[發(fā)明專利]一種燃煤鍋爐煙氣SNCR和SCR聯(lián)合脫硝方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210368458.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102861511A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周英貴;李仁剛;王生公
• 申請（專利權(quán)）人: 南京龍源環(huán)保有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王荷英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主要用于煤電站的燃煤鍋爐煙氣SNCR和SCR聯(lián)合脫硝方法合脫硝方法及其裝置，屬于煙氣凈化領(lǐng)域。

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背景技術(shù)

煤燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有大量的氮氧化物（NO_X），包括N₂O,NO,NO₂,N₂O₃,N₂O₄和N₂O₅，氮氧化物危害性極大，是造成溫室效應(yīng)、酸雨和臭氧層破壞的主要污染物之一，我國能源結(jié)構(gòu)中，煤的比例高達(dá)到70%左右，煙氣對環(huán)境的影響極大。近年來，我國環(huán)保法規(guī)對氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更嚴(yán)格的限制，對煤電站新建機(jī)組，要求NO_X排放降低到100mg/Nm³以下。

目前較為成熟的脫硝方法有：煙氣脫硝選擇性催化還原法（以下簡稱SCR）、選擇性非催化還原法（以下簡稱SNCR）或SNCR+SCR混合脫硝法。對于原有的大型燃煤電站燃煤鍋爐，因受爐膛幾何尺寸、溫度窗口等綜合因素的限制，采用單一的SNCR工藝，脫硝效率均在50%以下；采用單一的SCR工藝，則需要催化劑的用量和反應(yīng)器尺寸較大，還需增加還原劑氨氣NH₃制備和噴射系統(tǒng)等設(shè)備，投資和運行費用較高；采用SNCR+SCR混合煙氣脫硝法具有高效、投資節(jié)省等特點。

現(xiàn)有的SNCR+SCR混合脫硝工藝是在燃煤鍋爐的SNCR溫度窗口內(nèi)噴射足量的還原劑溶液，其中只有部分?NH₃參與煙氣氮氧化物的還原反應(yīng)，未參與反應(yīng)的剩余NH₃（稱逃逸氨）隨煙氣一同進(jìn)入后續(xù)的SCR反應(yīng)段，繼續(xù)作為還原劑參與催化還原反應(yīng)。此種方法主要缺點是通過SNCR反應(yīng)段逃逸的氨量與噴射量（或濃度）不呈線性關(guān)系，氨逃逸量難以控制，也無法精準(zhǔn)計量后段SCR反應(yīng)器所需的還原劑耗量；一般采取加大還原劑噴射量或噴射濃度，造成還原劑消耗過量，若從SCR反應(yīng)器進(jìn)口煙道補(bǔ)充氣態(tài)還原劑，需設(shè)置還原劑制備站和噴射系統(tǒng)，大大增加了設(shè)備成本。另外，逃逸氨在反應(yīng)器進(jìn)口煙道混合比較困難，雖然設(shè)置煙氣、蒸汽或空氣的噴射擾流，但是并不能滿足混合煙氣的大跨度擾流和強(qiáng)混要求，需要針對性地增加強(qiáng)擾流的均混裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種燃煤鍋爐煙氣SNCR和SCR聯(lián)合脫硝方法，利用鍋爐尾部合適的溫度區(qū)域，精準(zhǔn)計量進(jìn)入SCR反應(yīng)器區(qū)域的NH3摩爾濃度，克服現(xiàn)有的SNCR和SCR聯(lián)合脫硝工藝對進(jìn)入后段SCR反應(yīng)器的還原劑量無法計量的缺陷，減少還原劑在SNCR階段過量噴射，提高反應(yīng)穩(wěn)定性和脫硝效率。

一種燃煤鍋爐煙氣SNCR和SCR聯(lián)合脫硝方法，以含氨溶液為還原劑，包括依次進(jìn)行的SNCR和SCR反應(yīng)；其特征在于向鍋爐爐膛內(nèi)800－1050℃的溫度窗口加入含氨溶液，含氨溶液中部分氨與煙氣中的NO_X進(jìn)行SNCR反應(yīng)，其余未參與SNCR反應(yīng)的逃逸氨隨煙氣至鍋爐出口煙道并進(jìn)行換熱降溫；其間在鍋爐出口煙道的500－650℃溫度區(qū)補(bǔ)充添加一定量的含氨溶液（含氨溶液在此溫度下分解出氨），最后在300－420℃下進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在催化劑存在下，所述補(bǔ)充還原劑分解出的氨及所述的爐膛逃逸氨與煙氣中的剩余NO_X進(jìn)行SCR反應(yīng)，催化劑活性物質(zhì)為V₂O₅?和WO₃；所述還原劑的總加入量以含氨溶液所含NH₃摩爾量為原煙氣NOx摩爾量的1.45～1.6倍計，其中NH₃摩爾量為原煙氣中NOx摩爾量的1.1－1.2倍計的含氨溶液加入鍋爐爐膛內(nèi)800－1050℃的溫度窗口，其余含氨溶液補(bǔ)充加入鍋爐出口煙道的500－650℃溫度區(qū)，二者分別計量并均以霧化噴射方式加入。

所述含氨溶液為氨水或尿素水溶液。

所述尿素或氨溶液質(zhì)量濃度為5～10%。

所述含氨溶液在鍋爐爐膛的800－1050℃溫度窗口和鍋爐出口煙道的500－650℃溫度區(qū)分別多層多點噴射。