專利名稱：一種鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硝領(lǐng)域，具體地涉及一種SNCR/SCR混合脫除氮氧化物系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)：
氮氧化物(NOx)是一種能造成大氣環(huán)境嚴(yán)重污染的氣體，隨著氮氧化物排放量的 日趨嚴(yán)重，控制氮氧化物的途徑成為當(dāng)前社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題。常用的脫除氮氧化物的方法包括選擇性非催化還原法(SNCR)和選擇性催化還原 法(SCR)，SNCR法需要的還原劑用量多，脫除NOx的效率低，系統(tǒng)簡(jiǎn)單初期投入資本較少； SCR法需要的還原劑用量少，脫除NOx的效率高，但系統(tǒng)復(fù)雜投入資本較高且使用的催化劑 成本高。近幾年來(lái)，出現(xiàn)了一種SNCR/SCR混合脫硝工藝，能夠在一個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)SNCR/SCR 的聯(lián)用，公開(kāi)號(hào)為CN101773781A的專利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種燃煤鍋爐SNCR和SCR聯(lián)合脫硝 的實(shí)現(xiàn)方法，在燃煤鍋爐煙氣通道上布置還原劑噴槍，在鍋爐尾部煙道內(nèi)布置加載有SCR 催化劑的SCR反應(yīng)器，還原劑進(jìn)入煙氣通道后，與煙氣發(fā)生SNCR反應(yīng)，之后剩余還原劑與煙 氣經(jīng)過(guò)SCR反應(yīng)器，在催化劑表面發(fā)生SCR反應(yīng)，該技術(shù)提高了 SNCR反應(yīng)過(guò)程中還原劑的 利用率，綜合脫硝效率高，在現(xiàn)有鍋爐脫硝技術(shù)上改造方便易行。上述技術(shù)中，還原劑進(jìn)入煙氣通道后分解成氨氣，氨氣與氮氧化物進(jìn)一步發(fā)生還 原反應(yīng)，發(fā)生SNCR反應(yīng)之后，只有少量的(濃度約5-30ppm)的氨氣未參與反應(yīng)隨煙氣流出， 稱之為氨逃逸，氨逃逸率不是無(wú)限制增加的，最高只能達(dá)到40ppm，導(dǎo)致后端SCR脫硝效率 受到氨氣濃度的限制，煙氣脫硝不完全；本技術(shù)中，提高SCR脫硝效率必須通過(guò)提高氨逃逸 率來(lái)實(shí)現(xiàn)，而氨逃逸率的提高需要增加3至6倍的還原劑消耗生成，大大提高了裝置運(yùn)行成 本；此外，氨逃逸率在SNCR反應(yīng)過(guò)程中具有隨機(jī)性，無(wú)法控制實(shí)際參與SCR反應(yīng)的氨氣量， 導(dǎo)致混合法的綜合脫硝效率難以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)的SNCR/SCR混合脫硝工藝中，存在SCR段脫硝效率低，或SCR段脫 硝效率高則還原劑使用量多，綜合脫硝效率難以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中的SNCR/SCR混合脫硝工藝存 在SCR段脫硝效率低，SCR段脫硝效率高時(shí)還原劑使用量多成本高，綜合脫硝效率難以通過(guò) 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)；從而提供了一種SCR段脫硝效率高，還原劑成本低，綜合脫硝效率可 控的脫硝工藝及其系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，包括位于鍋 爐外的還原劑溶液制備系統(tǒng)，與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)連接的位于鍋爐外的SNCR還原 劑溶液供給及控制裝置；位于鍋爐爐膛出口處的SNCR還原劑溶液噴射器組，所述SNCR還原 劑溶液噴射器組與所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置通過(guò)SNCR還原劑溶液管道連接；位于鍋爐尾部煙道內(nèi)的SCR反應(yīng)器，所述SCR反應(yīng)器內(nèi)加載有SCR催化劑；還包括與所述還 原劑溶液制備系統(tǒng)連接的位于鍋爐外的SCR還原劑溶液供給及控制裝置，位于鍋爐轉(zhuǎn)向室 內(nèi)的SCR還原劑溶液噴射器組，所述SCR還原劑溶液噴射器組與所述SCR還原劑溶液供給 及控制裝置通過(guò)SCR還原劑溶液管道連接。