[實用新型]選擇性非催化還原及添加劑一體化噴射的煙氣脫硝裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220452034.0
• 申請日: 2012-09-06
• 公開（公告）號: CN202778261U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周俊虎;劉茂省;謝斌飛;陳鎮(zhèn)超;潘利紅;楊雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江百能科技有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及煙氣脫硝技術(shù)，特別涉及選擇性非催化還原及添加劑一體化噴射的煙氣脫硝裝置。

背景技術(shù)

進入新世紀以來，中國經(jīng)濟持續(xù)高速增長使得能源消耗量大增，已經(jīng)引起政治、經(jīng)濟以及生態(tài)環(huán)境等一系列問題。其中，以煤為主的能源消費結(jié)構(gòu)造成的大氣環(huán)境質(zhì)量惡化尤為嚴重，這主要是因為在煤燃燒利用過程中，燃料中和燃燒空氣中的氮被轉(zhuǎn)化成一氧化氮（NO）、氧化亞氮（N₂O）和二氧化氮（NO₂）等氮氧化物（NOx）。我國氮氧化物排放量巨大，僅次于二氧化硫，對空氣質(zhì)量和地面臭氧濃度的影響越來越大，氮氧化物已成為空氣中的首要污染物。2011年10月11日環(huán)保部公布上半年全國主要污染物減排情況：1~6月，全國氮氧化物排放總量1206.7萬噸，同比增長6.17%。

我國對氮氧化物排放的治理尚處于起步階段。從近年來國家一系列的政策行為看，脫硝將成為脫硫之后污染治理的又一重點。2003年7月1日開始執(zhí)行的《排污費征收使用管理條例》中也規(guī)定，氮氧化物2004年7月1日起按每一污染當量0.63元收費，這表明我國開始采用經(jīng)濟杠桿來強化NOx排放的控制治理力度。2008年底《大氣污染防治法（修訂草案）》開始起草，其中將氮氧化物作為二氧化硫治理取得重大成果之后的重要治理領(lǐng)域。2011年3月16日發(fā)布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》提出了“十二五”主要污染物排放總量顯著減少，化學需氧量、二氧化硫排放分別減少8％，氨氮、氮氧化物排放分別減少10％的約束性指標。

火電、汽車、水泥行業(yè)是我國氮氧化物三大排放源。在《GB?13223-2011?火電廠大氣污染物排放標準》中，將NOx排放標準從之前的450?~1100?mg/m³修改為：2003年12月31日之前的火力發(fā)電燃煤鍋爐的NOx排放標準定為200?mg/m³，在此日期之后或環(huán)保要求高的地區(qū)的火力發(fā)電燃煤鍋爐的NOx排放標準定為100?mg/m³。可見，今后我國對火電廠的大氣污染物排放的控制將越來越嚴格。而針對水泥行業(yè)的新標準也正在熱烈的討論階段。預(yù)計將從現(xiàn)行標準《GB4915-2004?水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》的800?mg/m³，提高到300~500?mg/m³左右。

目前國內(nèi)外控制NOx排放技術(shù)大致分為兩類：一類是低NOx燃燒技術(shù)，即通過鍋爐運行方式的優(yōu)化或者對燃燒過程進行控制，抑制燃燒過程中NOx的反應(yīng)生成，從而降低NOx的最終排放濃度。另一類是煙氣脫硝技術(shù)，即把已生成的NOx還原為N₂，從而脫除煙氣中NOx，主要有選擇性非催化還原技術(shù)SNCR和選擇性催化還原技術(shù)SCR。

選擇性非催化還原脫硝技術(shù)(Selective?Non-Catalytic?Reduction,SNCR)是一種成熟的NOx控制處理技術(shù)，成本較低，改造方便，脫硝效率高，是適合我國國情的脫硝技術(shù)之一。SNCR技術(shù)主要是將氨或含有氨基的還原劑在900～1100℃的溫度區(qū)域噴入到燃燒后的煙氣中，發(fā)生選擇性還原反應(yīng)，將NO還原成N₂。該技術(shù)對反應(yīng)溫度有嚴格的要求，相對較窄的溫度限制是SNCR技術(shù)應(yīng)用的一個難點。

循環(huán)流化床鍋爐被廣泛應(yīng)用于熱電行業(yè)，而新型干法水泥窯在水泥行業(yè)中占了70%以上。循環(huán)流化床鍋爐爐膛出口和水泥窯的預(yù)分解爐具有的兩個共同特點制約了現(xiàn)有的SNCR技術(shù)：（1）爐內(nèi)溫度一般在750~900℃左右；（2）煙氣中灰分含量高。如何提高SNCR技術(shù)在低溫區(qū)域的脫硝率，同時防止噴槍在高灰分環(huán)境下的磨損和堵塞成為亟待解決的問題。

在提高SNCR低溫區(qū)脫硝率方面目前已經(jīng)有部分SNCR添加劑相關(guān)的發(fā)明專利。

由蔡寧生，張彥文，李振山，胥波等人在2008年提出的“一種促進選擇性非催化還原氮氧化物的方法”（專利申請?zhí)朇N200810102373.4）就涉及一種在電廠鍋爐和工業(yè)爐等燃燒設(shè)備上選擇性非催化還原(SNCR)脫硝過程中加入添加劑促進脫硝過程的工藝方法，見圖1，該發(fā)明針對常規(guī)SNCR脫硝技術(shù)應(yīng)用中存在的合適的溫度區(qū)間狹窄和反應(yīng)停留時間不足的問題，公開了一種以超細煤粉、天然氣或合成氣為添加劑的選擇性非催化還原氮氧化物的方法，從而提高了脫硝反應(yīng)速率，拓寬了適宜SNCR反應(yīng)的溫度區(qū)間，提高了脫硝率并降低了氨泄漏。