一種臥式餘熱鍋爐低溫scr固定床煙氣脫硝裝置的製作方法
2023-12-06 19:17:16
專利名稱：一種臥式餘熱鍋爐低溫scr固定床煙氣脫硝裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於鍋爐煙氣脫硝領域，特別是一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置。
背景技術：
2012年I月I日起正式實施的GB 13223-2011《火電廠大氣汙染物排放標準》，調整了大氣汙染物排放濃度限值；規定了現有火電鍋爐達到更加嚴格的排放濃度限值的時限；增設了燃氣鍋爐大氣汙染物排放濃度限值；增設了大氣汙染物特別排放限值。新標準的實施給所有有排放的企業提出更加嚴格的要求。目前控制煙氣氮氧化物排放的措施主要可分為三類。第一類是低氮氧化物燃燒技術，即採用各種技術手段，通過抑制或還原燃燒過程中生成的氮氧化物，達到降低氮氧化物 排放量的目的；第二類是燃燒室噴射脫硝技術，在燃燒室噴射某種物質，使其在一定的溫度條件下還原已生成的氮氧化物，以降低其排放量；第三類是煙氣淨化技術，包括選擇性催化還原法煙氣脫硝(SCR)、選擇性非催化還原脫硝(SNCR)、混合脫硝(SCR/SNCR)等淨化技術。選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝技術主要化學反應
催化劑
4NO + 4NH3 + O2 ~>4N2 + 6H20
6N02 +8NH3 側匕劑 >7N, +12H20針對SCR工藝，目前市場上普遍採用的蜂窩式、板式或波紋式催化劑的活性溫度範圍在25(T450°C範圍內。選擇性非催化還原脫硝(SNCR)工藝為還原劑噴入爐膛內與氮氧化物(NOx)進行選擇性反應，不用催化劑，生成氮氣和水。該工藝反應溫度在85(Tl250°C範圍內。SNCR/SCR混合脫硝工藝也是在煙氣中加入還原劑，在一定溫度下，還原劑與煙氣中的氮氧化物(NOx)反應，生成氮氣和水。最近有一種新型的催化劑，其催化還原反應溫度適用於低溫型、高溫型及寬溫型，在8(Γ420 V之間，拓展了原有SCR催化劑(反應溫度一般在25(Γ450 V )的反應溫度範圍，尤其是拓展了低溫段的還原反應範圍。使用該種催化劑可以在較低溫度下進行轉化率>32%的脫硝反應。但是，目前還沒有針對低溫脫硝反應所設計的煙氣脫硝裝置。因此，急需解決在採用低溫脫硝反應的鍋爐尾部煙氣處理時所採用的相關裝置問題，這裡涉及到新建工程及現有工程的改造問題。
實用新型內容本實用新型所解決的技術問題在於，提供一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝的裝置。本實用新型的技術方案為一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含餘熱鍋爐，餘熱鍋爐連接煙 ，在該煙 外側設置連接煙道，煙 開設下方出口及上方進口，該連接煙道與下方出口和上方進口相連接貫通；還設有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應器，該氨/空氣混合器設於連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設於連接煙道內部；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設於低溫SCR反應器下方；上述煙囪中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板，該煙囪擋板位於下方出口和上方進口中間；該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置催化劑。在低溫SCR反應器上方和下方個設置一個擋板。該連接煙道橫截面為矩形或圓形。該催化劑反應溫度在8(Tl80°C範圍內。一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含餘熱鍋爐，餘熱鍋爐連接 煙囪，還設有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應器，該氨/空氣混合器設於餘熱鍋爐外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設於餘熱鍋爐與煙囪之間；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設於低溫SCR反應器左側，該低溫SCR反應器右側為煙囪；該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置催化劑。本實用新型的有益效果為利用臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，能充分利用餘熱鍋爐尾部煙氣約8(T180°C的餘熱，節約熱能。低溫SCR固定床布置在餘熱鍋爐尾部最末端，對餘熱鍋爐本體結構影響最小，尤其適用於臥式餘熱鍋爐脫硝改造項目。採用上述技術特徵的臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置具還有如下優
佔-
^ \\\ ·(I)低溫SCR要求的反應溫度低，對餘熱鍋爐熱效率影響小，系統運行經濟。(2)低溫SCR布置在餘熱鍋爐尾部最末端，對餘熱鍋爐本體結構影響小。(3)適用於燃氣一蒸汽聯合循環機組臥式餘熱鍋爐脫硝改造，對動力島及餘熱鍋爐整體布置影響小，改造工程量小，改造費用低。(4)與燃氣輪機低氮燃燒器配合使用，經低溫SCR脫硝的排氣滿足比GB13223-2011條件更苛刻地區的汙染物排放標準要求。
圖IA為實施案例I的現有鍋爐脫硝改造結構透視示意圖。圖IB為圖IA的俯視透視結構示意圖。圖2A為實施案例2的現有鍋爐脫硝改造結構透視示意圖。圖2B為圖2A的俯視透視結構示意圖。圖3A為實施案例3的現有鍋爐脫硝改造結構透視示意圖。圖3B為圖3A的俯視透視結構示意圖。圖4A為實施案例4的現有鍋爐脫硝改造結構透視示意圖。圖4B為圖4A的俯視透視結構示意圖。圖5為實施案例5的新建鍋爐脫硝結構透視示意圖。
具體實施方式
