[發明專利]一種石膏板廠SCR脫硝反應器物理參數的調控方法

在審

• 申請號: 201910264800.7
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109833775A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 崔素萍;趙強;王亞麗;鄭焱;蘭明章
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D51/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種石膏板廠SCR脫硝反應器物理參數的調控方法涉及煙氣脫硝領域。本發明針對目前石膏板廠煙氣溫度無法滿足催化劑工作溫度的問題，利用生產過程中烘干成品后的回風，重新匯入主煙道，將煙氣溫度調整到催化劑的工作溫度。在設計過程中，借助流體力學計算軟件，對物理場分布進行模擬，通過調節回風與總煙氣風量的比值k在0.5～0.6范圍內，使煙氣溫度達到催化劑的工作溫度；通過調節噴風管與主煙道法向的夾角α在45°～55°范圍內，得到最佳的流場均勻性，從而保證脫硝反應有效進行。本發明可在調節煙氣溫度的同時均化流場，滿足SCR催化劑的工作條件，并且實現了余風的三次利用，節約了成本。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硝的技術領域，特別是涉及一種石膏板廠SCR脫硝反應器物理參數的調控方法。

背景技術

氮氧化物(NO_X)是一種常見的空氣污染物，其主要來源一般包括工業窯爐的運行、汽車尾氣的排放等。放任NO_X的排放會對環境、生態以及人體產生很大的危害，我國空氣質量逐年下降，霧霾天氣頻發，與NO_X的排放不無關系。因此，控制NO_X的排放顯得尤為重要。目前對于NO_X的治理技術主要有選擇性催化還原技術(SCR)和選擇性非催化還原技術(SNCR)。相比之下，SCR技術脫硝效率高，設備穩定可靠，脫硝反應產物僅為氮氣和水，對大氣不會產生二次污染，是更為理想的脫硝技術。

近年來火電行業的污染物治理程度已經趨于完善，而非電行業的污染排放雖然比重相對較小，但仍然有很大的治理空間。石膏板生產是使用沸騰爐煅燒生石膏的生產工業，自然也應考慮其煙氣處理問題。

石膏板生產線的煙氣主要來源于沸騰爐，其溫度約為850℃左右；同時石膏板生產工藝中會從煙氣中抽取部分余風用于烘干成品，烘干成品后余風溫度降至150℃以下，而目前市面上的商業催化劑工作溫度一般為300～450℃，無法將SCR技術直接進行應用，這就需要我們找到一種方法解決煙氣溫度不適合的問題。在設計過程中還需要對SCR脫硝系統進行仿真模擬，確保煙氣在接觸催化劑時均勻分布，保證催化劑的脫硝效率，并根據計算結果對工藝參數進行調整，從而幫助設計工作者優化脫硝系統設計方案。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種以回風調節煙氣溫度，從而實現在石膏板生產線中應用SCR脫硝技術的方法。但冷熱風的混合會導致流場的不均勻，進一步引起催化劑利用不充分，影響催化劑壽命，提高生產成本。為了緩解流場不均的問題，本發明提供的方法還可以解決引入回風而導致的流場不均勻，在設計過程中優化工藝參數，從而保證NO_X的脫除效率。

本發明的主要技術方案如下：

本發明公開了一種石膏板廠SCR脫硝反應器物理參數的調控方法，利用石膏板生產過程中烘干成品后的回風，重新匯入主煙道，從而降低煙氣溫度，使其滿足催化劑的工作要求。在脫硝系統的設計過程中，借助流體力學計算軟件，對系統物理場進行模擬，驗證脫硝系統是否滿足了催化劑要求的工作溫度和物理場濃度，并根據模擬結果對工藝參數進行調節，保證SCR技術可以應用于石膏板生產線。

本發明所述方法適用于需要調節煙氣溫度的工業生產線，所適用的煙道系統至少包括：噴氨系統、回風匯入裝置、截面轉化結構、設置在主煙道內的導流板、SCR反應器。

所述回風為石膏板生產工藝中，為利用煙氣剩余熱值，同時為去除成品中不必要水分所用的沸騰爐余風?；仫L溫度為T₂，一般T₂≤150℃。

所述回風風量為Q₂，總煙氣風量為Q₀，回風與總煙氣風量的比為k＝Q₂/Q₀，當k在0.5～0.6范圍內時，所得煙氣溫度可滿足催化劑工作溫度。

所述主煙道煙氣溫度為T₀，一般T₀為800～850℃。