[發明專利]一種利用蘭炭尾氣燃燒發電煙氣脫硝系統

在審

• 申請號: 202011587816.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112588111A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 劉銀河;關昱
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/56;B01D53/04;F23J15/02;F23G7/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發明公開了一種利用蘭炭尾氣燃燒發電煙氣脫硝系統，包括脫硝反應器系統和蘭炭尾氣利用系統；其中脫硝反應器采用旋轉式系統，通過扇形金屬板密封分隔為吸附區和還原區，其間填充吸附劑構成吸附劑層；還原區采用蘭炭尾氣作為氣體還原劑。進入脫硝反應器煙氣中的NO_x被吸附劑吸附，旋轉至還原區被蘭炭尾氣進行還原脫除。經脫硝反應器含有帶入還原性氣體的煙氣進入催化氧化裝置催化氧化，通過換熱器，送入除塵器，經煙囪排入大氣。其余經煙氣預熱未反應的蘭炭尾氣，經過換熱器再次預熱，送入爐膛燃燒，提高其能量利用率，降低能耗。與現有技術相比，一方面利用蘭炭尾氣中還原性氣體還原NO_x,另一方面將預熱未反應的蘭炭尾氣燃燒利用，提高能量利用率。

技術領域

本發明屬于蘭炭尾氣燃燒發電及脫硝技術領域，具體涉及一種利用蘭炭尾氣燃燒發電煙氣脫硝系統。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是主要大氣污染物之一，可以形成酸雨酸霧，與碳氫化合物形成光化學煙霧等，對生活造成一定的危害。因此，在氮氧化物排放進入大氣前必須對其進行有效的凈化處理。目前，對于燃煤企業大多采用NH₃-SCR技術，其特點是催化效果好、N₂選擇性高，另外催化劑也具有較好的抗硫和抗水性能，但NH₃作為還原劑所需的反應溫度相對較高，屬于高溫脫硝，需在煙氣凈化前設置加熱裝置，容易造成能源的浪費。此外，NH₃-SCR法也存在氨泄漏、空氣加熱器腐蝕、催化劑中毒、投資成本高及運行費用高等缺點，這些缺點在一定程度上限制了NH₃-SCR法技術的發展與應用。隨著環保要求的逐漸提高，要求脫硝系統達到主體機組同等的運行投運率，這就迫使部分機組在低負荷運行時，在低于催化劑最低運行溫度條件下噴氨，脫硝效率低下，并導致空預器腐蝕、堵塞等一系列問題。部分機組通過煙氣旁路或者省煤器旁路等改造措施，提高了脫硝入口煙氣溫度以滿足脫硝要求，但鍋爐熱效率受到很大影響。因此，若能開發環境高效的脫硝技術現實意義重大。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種利用蘭炭尾氣燃燒發電煙氣脫硝系統。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種利用蘭炭尾氣燃燒發電煙氣脫硝系統，包括鍋爐、省煤器、脫硝反應器、蘭炭爐、風機、催化氧化裝置、換熱器、除塵器和煙囪；其中，所述的脫硝反應器包括脫硝反應器外殼，脫硝反應器外殼內設置有扇形金屬密封板以及用于驅動扇形金屬密封板轉動的電動機，脫硝反應器外殼通過扇形金屬密封板劃分為吸附區和還原區；吸附區和還原區內部布置有波浪式金屬板的吸附劑層；

鍋爐的煙氣出口通過省煤器連通至吸附區的進口，吸附區的出口通過催化氧化裝置連通至換熱器的煙氣進口，換熱器的煙氣出口通過除塵器連通至煙囪的進口；

蘭炭爐的蘭炭尾氣出口通過風機連通至還原區的進口，還原區的出口連通至換熱器的蘭炭尾氣進口，換熱器的蘭炭尾氣出口連通至鍋爐的爐膛。

本發明進一步的改進在于，在還原區利用蘭炭尾氣中的還原性氣體CO、H₂、CH₄還原煙氣中的NO_x。

本發明進一步的改進在于，含有NO_x的煙氣通過吸附區時，NO_x吸附在脫硝反應器中的波浪式金屬板的吸附劑表面，隨后附著有NO_x吸附劑的波浪式金屬板在脫硝反應器中的電動機的帶動下旋轉至還原區，在蘭炭尾氣還原氣體的氣氛下還原NO_x，脫附后附著有吸附劑的波浪式金屬板隨后旋轉至吸附區繼續吸附煙氣中的NO_x，完成煙氣NO_x吸附-還原。

本發明進一步的改進在于，波浪式金屬板之間填充有吸附劑構成吸附劑層。

本發明進一步的改進在于，扇形金屬密封板吸附劑層兩兩相間15-45°角分布，煙氣通過時更有利于與吸附劑接觸吸附。