫硝表面積為9.3-9.8m2,催化劑用量為35-36m3,此時的脫效率最好,可以達到93%以上。
來自氨水蒸發系統2的氨氣進入柵格521,柵格521布置在催化劑上部。氨氣從柵格521內部的小孔流出,與煙氣通道41內煙氣充分混合然後經過煙氣擾流裝置43流向催化劑42,在催化劑42內部進行脫硝化學反應。化學反應式如下:
SCR反應器的布置形式為2+1層。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O;
6NO2+8NH3→7N2+12H2O;
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O;
最終將氨氣轉化為氮氣和水,檢測合格後,可以達標排放或進入下一個工序。
SCR裝置最低連續噴氨溫度310℃,最高連續噴氨溫度420℃。根據煙氣灰塵含量及煙道尺寸,在SCR反應器上部設置兩臺聲波吹灰器,保證催化劑上部及內部不發生積灰情況,並避免因死角積灰而造成催化劑失效導致脫硝效率的下降。
在SCR催化劑反應器上部均勻布置三個溫度測點,並設計低溫報警,當溫度低於300℃時,應停止噴氨。
SCR反應器設置差壓測量裝置,並設置高位報警裝置,當反應器差壓高於報警設置值時,說明催化劑堵塞嚴重,應停止噴氨,同時需要檢測聲波吹灰器是否運行正常。
在SCR反應器下遊設置NH3逃逸檢測設備、反應器出口(NOx,O2)檢測等設備,該設備輸出值可以對SCR計量分配模塊進行在線調節,脫硝裝置出口NOx含量不大於50mg/Nm3,氨的逃逸率不大於3ppm。
實施例1
利用上述系統進行脫硝的方法包括以下步驟:
(1)氨水儲存及分配系統1的氨水濃度為17%;
(2)製備含有氨氣的混合氣體:
將氨水儲存及分配系統1的氨水通入氨水蒸發槽23,所述氨水耗量為220kg/h,氨水壓力為0.5Mpa,溫度為20℃。
將鍋爐二次風6經過增壓風機送至噴射器21噴射至氨水蒸發槽23內,風機入口二次風參數為:流量1540Nm3/h,風機入口壓力3000Pa,溫度為340℃。採用上述參數,有利於提高製備氨氣的生產效率。
利用鍋爐二次風6蒸發氨水,製得含有氨氣的混合氣體。
(3)進行脫硝反應:
將含有氨氣的混合氣體經噴氨柵格5的柵格的通孔噴入SCR反應器,所述噴氨柵格5的柵格的通孔的直徑為5mm,氨氣從噴氨柵格5的通孔噴出的流速為16m/s以上,同時將水煤漿鍋爐產生的煙氣通入煙道內,含有氨氣的混合氣體與煙氣混合,所述氨氣與煙氣中一氧化氮的摩爾比為0.95:1,之後經催化劑42處理,催化劑為二氧化鈦(TiO2),每一層催化劑入口處煙氣流速相對偏差≤15%;每一層催化劑入口處氨氮比分布相對偏差≤5%;每一層催化劑入口處氣流入射角度≤10°,催化劑孔徑為7mm、比表面積為460m2/m3、孔隙率為75%、脫硝表面積為9.3m2,催化劑用量為35m3,SCR裝置最低連續噴氨溫度310℃,最高連續噴氨溫度420℃,經催化反應後得到氮氣和水。
實施例2
利用上述系統進行脫硝的方法包括以下步驟:
(1)氨水儲存及分配系統1的氨水濃度為20%;
(2)製備含有氨氣的混合氣體:
將氨水儲存及分配系統1的氨水通入氨水蒸發槽23,所述氨水耗量為220kg/h,氨水壓力為0.6Mpa,溫度為20℃。
將鍋爐二次風6經過增壓風機送至噴射器21噴射至氨水蒸發槽23內,風機入口二次風參數為:流量1540Nm3/h,風機入口壓力3000Pa,溫度為340℃。採用上述參數,有利於提高製備氨氣的生產效率。
利用鍋爐二次風6蒸發氨水,製得含有氨氣的混合氣體。
(3)進行脫硝反應:
將含有氨氣的混合氣體經噴氨柵格5的柵格的通孔噴入SCR反應器,所述噴氨柵格5的柵格的通孔的直徑為6mm,氨氣從噴氨柵格5的通孔噴出的流速為16m/s以上,同時將水煤漿鍋爐產生的煙氣通入煙道內,含有氨氣的混合氣體與煙氣混合,所述氨氣與煙氣中一氧化氮的摩爾比為1:1,之後經催化劑42處理,催化劑為五氧化二釩(V2O5),每一層催化劑入口處煙氣流速相對偏差≤15%;每一層催化劑入口處氨氮比分布相對偏差≤5%;每一層催化劑入口處氣流入射角度≤10°,催化劑孔徑為8mm、比表面積為470m2/m3、孔隙率為75%-77%、脫硝表面積為9.8m2,催化劑用量為36m3,SCR裝置最低連續噴氨溫度310℃,最高連續噴氨溫度420℃,經催化反應後得到氮氣和水。
實施例3
利用上述系統進行脫硝的方法包括以下步驟:
(1)氨水儲存及分配系統1的氨水濃度為17%-20%;
(2)製備含有氨氣的混合氣體:
將氨水儲存及分配系統1的氨水通入氨水蒸發槽23,所述氨水耗量為220kg/h,氨水壓力為0.55Mpa,溫度為20℃。
將鍋爐二次風6經過增壓風機送至噴射器21噴射至氨水蒸發槽23內,風機入口二次風參數為:流量1540Nm3/h,風機入口壓力3000Pa,溫度為340℃。採用上述參數,有利於提高製備氨氣的生產效率。
利用鍋爐二次風6蒸發氨水,製得含有氨氣的混合氣體。
(3)進行脫硝反應:
將含有氨氣的混合氣體經噴氨柵格5的柵格的通孔噴入SCR反應器,所述噴氨柵格5的柵格的通孔的直徑為5.5mm,氨氣從噴氨柵格5的通孔噴出的流速為16m/s以上,同時將水煤漿鍋爐產生的煙氣通入煙道內,含有氨氣的混合氣體與煙氣混合,所述氨氣與煙氣中一氧化氮的摩爾比為0.98:1,之後經催化劑42處理,催化劑為三氧化鎢(WO3),每一層催化劑入口處煙氣流速相對偏差≤15%;每一層催化劑入口處氨氮比分布相對偏差≤5%;每一層催化劑入口處氣流入射角度≤10°,催化劑孔徑為7.5mm、比表面積為465m2/m3、孔隙率為76%、脫硝表面積為9.5m2,催化劑用量為35.6m3,SCR裝置最低連續噴氨溫度310℃,最高連續噴氨溫度420℃,經催化反應後得到氮氣和水。
實驗效果檢測:
表1
根據表1中的數據可以看出,本實用新型所述的用於水煤漿鍋爐的煙氣脫硝系統及煙氣脫硝的方法具有脫硝效果高等優點。
發明人也曾經將本實用新型所述的技術方案在青島後海1,2#水煤漿鍋爐煙氣脫硝工程中進行驗證,結果表明,青島後海1,2#水煤漿鍋爐煙氣脫硝工程的氮氧化物排放濃度是超低排放(低於50mg/Nm3),同時該工程也是國內首個水煤漿鍋爐實現超低排放工程。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例,並不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護範圍之內。