選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置的製作方法
2023-06-06 16:20:16 1
專利名稱：選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及化石燃料燃燒煙氣中氮氧化物的脫除方式，特別是選擇性非催化 還原SNCR反應與選擇性催化還原SCR反應耦合的煙氣脫硝裝置。
背景技術：
化石燃料燃燒產生的煙氣中含有大量的氮氧化物，作為酸性氣體，氮氧化物是形 成酸雨和酸霧的大氣汙染物之一，對生態環境和人體健康有巨大的危害。煙氣中的氮氧化 物在一定的條件下，能與含氮的還原劑發生還原反應，生成對環境不造成二次汙染的水和 氮氣。該還原反應可以發生在相對的高溫情況下，而不需要催化劑催化即可進行，該工藝叫 做選擇性非催化還原技術(SNCR)；該還原反應也可以發生在相對低一些的溫度，但是需要 在催化劑的催化作用才能反應，該工藝叫做選擇性催化還原技術(SCR)。SNCR技術具有安裝方便，設備簡單，投資費用低的優點，但存在著脫硝效率低、氨 逃逸率高、造成二次汙染等缺點。而SCR技術具有脫硝效率高、氨逃逸率低的優點，但需要 大量的催化劑且催化劑價格昂貴，還需要較大的安裝空間、投資和運行費用高。另外，由於 原有鍋爐場地的限制，舊鍋爐改造SCR難度很大。
發明內容為了克服上述現有技術中存在的缺點，本實用新型提供一種選擇性非催化還原與 催化還原耦合的煙氣脫硝裝置。它以SNCR系統的脫硝能力為主，以SCR系統為輔，具有脫 硝效率高、氨逃逸率低、節省設備、節省投資、節省空間等特點。為了實現上述發明目的，本實用新型的技術方案以如下方式實現選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其結構特點是，它包括爐膛 內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器、中 溫的催化劑、空氣預熱器。選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其結構特點是，它包括爐膛 內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器、空 氣預熱器、低溫的催化劑。選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其結構特點是，它包括爐膛 內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍、煙道內的省煤器、SCR反應器內的中溫的催化劑和 煙道內的空氣預熱器。煙道內省煤器和空氣預熱器之間置有隔板。選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其結構特點是，它包括爐膛 內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍、煙道內的省煤器、SCR反應器內的中溫的催化劑和 煙道內的空氣預熱器。煙道內省煤器和空氣預熱器之間置有隔板，SCR反應器的進氣管腔 內置有加熱器。同現有技術比較，本實用新型的優點在於將SNCR系統與SCR系統相結合，以 SNCR的脫硝能力為主，SCR系統布置少量催化劑。並利用SNCR系統噴入的過量還原劑，這些還原劑產生的未反應的氨與煙氣在流動中充分混合，既減少了 SCR系統所需還原劑供應 系統、噴氨格柵和靜態混合器等設備，又因前面SNCR系統的脫硝作用，在保證系統綜合脫 硝效率的前提下，減少催化劑的用量，減少整個系統的投資和運行費用。同時，由於減少了 氨蒸發、熱解系統和催化劑的用量，將會節約大量的空間，有利於現場空間的利用。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型方案一的裝置示意圖；圖2為本實用新型方案二的裝置示意圖；圖3為本實用新型方案三的裝置示意圖；圖4為本實用新型方案四的裝置示意圖；圖5為本實用新型脫硝方法流程圖。
具體實施方式
參看圖1，本實用新型方案一的煙氣脫硝裝置包括爐膛內分兩層安裝的多組噴射 還原劑的噴槍1和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器2、中溫的催化劑3、空氣預 熱器4。參看圖2，本實用新型方案二的煙氣脫硝裝置包括爐膛內分兩層安裝的多組噴射 還原劑的噴槍1和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器2、空氣預熱器4、低溫的催 化劑3。參看圖3，本實用新型方案三的煙氣脫硝裝置包括爐膛內分兩層安裝的多組噴射 還原劑的噴槍1、煙道內的省煤器2、SCR反應器6內的中溫的催化劑3和煙道內的空氣預 熱器4。煙道內省煤器2和空氣預熱器4之間置有隔板5。參看圖4，本實用新型方案四的煙氣脫硝裝置包括爐膛內分兩層安裝的多組噴射 還原劑的噴槍1、煙道內的省煤器2、SCR反應器6內的中溫的催化劑3和煙道內的空氣預 熱器4。煙道內省煤器2和空氣預熱器4之間置有隔板5，SCR反應器6的進氣管腔內置有 加熱器7。參看圖5，本實用新型裝置的脫硝方法步驟為1)由爐膛內的多組噴槍1將還原劑溶液以粒度小於500微米的液滴噴入爐膛內， 還原劑與煙氣發生SNCR反應還原煙氣中部分氮氧化物，還原劑與煙氣中氮氧化物的摩爾 濃度比在1 10 10 1範圍之間。噴射還原劑噴槍1位置的煙氣溫度範圍為300 1200°C。根據鍋爐負荷大小的變化，投入部分或者全部數量的噴槍1。還原劑包括尿素、尿素 分解的一種或多種產物、有機酸銨鹽溶液、碳酸氫氨溶液、氨水和液氨。其中，尿素、氨水、碳 酸氫氨溶液的濃度為5 70%。液氨作為還原劑時，還原劑混合氣中還原劑的濃度為10 50%。2)還原劑中未反應的氨隨煙氣向煙道流動，並不斷的傳質交換和混合，在最終達 到催化劑3以前完全混合均勻。3)在催化劑3的作用下，未反應的氨繼續與氮氧化物發生SCR反應，進一步還原煙 氣中的氮氧化物。提高整個裝置的脫硝效果，並將氨逃逸率降低到排放標準允許的範圍內。催化劑3處的煙氣溫度範圍為150 500°C，達到該煙氣溫度採用的加熱方式採用煙氣換熱和燃燒器加熱。
權利要求選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其特徵在於，它包括爐膛內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍(1)和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器(2)、中溫的催化劑(3)、空氣預熱器(4)。
2.選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其特徵在於，它包括爐膛內 分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍(1)和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器 (2)、空氣預熱器(4)、低溫的催化劑(3)。
3.選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其特徵在於，它包括爐膛內分 層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍(1)、煙道內的省煤器(2)、SCR反應器(6)內的中溫的 催化劑(3)和煙道內的空氣預熱器(4)，煙道內省煤器(2)和空氣預熱器(4)之間置有隔板 (5)。
4.選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，其特徵在於，它包括爐膛內分 層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍(1)、煙道內的省煤器(2)、SCR反應器(6)內的中溫的 催化劑(3)和煙道內的空氣預熱器(4)，煙道內省煤器(2)和空氣預熱器(4)之間置有隔板 (5)，SCR反應器(6)的進氣管腔內置有加熱器(7)。
專利摘要選擇性非催化還原與催化還原耦合的煙氣脫硝裝置，涉及化石燃料燃燒煙氣中氮氧化物的脫除技術。本實用新型方案一的脫硝裝置包括爐膛內分層次安裝的多組噴射還原劑的噴槍和煙道內順著煙氣流動方向依次布置的省煤器、中溫的催化劑、空氣預熱器。同現有技術相比，本實用新型以SNCR系統的脫硝能力為主，以SCR系統為輔，具有脫硝效率高、氨逃逸率低、節省設備、節省投資、節省空間等特點。
文檔編號B01D53/56GK201565242SQ20092021896
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月10日 優先權日2009年12月10日
發明者孟德潤, 崔旭東, 湯樂萍, 趙冬賢, 邵小珍 申請人:同方環境股份有限公司