所述SNCR還原劑溶液噴射器組設(shè)置在煙氣溫度為800-1250°C的鍋爐爐膛出口 處，優(yōu)選煙氣溫度為805-1130°C的鍋爐爐膛出口處。所述SCR還原劑溶液噴射器組設(shè)置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)，優(yōu) 選煙氣溫度為305-630°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)。所述SCR還原劑溶液噴射器組噴射出的還原劑物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米。所述SCR還原劑溶液噴射器組噴射出的還原劑物質(zhì)到達(dá)下一個(gè)受熱面的時(shí)間大 于等于0.1秒。所述SCR還原劑溶液噴射器組為多個(gè)，所述SCR還原劑溶液噴射器組之間的距離 大于等于200毫米。所述SNCR還原劑溶液噴射器組與所述SCR還原劑溶液噴射器組之間的煙道上設(shè) 有過(guò)熱器和再熱器。所述SCR還原劑溶液噴射器組與所述SCR反應(yīng)器之間的煙道上依次設(shè)有省煤器、 靜態(tài)混合器、煙氣導(dǎo)流板、整流格柵。鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫除氮氧化物的工藝，包括以下步驟
(1)在所述還原劑溶液制備系統(tǒng)中配制氨基物質(zhì)溶液，所述SNCR還原劑溶液供給及控制 裝置通過(guò)SNCR還原劑溶液管道將所述氨基物質(zhì)溶液輸入所述SNCR還原劑溶液噴射器組， 從所述SNCR還原劑溶液噴射器組噴出的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣；
(2)氨氣與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，脫除煙氣中的部分氮氧化物，未反應(yīng)的氮氧化物和氨氣 一起流入鍋爐下一個(gè)受熱面；(3)所述SCR還原劑溶液供給及控制裝置通過(guò)SCR還原劑溶 液管道將所述氨基物質(zhì)溶液輸入所述SCR還原劑溶液噴射器組，從所述SCR還原劑溶液噴 射器組噴出的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣，與步驟(2)中未反應(yīng)的氮氧 化物和氨氣混合；(4)步驟(3)中得到的氨氣和煙氣的混合物流入所述SCR反應(yīng)器，在催化 劑的作用下，發(fā)生SCR反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?。所述步驟(4)中，氨氣與煙氣的混合物依次穿過(guò)省煤器、靜態(tài)混合器、煙氣導(dǎo)流板 和整流格柵，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
(1)本發(fā)明在現(xiàn)有的SNCR/SCR混合法脫硝工藝中增加了SCR還原劑溶液噴射器組，在 轉(zhuǎn)向室內(nèi)噴入尿素，碳酸氫銨，碳酸銨等加熱能夠分解出氨氣的氨基物質(zhì)還原劑，補(bǔ)充了進(jìn) 入SCR反應(yīng)器的氨氣，使得發(fā)生SCR反應(yīng)的氨氣含量和氮氧化物含量相當(dāng)，由此在還原劑消 耗較低的情況下，得到較高的氮氧化物脫除效率。
(2)本發(fā)明中，SCR還原劑溶液噴射器組設(shè)置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室 內(nèi)，優(yōu)選煙氣溫度為305-630 V的鍋爐轉(zhuǎn)向室內(nèi)，在該溫度下，絕大部分氨基物質(zhì)溶液被分 解為氨氣，到達(dá)反應(yīng)器時(shí)按其濃度可達(dá)到上千個(gè)ppm，避免了副反應(yīng)造成的氨基物質(zhì)損失， 相對(duì)于現(xiàn)有SNCR/SCR混合法技術(shù)，提高了氨基物質(zhì)的利用率和脫硝效率。(3)本發(fā)明中，SCR還原劑溶液噴射器組噴射出的氨基物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米，噴射出的液滴直徑小，外表面接觸面積大，轉(zhuǎn)化為氨氣的效率有效提高。
(4)本發(fā)明中，SCR還原劑溶液噴射器組噴射出的氨基物質(zhì)到達(dá)下一個(gè)受熱面的時(shí)間大于等于0. 1秒，使得噴射出的氨基物質(zhì)液滴有足夠多的時(shí)間與經(jīng)SNCR后未反應(yīng)的氮氧化物 和氨氣混合，并受熱分解成氨氣，避免了氨基物質(zhì)液滴積聚在爐體內(nèi)受熱面表面上從而結(jié) 垢。
