[發(fā)明專利]一種層燃鍋爐的中溫高效改性SNCR脫硝裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610246767.1
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105771608B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳磊;趙欽新;李鈺鑫;張錦萍;焦健;王云剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種層燃鍋爐的中溫高效改性SNCR脫硝裝置和方法，屬于燃煤鍋爐污染物控制技術(shù)領(lǐng)域，尿素在H₂O₂和有機(jī)酸(甲酸、乙酸或丙酸)的協(xié)同作用下產(chǎn)生氨基和亞氨基自由基，因氨基自由基·NH₂或亞氨基自由基·NH對氮氧化物具有更高的反應(yīng)活性和選擇性，可大大降低SNCR反應(yīng)的溫度窗口；同時改性還原劑霧化噴嘴位于層燃鍋爐爐膛出口轉(zhuǎn)向室，該區(qū)域有助于改性還原劑與氮氧化物充分混合，提高了尿素的利用率；本發(fā)明經(jīng)濟(jì)環(huán)保，易于實(shí)施，脫硝效率高，除層燃鍋爐外，也適應(yīng)于燃煤電站和其他燃煤工業(yè)過程，具有廣泛的應(yīng)用前景和市場推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及層燃燃煤鍋爐控制氮氧化物排放技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種層燃鍋爐的中溫高效改性SNCR脫硝裝置和方法。

背景技術(shù)

中國工業(yè)鍋爐在國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中起著重要的作用，被廣泛應(yīng)用于冶金、建筑采暖、煉焦和化工等領(lǐng)域。在國內(nèi)市場強(qiáng)勁需求的推動下，我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)業(yè)整體保持平穩(wěn)較快增長。截至2014年我國工業(yè)鍋爐產(chǎn)量為55.81萬蒸發(fā)量噸，相比去年增長8.9％。我國是以煤炭為主要能源的國家，以燃煤為主導(dǎo)的工業(yè)鍋爐占鍋爐總量的65％以上，在未來燃煤工業(yè)鍋爐的市場依然會占有較高比重。目前，從總體上看，工業(yè)鍋爐能源消耗和污染排放均位居全國工業(yè)行業(yè)第二，僅次于電站鍋爐，煤炭消耗量遠(yuǎn)高于鋼鐵、石化等高耗能工業(yè)行業(yè)。然而傳統(tǒng)燃煤鍋爐熱效率低，污染嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計，2012年燃煤工業(yè)鍋爐累計排放煙塵約410萬噸、SO₂約570萬噸、NO_X約200萬噸，分別占全國排放總量的 32％、26％和15％左右，是造成霧霾天氣的主要原因之一。選擇性非催化還原 (Selective Non-catalyticReduction，SNCR)是一種常規(guī)低成本煙氣脫硝技術(shù)，投資和運(yùn)行成本相對較低，對新建或改造工業(yè)鍋爐均具有廣泛的適用性。然而常規(guī)SNCR技術(shù)存在溫度窗口要求過高(900-1100℃)，所用還原劑氨水或尿素只能從前后拱窄點(diǎn)位置噴入，氨水或尿素氣化分解后難以穿透前后拱窄點(diǎn)處高速升騰的煙氣，混合程度不高，導(dǎo)致還原劑利用率低下，若要提高脫硝效率，必須噴入過量的氨水或尿素還原劑，產(chǎn)生嚴(yán)重的氨逃逸，逃逸氨是二次霧霾的元兇，尤其對城市運(yùn)行的層燃鍋爐，氨逃逸將加重霧霾蔓延。為徹底解決層燃鍋爐氮氧化物污染物控制問題，尋找一種高效環(huán)保且經(jīng)濟(jì)性的SNCR方法和工藝迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

針對常規(guī)SNCR脫硝技術(shù)在層燃鍋爐實(shí)施時存在影響鍋爐運(yùn)行效率、溫度窗口要求過高和脫硝效率不穩(wěn)定等問題，本發(fā)明的目的在于提出了一種層燃鍋爐的中溫高效改性SNCR脫硝裝置和方法，本發(fā)明選用尿素充當(dāng)脫硝還原劑，通過在尿素溶液中加入一定濃度的添加劑溶液(H₂O₂和有機(jī)酸的混合溶液)對脫硝還原劑進(jìn)行改性，在提高SNCR脫硝效率的同時顯著降低常規(guī)SNCR方法所需過高的運(yùn)行溫度，該方法不僅滿足層燃鍋爐節(jié)能減排需求，而且高效環(huán)保、易于安裝，最大程度避免了氨逃逸等二次污染。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：