實施案例I :[0033]請參見圖1A、1B所示，其為對一種現有的臥式餘熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結構示意圖。該裝置包含餘熱鍋爐1，餘熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側設置連接煙道6，煙囪8開設上方進口 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進口 81和下方出口 82相連接貫通；還設有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5，該噴氨混合裝置4 一般包含噴氨格柵和靜態混合格柵或者渦流混合器，該氨/空氣混合器2設於連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5設於連接煙道6內部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設於低溫SCR反應器5下方；上述煙囪8中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位於上方進口 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應器5包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置反應溫度在8(T18(TC範圍內的催化劑。在本實施案例中，在低溫SCR反應器上方和下方個設置一個擋板3,用於低溫SCR反應器在線檢修維護。 在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為矩形。其工作流程為來自還原劑製備系統的氨氣在氨/空氣混合器2內與來自稀釋風機的空氣充分混合後，經噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內的低溫SCR反應器5，與煙氣充分混合後進入低溫SCR反應器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發生化學反應，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至煙 8排出。在煙 8內部新設置擋板7，防止煙氣未經脫硝而從煙囪旁路排出。在低溫SCR反應器上、下方各設一個擋板3，用於低溫SCR反應器在線檢修維護。實施案例2 請參見圖2A、2B所示，其為對一種現有的臥式餘熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結構示意圖。該裝置包含餘熱鍋爐1，餘熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側設置連接煙道6，煙囪8開設上方進口 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進口 81和下方出口 82相連接貫通；還設有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5，該氨/空氣混合器2設於連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5設於連接煙道6內部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設於低溫SCR反應器5下方；上述煙囪8中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位於上方進口 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應器5包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置反應溫度在8(T18(TC範圍內的催化劑。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為矩形。其工作流程為來自還原劑製備系統的氨氣在氨/空氣混合器2內與來自稀釋風機的空氣充分混合後，經噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內的低溫SCR反應器5，與煙氣充分混合後進入低溫SCR反應器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發生化學反應，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至煙 8排出。在煙 8內部新設置擋板7，防止煙氣未經脫硝而從煙 旁路排出。實施案例3 請參見圖3A、3B所示，其為對一種現有的臥式餘熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結構示意圖。[0045]該裝置包含餘熱鍋爐1，餘熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側設置連接煙道6，煙囪8開設上方進口 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進口 81和下方出口 82相連接貫通；還設有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5，該氨/空氣混合器2設於連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5設於連接煙道6內部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設於低溫SCR反應器5下方；上述煙囪8中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位於上方進口 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應器5包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置反應溫度在8(T18(TC範圍內的催化劑。在本實施案例鎮中，在低溫SCR反應器上方和下方個設置一個擋板3，用於低溫SCR反應器在線檢測維護。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為圓形。其工作流程為來自還原劑製備系統的氨氣在氨/空氣混合器2內與來自稀釋風 機的空氣充分混合後，經噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內的低溫SCR反應器5，與煙氣充分混合後進入低溫SCR反應器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發生化學反應，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至煙 8排出。在煙 8內部新設置擋板7，防止煙氣未經脫硝而從煙囪旁路排出。在低溫SCR反應器上、下方各設一個擋板3，用於低溫SCR反應器在線檢修維護。實施案例4 請參見圖4A、4B所示，其為對一種現有的臥式餘熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結構示意圖。該裝置包含餘熱鍋爐I，餘熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側設置連接煙道6，煙囪8開設上方進口 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進口 81和下方出口 82相連接貫通；還設有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5，該氨/空氣混合器2設於連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5設於連接煙道6內部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設於低溫SCR反應器5下方；上述煙囪8中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位於上方進口 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應器5包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置反應溫度在8(T18(TC範圍內的催化劑。