(5)本發(fā)明中，SCR還原劑溶液噴射器組為多個(gè)，SCR還原劑溶液噴射器組之間的距離 大于等于200毫米。優(yōu)選500毫米，使得噴射器組間保持了足夠的距離，避免了噴射出來(lái)的 液滴交叉碰撞后凝結(jié)在一起，導(dǎo)致氨基物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率降低。
(6)本發(fā)明中，SNCR還原劑溶液噴射器組與SCR還原劑溶液噴射器組之間的煙道上設(shè) 有過(guò)熱器和再熱器，使所述兩組噴射器完全處于不同溫度段，以實(shí)現(xiàn)不同的化學(xué)反應(yīng)。
(7)本發(fā)明的煙氣脫硝系統(tǒng)及工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，在不增加SNCR部分還原劑使用量 的情況下提高了 SCR段的脫硝效率，綜合脫硝效率可以通過(guò)補(bǔ)充SCR段還原劑進(jìn)行控制，從 而也提高了綜合脫硝效率，可以達(dá)到92%以上。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合 附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1是本發(fā)明所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物系統(tǒng)的示意圖。圖中附圖標(biāo)記表示為1_還原劑溶液制備系統(tǒng)，2-SNCR還原劑溶液供給及控制裝 置，3-SCR還原劑溶液供給及控制裝置，4-鍋爐燃燒室，5-SNCR還原劑溶液管道，6-過(guò)熱器 和再熱器，7-省煤器，8-鍋爐轉(zhuǎn)向室，9-SCR還原劑溶液噴射器組，10-靜態(tài)混合器，11-煙氣 導(dǎo)流板，12-整流格柵，13-SCR催化劑，14-SCR反應(yīng)器，15-排煙裝置，16-SCR還原劑溶液管 道，17-進(jìn)入反應(yīng)器的煙氣，18-SNCR還原劑溶液噴射器組。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物系統(tǒng)的示意圖，整個(gè)系統(tǒng)包括位于鍋爐外 的還原劑溶液制備系統(tǒng)1，與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)1相連的SNCR還原劑溶液供給及控 制裝置2，與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)1相連的SCR還原劑溶液供給及控制裝置3，以及位 于鍋爐爐膛出口處的SNCR還原劑溶液噴射器組18，位于鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)的SCR還原劑溶液 噴射器組9，位于鍋爐尾部煙道內(nèi)的加載有SCR催化劑13的SCR反應(yīng)器14。所述SNCR還原劑溶液噴射器組18設(shè)置在煙氣溫度為805_845°C的鍋爐爐膛出口 處，與所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2通過(guò)SNCR還原劑溶液管道5連接；所述SCR 還原劑溶液噴射器組9設(shè)置在煙氣溫度為305-360°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)，與所述SCR還原劑 溶液供給及控制裝置3通過(guò)SCR還原劑溶液管道16連接。在本實(shí)施例中所述還原劑溶液為 尿素溶液。所述SCR還原劑溶液噴射器組9噴射出的尿素液滴的直徑為300微米，所述SCR 還原劑溶液噴射器組9噴射出的氨基物質(zhì)到達(dá)下一個(gè)受熱面即省煤器7的時(shí)間為0. 7-0. 9 秒，所述SCR還原劑溶液噴射器組9為4個(gè)，所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的距離為200毫米，所述SNCR還原劑溶液噴射器組18與所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的煙道 上設(shè)有過(guò)熱器和再熱器6，所述SCR還原劑溶液噴射器組9與所述SCR反應(yīng)器14之間的煙 道上依次設(shè)有省煤器7，靜態(tài)混合器10，煙氣導(dǎo)流板11，整流格柵12，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器 14。