[實用新型]一種非催化還原法和選擇性催化還原法脫硝裝置

有效

• 申請號: 201320138892.2
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203108409U
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 張殿坤
• 申請（專利權）人: 安徽金森源環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/56
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生;胡東升

技術領域：

本實用新型涉及一種非催化還原法和選擇性催化還原法脫硝裝置。

背景技術：

現有的非催化還原（SNCR）法和選擇性催化還原（SCR）法脫硝復合裝置在工業鍋爐脫硝上存在的問題主要是：脫硝效率低，消耗偏高，不利于節能降耗工作的開展。

發明內容：

為克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種非催化還原法和選擇性催化還原法脫硝裝置，將現有的非催化還原（SNCR）法和選擇性催化還原（SCR）法脫硝復合裝置在工業鍋爐脫硝上進一步優化組合應用，達到提高脫硝效率和降低成本的目的。

本實用新型解決技術問題采用如下技術方案：

一種非催化還原法和選擇性催化還原法脫硝裝置，在工業鍋爐燃燒室內設置氨水頂部噴射點和側部噴射點，所述氨水由氨水泵自氨水儲槽供送；在工業鍋爐的省煤器的正下方設置有脫硝催化劑反應器；

設置氨儲槽、氨泵以及氨汽化裝置，所述氨汽化裝置與所述反應器的入口連通，氨汽化裝置由所述氨泵自所述氨儲槽供送氨液；

所述反應器的煙氣出口與空氣預熱器連通，所述空氣預熱器還分別與所述工業鍋爐燃燒室、煙氣除塵裝置以及鼓風機通過管道相通。

所述反應器包括反應器箱體、在所述反應器箱體內縱向設立的反應器隔墻板、催化劑填裝架；在反應器箱體內橫向設立的催化劑支撐梁、脫硝催化劑筐；所述反應器箱體的頂部向上依次設有催化劑填裝入口、金屬濾網以及煙氣入口，箱體的底部設有與所述空氣預熱器相通的煙氣出口。

所述工業鍋爐燃燒室內的側部噴射點的噴嘴向上傾斜設置，所述側部噴射點的噴嘴與水平線形成3°的夾角。

選擇性非催化還原（SNCR）法脫硝技術就是把含有氨基的還原劑噴入到鍋爐爐膛中900～1100℃的區域內,該還原劑快速釋放出NH₃并和煙氣中的NOx進行還原反應,把NOx還原成N₂和H₂O。該方法以鍋爐爐膛為反應器，可通過對鍋爐的改造實現。在爐膛內不同的高度上布置還原劑噴射口，滿足在不同的鍋爐負載下把還原劑噴射到具有合適溫度窗口的爐膛區域內。

選擇性催化還原（SCR）法脫硝技術是指在催化劑和氧氣存在的條件下，在較低的溫度范圍（280～420℃）內，還原劑（如氨、CO或碳氫化合物等）有選擇地將煙氣中的NOx還原生成為N₂和水來減少NOx排放的技術。因為整個反應具有選擇性和需要催化劑存在，故稱之為選擇性催化還原（SCR）。

由于以氨作為還原劑時能夠得到的NOx的脫除效率最高，所以現在幾乎所有的研究都一致認為典型SNCR+SCR聯合脫硝工藝化學反應式如下所示：

爐內：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

SNCR還原NOx的反應對于溫度條件非常敏感，爐膛上噴入點的選擇，也就是所謂的溫度窗口的選擇，是SNCR還原NO效率高低的關鍵。一般認為理想的溫度范圍為900℃～1100℃，并隨鍋爐類型的變化而有所不同。當反應溫度低于溫度窗口時，由于停留時間的限制，往往使化學反應進行的程度較低反應不夠徹底，從而造成NO的還原率較低，同時未參與反應的氨增加也會造成氨氣泄漏。而當反應溫度高于溫度窗口時，NH₃的氧化反應開始起主導作用：

4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O

從而，NH₃的作用成為氧化并生成NO，而不是還原NO為N₂。總之，SNCR還原NO的過程是上述兩類反應相互競爭、共同作用的結果。如何選取合適的溫度條件同時兼顧減少還原劑的泄漏成為SNCR技術成功應用的關鍵。

SCR反應器內：