[發(fā)明專利]一種煙氣脫硝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010229705.2
• 申請日: 2010-07-13
• 公開（公告）號: CN101940877A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發(fā)明（設計）人: 周國民;唐建城;李振忠;王松峰;趙海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國神華能源股份有限公司;北京國華電力有限責任公司;神華國華國際電力股份有限公司北京熱電分公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種煙氣脫硝方法。

背景技術(shù)

煙氣是熱電廠的主要排放物之一，通過可燃物在燃燒器(即鍋爐)中燃燒產(chǎn)生。由于煙氣中通常含有大量的氮氧化物NO_x(如NO)，這些氮氧化物如果直接排放到大氣中，會導致腐蝕性很強的酸雨，因此煙氣在排放之前必須經(jīng)過脫氮(即脫硝)處理。

目前，運用比較成熟的煙氣脫硝技術(shù)主要有兩種：選擇性催化還原(SCR)工藝和選擇性非催化還原脫硝(SNCR)工藝。SCR和SNCR脫硝工藝的化學反應原理都是一樣的，都是將脫硝劑(尿素或者氨)與煙氣接觸，使脫硝劑與煙氣中的NO_x進行選擇性還原反應生成氮氣(N₂)和水蒸氣(H₂O)。SNCR工藝一般在鍋爐的爐膛內(nèi)即燃燒區(qū)(800-1250℃)內(nèi)進行。SCR工藝則是在煙道內(nèi)設置催化劑床層，在280-420℃溫度下，在催化劑存在的條件下進行煙氣的催化選擇性還原反應。

SNCR和SCR各有利弊。SNCR的優(yōu)點是不需要價格昂貴的催化劑床層，缺點是脫硝效果較差，脫硝率一般不超過40％。SCR的缺點則是需要使用價格昂貴的催化劑床，而且需要有足夠的空間來設置催化劑床層，優(yōu)點則是脫硝效果較SNCR好，脫硝率一般為70％左右。

雖然通過進一步提高催化劑床層的厚度能夠稍微提高SCR的脫硝率，但由于催化劑比較昂貴，會導致成本大幅提高。

為此，現(xiàn)有技術(shù)一般采用增大脫硝劑的供給量的方法，試圖以此來降低SCR處理后的煙氣中的氮氧化物NO_x含量。然而，事實上，采用上述增大脫硝劑供給量的方式，不但不能降低SCR處理后的煙氣中的氮氧化物NO_x含量，反而還使得處理后的煙氣中氨氣的量增大了，而且催化劑床層的壽命也降低了。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的煙氣脫硝方法存在的SNCR工藝和SCR工藝脫硝效率低的問題，提供一種脫硝率較高的煙氣脫硝方法。

本發(fā)明的發(fā)明人在實踐中發(fā)現(xiàn)，將SNCR與SCR聯(lián)用存在一些問題，例如：SNCR通常在800-1250℃的溫度下進行，SCR通常在280-420℃的溫度下進行，盡管可以通過延長煙道長度，使得進入催化劑床層的煙氣和脫硝劑的混合物的溫度滿足SCR的溫度要求，但是這樣勢必使得煙道更為龐大，一方面提高了煙氣脫硝設備的初期投資成本，另一方面也增加了煙氣脫硝設備占用的空間，在一些空間受限的應用環(huán)境中很難實現(xiàn)將SNCR與SCR聯(lián)合使用。因此，如何在不增加設備占用空間的條件下，實現(xiàn)SCR與SNCR的聯(lián)用，是亟待解決的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種煙氣脫硝方法，其中，該方法包括在煙氣選擇性非催化還原條件下，將煙氣與脫硝劑接觸，得到得到第一混合物，將得到第一混合物的溫度降低，并在煙氣選擇性催化還原條件下，將第一混合物與催化劑接觸。

根據(jù)本發(fā)明的煙氣脫硝方法，通過在第一混合物進入催化劑床層之前，降低第一混合物的溫度，從而一方面在不增大煙氣脫硝設備占用空間的條件下，使得進入催化劑床層的煙氣與脫硝劑的混合物的溫度滿足SCR的要求；另一方面還可以充分利用煙氣中的熱量。根據(jù)本發(fā)明的煙氣脫硝方法，脫硝效率可以高于65％。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的煙氣脫硝方法中的換熱器的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的煙氣脫硝方法中的換熱器的換熱片一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明的煙氣脫硝方法中的換熱器的換熱片另一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的煙氣脫硝方法的一種實施方式所用煙氣脫硝設備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為顯示本發(fā)明提供的煙氣脫硝方法的一種實施方式所用煙氣脫硝設備中擾動裝置位置的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為顯示本發(fā)明提供的煙氣脫硝方法的一種實施方式所用煙氣脫硝設備中擾動裝置為管狀物時，管狀物位于煙道中的端口的朝向Y與煙氣流動方向X的夾角α的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種煙氣脫硝方法，其中，該方法包括在煙氣選擇性非催化還原條件下，將煙氣與脫硝劑接觸，得到得到第一混合物，將得到第一混合物的溫度降低，并在煙氣選擇性催化還原條件下，將第一混合物與催化劑接觸。

本發(fā)明中，降低第一混合物的溫度一方面可以充分利用煙氣中的熱量，另一方面可以對進入催化劑的混合物的溫度進行控制，從而使得第一混合物的溫度滿足煙氣選擇性催化還原條件的要求。