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為圓形。其工作流程為來自還原劑製備系統的氨氣在氨/空氣混合器2內與來自稀釋風機的空氣充分混合後，經噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內的低溫SCR反應器5，與煙氣充分混合後進入低溫SCR反應器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發生化學反應，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至煙 8排出。在煙 8內部新設置擋板7，防止煙氣未經脫硝而從煙 旁路排出。實施案例5 請參見圖5所示，其為對一種新建的臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結構示意圖。包含餘熱鍋爐1，餘熱鍋爐連接煙囪8，還設有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5，該氨/空氣混合器2設於餘熱鍋爐I外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應器5設於餘熱鍋爐與煙囪之間；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置2設於低溫SCR反應器5左側，該低溫SCR反應器5右側為煙囪8 ；該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置催化劑。其工作流程為來自還原劑製備系統的氨氣在氨/空氣混合器2內與來自稀釋風機的空氣充分混合後，經噴氨混合裝置4噴入布置在餘熱鍋爐I尾部最末端的低溫SCR反應器5，與煙氣充分混合後進入低溫SCR反應器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發生化學反應，生成氮氣和水。排放氣體由煙 8排向大氣。臥式餘熱鍋爐排煙溫度約為100°C，在此溫度下進行選擇性催化劑還原反應，生成氮氣和水，然後通過煙 排向大氣。 其中，SCR催化劑的反應溫度在一般在8(Tl80°C範圍內，更優選在12(Tl80°C範圍內。其中，催化劑NOx轉化率> 50%。其中，催化劑原型多為顆粒狀。其中，SCR反應器催化劑的布置是固定的，固定設置在低溫SCR反應器內。本實施例中可以選用的低溫催化劑指可以在80-180°C進行高效催化反應的催化劑，其可以為武漢某公司生產的ETX-3型低溫脫硝催化劑；蘭州某化工新技術公司生產的RN-372低溫脫硝催化劑；以及專利公開號分別為CN101767003A、CN102008956A、CN101352681的低溫脫硝催化劑等。
權利要求1.一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含餘熱鍋爐，餘熱鍋爐連接煙囪，其特徵在於，在該煙 外側設置連接煙道，煙園開設下方出口及上方進口，該連接煙道與下方出口和上方進口相連接貫通； 還設有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應器，該氨/空氣混合器設於連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設於連接煙道內部； 氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設於低溫SCR反應器下方； 上述煙囪中間設置用於擋住煙氣的煙囪擋板，該煙囪擋板位於上方進口和下方出口中間； 該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置催化劑。
2.如權利要求I所述的一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特徵在於，在低溫SCR反應器上方和下方個設置一個擋板。
3.如權利要求I或2所述的一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特徵在於，該連接煙道橫截面為矩形或圓形。
4.一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含餘熱鍋爐，餘熱鍋爐連接煙囪，其特徵在於，還設有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應器，該氨/空氣混合器設於餘熱鍋爐外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設於餘熱鍋爐與煙囪之間； 氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設於低溫SCR反應器左側，該低溫SCR反應器右側為煙囪； 該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，該脫硝反應空間內設置催化劑。
專利摘要本實用新型一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含餘熱鍋爐及其連接煙囪。一種結構特徵在於，在該煙囪外側設置連接煙道，煙囪開設下方出口及上方進口，該連接煙道與下方出口和上方進口相連接貫通；還設有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應器，該氨/空氣混合器設於連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設於連接煙道內部；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設於低溫SCR反應器下方；煙囪下方出口和上方進口中間設置擋板；該低溫SCR反應器包含脫硝反應空間，內設低溫催化劑。另一種結構特徵在於，噴氨混合裝置及低溫SCR反應器設在餘熱鍋爐和煙囪之間。採用上述兩種結構得到一種臥式餘熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置。
文檔編號B01D53/56GK202715356SQ20122022822
公開日2013年2月6日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者徐清, 李新春, 孫永斌 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設計院工程有限公司