[發明專利]一種中低溫寬負荷SCR脫硝裝置及脫硝方法

有效

• 申請號: 201810499433.4
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108854530B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 陳建軍;周正;李俊華;酈杲輝;祁德祥
• 申請（專利權）人: 清華大學鹽城環境工程技術研發中心
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明一種中低溫寬負荷SCR脫硝裝置及脫硝方法，包括高溫電除塵后煙道、煙道導流板、入口導流板、出口煙道、整流格柵、噴氨格柵、中低溫催化劑層和中高溫催化劑層，中低溫催化劑層上方、中低溫催化劑層和中高溫催化劑層之間設置整流格柵和噴氨格柵，外部煙氣經由高溫電除塵后煙道和煙道導流板進入脫硝裝置本體內部再通過中低溫催化劑層和中高溫催化劑層催化脫硝，脫硝后的氣體經由出口煙道排出，通過噴氨格柵噴出氨氣并與煙氣中的NO_x在催化劑作用下進行脫硝反應。本發明提供的中低溫寬負荷SCR脫硝裝置及脫硝方法，處理除塵后煙氣NO_x，以達到鍋爐在負荷變化下，煙氣溫度、流量波動下進行高效脫硝，可最大程度節約設備投資和運行費用。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝技術領域，具體涉及一種中低溫寬負荷SCR脫硝裝置及脫硝方法。

背景技術

氮氧化物（NOx）是大氣中的重要污染物之一，會引起酸雨、光化學污染等大氣污染問題，NOx的排放主要源自化石燃料的大量燃燒，特別是火電、冶金、建材等行業，是我國NOx排放的主要來源，但隨著我國經濟的發展，NOx的排放標準已經越來越嚴苛。因此，需要更高效、更全面的NOx控制技術。

選擇性催化還原（SCR）技術是目前公認最有效的NOx控制技術，脫硝效率最高可達到90%以上，是最為成熟的脫硝技術，其原理是在催化劑的作用下，以NH₃為還原劑，優先與煙氣中的NOx還原生成氮氣和水。一般催化劑的有效反應溫度窗口在300℃-400℃之間。為了滿足SCR催化劑適宜的反應溫度，目前SCR反應器都設置于鍋爐省煤器出口與空氣預熱器入口之間。

一些行業，特別是火電廠存在鍋爐負荷變化的情況，因此其脫硝反應前的煙氣溫度和煙氣量會有很大的波動，煙氣溫度一般會在180℃-410℃之間變化。如何實現寬負荷SCR脫硝是一個很有意義的問題。如果采用中低溫催化劑（催化反應溫度在180℃-300℃）來滿足鍋爐低負荷情況下的脫硝效率，會導致脫硝裝置體積增加、催化劑成本上升等問題。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明提供了一種中低溫寬負荷SCR脫硝裝置及脫硝方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種中低溫寬負荷SCR脫硝裝置，包括脫硝裝置本體，所述脫硝裝置本體上設置有高溫電除塵后煙道、煙道導流板、入口導流板和出口煙道，脫硝裝置本體內部設置有整流格柵、噴氨格柵、中低溫催化劑層和中高溫催化劑層，中低溫催化劑層上方、中低溫催化劑層和中高溫催化劑層之間均設置整流格柵和噴氨格柵，外部煙氣經由高溫電除塵后煙道和煙道導流板進入脫硝裝置本體內部再通過中低溫催化劑層和中高溫催化劑層催化脫硝，脫硝后的氣體經由出口煙道排出，通過入口導流板和整流格柵改變氣流方向，通過噴氨格柵噴出氨氣并與煙氣中的NOx在催化劑作用下進行脫硝反應。

進一步的，所述脫硝裝置本體內部還設置備用催化劑層，脫硝裝置本體內部由上至下依次設置整流格柵、噴氨格柵、中低溫催化劑層、兩層中高溫催化劑層和備用催化劑層，整流格柵和噴氨格柵分別設有兩個，中低溫催化劑層上方、中低溫催化劑層和中高溫催化劑層之間均設置一個整流格柵和一個噴氨格柵。

進一步的，所述噴氨格柵采用靜態混合式噴射格柵，噴氨格柵上均設置若干個噴嘴并通過噴嘴噴出噴氨格柵內的氨氣并使煙氣與氨氣反應，實現脫硝，氨氣噴入量與煙氣中NO_x的摩爾比為0.95~1.04：1。

進一步的，所述噴氨格柵上還設置溫度傳感器，用于實時監測脫硝裝置本體內部的溫度變化，溫度傳感器與監控中心相連并將實時溫度數據傳輸至監控中心，工程人員根據溫度變化調變噴氨格柵的噴氨量。