[實用新型]一種用于生物質鍋爐的煙氣低溫脫硝系統

有效

• 申請號: 201720169020.0
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206483339U
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 王雷;劉永杰;張瀟;耿國;潘再生
• 申請（專利權）人: 北京德普新源科技發展有限公司
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 仲伯煊

技術領域

本實用新型涉及一種用于生物質鍋爐的煙氣低溫脫硝系統。

背景技術

目前降低燃煤發電廠鍋爐燃燒煙氣中NO_x的方式主要有兩種：一種是選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術，另一種是選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術。

選擇性非催化還原法(Selective Non-Catalytic Reduction)脫硝技術(SNCR)，是在沒有催化劑存在的條件下，利用還原劑將煙氣中的NO_x還原為N₂和H₂O的一種脫硝工藝。將NH₃、尿素等還原劑噴入鍋爐爐膛內與NO_x進行選擇性反應，不需要催化劑。還原劑噴入爐膛溫度在850～1100℃的區域內，迅速熱分解成NH₃，與煙氣中的NO_x反應生成N₂和H₂O。由于該技術脫硝效率一般小于50％，達不到國家環保要求，而且該工藝還原劑單位消耗量大，NH₃的逃逸率比較高，所以燃煤發電廠一般不會采用或單獨采用這種脫硝技術。

SNCR脫硝工藝的基本化學反應式如下：

NH₃為還原劑反應式為：4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

尿素為還原劑反應式為：

選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reduction)脫硝技術(SCR)，是在催化劑作用下，通過還原劑將NO_x還原成N₂和H₂O，從而達到煙氣脫硝的目的。含有催化劑的反應器通常設置于鍋爐省煤器出口與空氣預熱器入口之間，其作用是使噴入的還原劑與煙氣中的NO_x加速反應實現脫硝的目的，反應溫度范圍選定在300℃～400℃之間。最普遍的還原劑為氨與尿素。SCR脫硝系統主要包括脫硝反應器、還原劑儲存及供應系統、氨噴射系統和電氣控制系統四個部分。

NO_X與NH₃在300℃～400℃之間，在催化劑的條件下，發生反應生成氮氣和水。

主反應：

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

副反應：

2SO₂+O₂→2SO₃

燃煤發電廠鍋爐SCR反應器通常布置在省煤器與空氣預熱器之間，溫度在300～400℃范圍內的位置，因為這種煙氣溫度適合于多數催化劑的有效反應溫度，在此溫度范圍內的催化劑是以TiO₂為載體，上面負載釩、鎢和鉬等主催化劑或助催化劑，利用氨氣(NH₃)為還原劑，其脫硝效率能達到90％以上。但煙氣中所含有的全部飛灰和SO₂均通過SCR反應器中的催化劑，催化劑的工作條件是在高塵高硫煙氣中，因此催化劑的壽命會受下列因素的影響：

煙氣中所攜帶的飛灰中含有Na,Ca,Si,As等成分時，會使催化劑“中毒”或受污染，從而降低催化劑的效能；

大量的飛灰對反應器中的催化劑產生磨損，影響催化劑的使用壽命；

非常細的飛灰顆粒在催化劑表面沉積，會堵塞進入催化劑活性位的通道或減少其活性表面積；

NH₃會和SO₃反應生成硫酸銨、硫酸氫銨，這些物質會吸附在催化劑表面，從而會堵塞催化劑孔，使催化劑失去活性。

燃煤機組鍋爐SCR脫硝系統通常會采用聲波吹灰，蒸汽吹灰或兩者結合的方式進行吹灰，清除催化劑表面的積灰，防止催化劑積灰，防止催化劑中毒的發生，保證催化劑的活性和使用壽命。