本實(shí)施例的脫硝系統(tǒng)的工作過(guò)程為還原劑溶液制備系統(tǒng)1將還原劑固體顆粒 溶解成還原劑水溶液，此處的還原劑為尿素，將尿素水溶液通過(guò)管道送到SNCR還原劑溶液 供給及控制裝置2，通過(guò)SNCR還原劑溶液管道5的輸送進(jìn)入SNCR還原劑溶液噴射器組18， 尿素溶液噴射進(jìn)入鍋爐爐膛出口處與鍋爐燃燒室4產(chǎn)生的煙氣混合，尿素溶液分解成氨 氣，氨氣與鍋爐燃燒時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物部分發(fā)生反應(yīng)，脫除煙氣中42%的氮氧化物，反應(yīng)后 剩余的未發(fā)生反應(yīng)的氨氣和煙氣經(jīng)過(guò)過(guò)熱器和再熱器6溫度逐步下降后進(jìn)入鍋爐轉(zhuǎn)向室 8。氨基物質(zhì)溶液制備系統(tǒng)1中的尿素水溶液通過(guò)管道送到SCR還原劑溶液供給及控 制裝置3，通過(guò)SCR還原劑溶液管道16的輸送，將尿素溶液送到SCR還原劑溶液噴射器組9 進(jìn)行噴射，SCR還原劑溶液噴射器組9噴射出的氨基溶液被煙氣加熱分解成氨氣，與上一步 中的剩余煙氣和氨氣混合，其中，由SCR還原劑溶液供給及控制裝置3根據(jù)SCR反應(yīng)器14 需要的氨需量及SNCR反應(yīng)中逃逸氨的質(zhì)量，折算成需要補(bǔ)充的氨基物質(zhì)溶液的流量，并按 該流量向SCR還原劑溶液噴射器組9輸送尿素溶液，使經(jīng)過(guò)本步驟后，煙氣中氮氧化物和氨 氣的含量達(dá)到SCR反應(yīng)需要的摩爾比。隨后，煙氣和氨氣混合氣體進(jìn)入省煤器7，依次經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合器10、煙氣導(dǎo)流板11 和整流格柵12，使得混合更加充分，氣流更加平穩(wěn)均勻，之后最終進(jìn)入SCR反應(yīng)器14，混合 氣體被加載在SCR反應(yīng)器14里面的催化劑13催化，氮氧化物與氨氣發(fā)生化學(xué)還原反應(yīng)，生 成無(wú)害的氮?dú)夂退?，通過(guò)排煙裝置15排出。由于補(bǔ)充進(jìn)入的氨氣的量足以與剩余的氮氧化 物發(fā)生完全反應(yīng)，因此本發(fā)明的脫硝系統(tǒng)脫除氮氧化物的效率高。本實(shí)施例的鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫硝的工藝，包括以下步驟(1)在所述 還原劑溶液制備系統(tǒng)1中配制氨基物質(zhì)溶液，所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2通 過(guò)SNCR還原劑溶液管道5將所述氨基物質(zhì)溶液輸入所述SNCR還原劑溶液噴射器組18，從 所述SNCR還原劑溶液噴射器組18噴出的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣；
(2)氨氣與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，脫除煙氣中的部分氮氧化物，未反應(yīng)的氮氧化物和氨氣 一起流入鍋爐下一個(gè)受熱面即過(guò)熱器和再熱器6 ； (3)所述SCR還原劑溶液供給及控制裝置 3通過(guò)SCR還原劑溶液管道16將所述尿素溶液輸入所述SCR還原劑溶液噴射器組9，這里 SCR還原劑溶液供給及控制裝置3根據(jù)SCR反應(yīng)器14需要的氨需量折算出需要補(bǔ)充的氨基 物質(zhì)溶液，按需要補(bǔ)充的流量進(jìn)行輸送，從所述SCR還原劑溶液噴射器組9噴出的尿素液滴 與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣，與步驟(2)中未反應(yīng)的氮氧化物和氨氣混合；(4)步驟
(3)中得到的氨氣和煙氣的混合物流入所述SCR反應(yīng)器14，在催化劑的作用下，發(fā)生SCR反 應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?。本?shí)施例的綜合脫硝效率可以達(dá)到92%。實(shí)施例2
本實(shí)施例中的鍋爐煙氣脫除氮氧化物系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的還原劑溶液制備系統(tǒng)1， 與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)1相連的SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2，與所述還原劑溶 液制備系統(tǒng)1相連的SCR還原劑溶液供給及控制裝置3，以及位于鍋爐爐膛出口處的SNCR
