[發明專利]一種SNCR脫硝裝置及脫硝方法

有效

• 申請號: 201310279499.X
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103349898A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 張蕊
• 申請（專利權）人: 張蕊
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

技術領域

本發明涉及一種脫硝裝置及脫硝方法，尤其涉及一種SNCR（選擇性非催化還原）脫硝裝置及脫硝方法。

背景技術

國內比較成熟的脫硝技術有選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）兩種。

SCR脫硝技術是指在催化劑作用下和一定溫度（320-420℃）下，煙氣中的氮氧化物選擇性的與還原劑發生反應并生成氮氣和水，達到去除氮氧化物的目的。在SCR脫硝技術中，大多使用V₂O₅為載體的氧化鈦基催化劑，其最佳催化溫度為302～402℃，在350℃左右活性最強。玻璃窯排煙氣放出溫度在450℃左右，故首先應進行換熱，把煙溫降至355℃左右。另外，SCR脫硝技術中，催化劑費用昂貴，約占整個脫硝系統裝置總造價的40～60%。防止催化劑中毒、堵塞、保持催化劑的活性，延長使用壽命是SCR脫硝系統的又一關鍵。

大型玻璃爐窯煙氣中的SO₂及粉塵對以V₂O₅為載體的氧化鈦基催化劑是非常不利的，容易造成催化劑中毒或堵塞；并且煙氣中K、Na含量較多，K、Na在水溶液的狀態下能非常容易地進入催化劑的毛細孔，引起堵塞且難以清理。因此，在SCR之前先對煙氣進行脫硫和除塵。通常采用的方法干法脫硫+高溫靜電除塵+SCR氨法脫硝。高溫靜電除塵國內技術還不成熟，許多關鍵部件和技術都要從國外引進，這樣SCR法脫硫用于玻璃行業成本就大大增加，從而限制了SCR脫硝技術的應用。

SNCR法脫硝是指無催化劑的作用下，在適合脫硝反應的“溫度窗口”內噴入還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術一般采用爐內噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑還原NO_x。還原劑只和煙氣中的NO_x反應，一般不與氧反應，該技術不采用催化劑，所以這種方法被稱為選擇性非催化還原法（SNCR）。

如CN101890279A公開了一種高效氨法脫硝工藝及其裝置，通過一氨氣增溫增壓混合器首先常溫預先霧化氨水溶液或尿素溶液，然后高溫氣化并增壓后噴入煙氣產生源的脫硝反應區內，使與煙氣充分混合并接觸反應。CN102274687A公開了一種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置。包括固體尿素罐車、軟管、活接頭、固體尿素調節閥、固體尿素儲罐、固體尿素給料機、壓縮空氣總管、壓縮空氣調節閥、攪拌器、尿素溶液制備罐、加熱器、工業水總管、工業水調節閥、尿素輸送泵、尿素溶液儲存罐、尿素噴射泵、混合器、尿素回流調節閥、加壓工業水調節閥、工業水泵、尿素稀溶液調節閥、霧化蒸汽調節閥、霧化蒸汽總管、尿素噴射單元。在罐裝尿素時，實現全自動連續給料，保證尿素溶液的濃度和均勻性，根據燃燒設備NO_x排放量自動調節尿素流量，使得燃燒設備NO_x排放量在控制范圍內，脫硝效果在60%；在袋裝尿素供應時，由人工投入尿素溶液制備罐，尿素制備采用間斷運行方式。

由于SNCR工藝不用催化劑，因此必須在高溫區加入還原劑。比如脫硝劑為氨時，反應溫度為850-1100℃，當煙氣溫度大于1050℃時氨就會開始被氧化成NO_x，到1100℃氧化的速度就會明顯加快，一方面降低了脫硝效率；另一方面增加了還原劑的用量和成本。當煙氣的溫度低于870℃時，脫硝的反應速度大幅降低。

由于反應溫度窗口的緣故，反應時間以及噴氨點的設置、切換，受鍋爐爐膛和受熱面布置的限制。脫硝效率較低一般為30%-50%。也就是說采用SNCR方法在爐膛內很難形成穩定的反應溫區，反應不徹底造成脫硝效率很低。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種SNCR脫硝裝置，本發明的另一目的在于提供一種脫硝方法。利用本發明提供的SNCR脫硝裝置進行脫硝，投資小、運營成本低、安全高效，在不使用催化劑的情況下取得很高的脫硝效率。

本發明的脫硝方法的關鍵是建立一個穩定的高溫SNCR反應溫區，使脫硝反應能夠充分進行，并且余熱可以充分利用。

為達此目的，本發明采用如下技術手段：