[實(shí)用新型]一種SCR和SNCR耦合煙氣脫硝系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320414799.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN203316010U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾永健;徐芙蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曾永健;徐芙蓉
• 主分類號(hào): B01D53/90
• 分類號(hào): B01D53/90;B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及煙氣脫硝系統(tǒng)，具體地說是一種SCR和SNCR耦合煙氣脫硝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氮氧化物是燃煤電站排放的主要污染物之一，國(guó)家環(huán)保部在2012年1月1日實(shí)施頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2011調(diào)整了大氣污染物濃度排放限值，將氮氧化物的排放濃度限值統(tǒng)一確定為100mg/m3，新建機(jī)組執(zhí)行時(shí)間從2012年起，老機(jī)組執(zhí)行時(shí)間從2014年7月起，此排放濃度限值要求針對(duì)全國(guó)所有地區(qū)。另一方面，針對(duì)氮氧化物的排污收費(fèi)已經(jīng)開始，電廠需按排放量每年支付大量氮氧化物排污費(fèi)用。

在鍋爐煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，基本上就是采用SCR（選擇性催化還原脫硝工藝）和SNCR（選擇性非催化還原脫硝工藝）技術(shù)以及兩者的結(jié)合使用。和SCR技術(shù)相比，鍋爐的SNCR煙氣脫硝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為工程造價(jià)低，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，適合舊鍋爐脫硝工程技術(shù)改造，其缺點(diǎn)是相對(duì)較低的脫硝效率，限制了該技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合。SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為30-60%，受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，可用作低NOx燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理。SCR煙氣脫硝技術(shù)脫硝率高，可達(dá)90%以上，但是初期投資昂貴。

煙氣脫硝還原劑是氨氣，一般采用液氨和尿素制備。液氨是易燃易爆且有毒介質(zhì)，生產(chǎn)、運(yùn)輸和儲(chǔ)存存在較大的危險(xiǎn)性，是項(xiàng)目重大危險(xiǎn)源，環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)大，但采用液氨作為還原劑制備氨氣比較經(jīng)濟(jì)；尿素是比較穩(wěn)定的工業(yè)和農(nóng)業(yè)用介質(zhì)，無毒，運(yùn)輸和儲(chǔ)存方便，但需要消耗大量的能源對(duì)尿素溶液進(jìn)行爐外熱解制作成氨氣，運(yùn)行費(fèi)用巨大。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)SNCR和SCR進(jìn)行單獨(dú)煙氣脫硝工藝技術(shù)上存在的問題，提供一種SCR和SNCR耦合煙氣脫硝系統(tǒng)，其將SNCR和SCR有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)尿素爐內(nèi)脫硝、熱解或同時(shí)進(jìn)行爐內(nèi)脫硝和熱解。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種SCR和SNCR耦合煙氣脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐和與鍋爐尾部連接的SCR脫硝裝置，其特征在于，所述鍋爐內(nèi)設(shè)有一SNCR噴槍組和一熱解噴槍組，至少一個(gè)尿素溶液計(jì)量分配模塊通過管路分別與所述的SNCR噴槍組和熱解噴槍組連接，所述的SCR脫硝裝置和尿素溶液計(jì)量分配模塊通過一DCS控制系統(tǒng)控制。

本實(shí)用新型具有兩個(gè)反應(yīng)區(qū)，通過多層噴槍及不同部位布置實(shí)現(xiàn)在第一反應(yīng)區(qū)發(fā)生SNCR反應(yīng)初步脫氮和尿素?zé)峤庵瓢眱蓚€(gè)功能；然后，尿素?zé)峤馍傻陌睔膺M(jìn)入本實(shí)用新型的第二個(gè)反應(yīng)區(qū)SCR脫硝裝置-SCR反應(yīng)區(qū)域，在催化劑作用下進(jìn)一步脫氮，從而實(shí)現(xiàn)較低的氮氧化物排放。SNCR和SCR耦合脫硝的主要特點(diǎn)是利用鍋爐爐膛高溫完成爐內(nèi)尿素?zé)峤猓恍枰硗馀渲媚蛩責(zé)峤馄鳌?/p>

本實(shí)用新型采用尿素作為還原劑，不需要尿素?zé)峤鉅t，可在爐膛內(nèi)完成尿素?zé)峤庖约俺醪矫撓酰幻撓跣矢撸蛇_(dá)90%以上；脫硝系統(tǒng)出口氨逃逸率＜3ppm；

SO2/SO3轉(zhuǎn)化率＜1%；在催化劑性能溫度范圍內(nèi)，能適應(yīng)鍋爐不同運(yùn)行負(fù)荷及煤種變化。

進(jìn)一步，所述的熱解噴槍組布置在鍋爐折焰角后，所述的SNCR噴槍組設(shè)在熱解噴槍組前。熱解噴槍組主要為在鍋爐內(nèi)完成尿素溶液熱解成氨氣，主要是為了后續(xù)的SCR脫硝裝置提供足夠的還原劑——氨氣。SNCR噴槍組使尿素溶液于爐膛內(nèi)進(jìn)行初步的脫硝反應(yīng)。

進(jìn)一步，所述的SNCR噴槍組分成1-2層噴槍，每層噴槍有呈橫向排列的4-8只噴槍。

進(jìn)一步，所述的熱解噴槍組有4-8只噴槍，縱向排成一排。

進(jìn)一步，所述SCR脫硝裝置的進(jìn)、出口設(shè)置有氮氧化物測(cè)量計(jì)，氮氧化物測(cè)量計(jì)測(cè)得的信號(hào)送至DCS控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步，所述尿素溶液計(jì)量分配模塊與SNCR噴槍組或熱解噴槍組連接的管路上設(shè)有壓力表；尿素溶液計(jì)量分配模塊包括壓力開關(guān)閥、流量調(diào)節(jié)閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，壓力開關(guān)閥的壓力信號(hào)送至DCS控制系統(tǒng)，作為每臺(tái)鍋爐噴氨量的反饋信號(hào)，從而控制每臺(tái)鍋爐需要的尿素溶液的流量。

本實(shí)用新型具有的有益效果：采用尿素作為還原劑，結(jié)合SCR技術(shù)高效、SNCR技術(shù)投資省的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了尿素爐內(nèi)脫硝、熱解、或同時(shí)進(jìn)行爐內(nèi)脫硝和熱解，不需要另外配置尿素?zé)峤馄鳎瑴p少了催化劑的安裝量，有效降低了設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，安全可靠，并實(shí)現(xiàn)了較高的脫硝率，同時(shí)也有效地為小容量機(jī)組的改造存在布置困難提供了新的途徑。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。