7還原劑溶液噴射器組18，位于鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)的SCR還原劑溶液噴射器組9，位于鍋爐尾部 煙道內(nèi)的加載有SCR催化劑13的SCR反應(yīng)器14。所述SNCR還原劑溶液噴射器組18設(shè)置在煙氣溫度為905_945°C的鍋爐爐膛出口 處，與所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2通過(guò)SNCR還原劑溶液管道5連接；所述SCR 還原劑溶液噴射器組9設(shè)置在煙氣溫度為450-520°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)，與所述SCR還原劑 溶液供給及控制裝置3通過(guò)SCR還原劑溶液管道16連接。本實(shí)施例中所用的還原劑為碳酸 氫銨。所述SCR還原劑溶液噴射器組9噴射出的碳酸氫銨液滴的直徑為500微米，所述SCR 還原劑溶液噴射器組9噴射出的碳酸氫銨到達(dá)下一個(gè)受熱面即省煤器7的時(shí)間為0. 1-0. 6 秒，所述SCR還原劑溶液噴射器組9為6個(gè)，所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的距離為 300毫米，所述SNCR還原劑溶液噴射器組18與所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的煙道 上設(shè)有過(guò)熱器和再熱器6，所述SCR還原劑溶液噴射器組9與所述SCR反應(yīng)器14之間的煙 道上依次設(shè)有省煤器7，靜態(tài)混合器10，煙氣導(dǎo)流板11，整流格柵12，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器 14。本實(shí)施例的工作原理及煙氣脫硝工藝同實(shí)施例1，本實(shí)施例的綜合脫硝效率可以 達(dá)到88%ο實(shí)施例3
本實(shí)施例的鍋爐煙氣脫除氮氧化物系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的還原劑溶液制備系統(tǒng)1，與 所述還原劑溶液制備系統(tǒng)1相連的SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2，與所述還原劑溶液 制備系統(tǒng)1相連的SCR還原劑溶液供給及控制裝置3，以及位于鍋爐爐膛出口處的SNCR還 原劑溶液噴射器組18，位于鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)的SCR還原劑溶液噴射器組9，位于鍋爐尾部煙 道內(nèi)的加載有SCR催化劑13的SCR反應(yīng)器14。所述SNCR還原劑溶液噴射器組18設(shè)置在煙氣溫度為980_1130°C的鍋爐爐膛出 口處，與所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置2通過(guò)SNCR還原劑溶液管道5連接；所述 SCR還原劑溶液噴射器組9設(shè)置在煙氣溫度為550-630°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室8內(nèi)，與所述SCR還 原劑溶液供給及控制裝置3通過(guò)SCR還原劑溶液管道16連接。本實(shí)施中所用的還原劑為 碳酸銨。所述SCR還原劑溶液噴射器組9噴射出的碳酸銨液滴的直徑為200微米，所述SCR 還原劑溶液噴射器組9噴射出的碳酸銨到達(dá)下一個(gè)受熱面即省煤器7的時(shí)間為0. 8秒，所 述SCR還原劑溶液噴射器組9為6個(gè)，所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的距離為500毫 米，所述SNCR還原劑溶液噴射器組18與所述SCR還原劑溶液噴射器組9之間的煙道上設(shè) 有過(guò)熱器和再熱器6，所述SCR還原劑溶液噴射器組9與所述SCR反應(yīng)器14之間的煙道上 依次設(shè)有省煤器7，靜態(tài)混合器10，煙氣導(dǎo)流板11，整流格柵12，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器14。本實(shí)施例的工作原理及煙氣脫硝工藝同實(shí)施例1，本實(shí)施例的綜合脫硝效率可以 達(dá)到86%ο上述實(shí)施例中的還原劑為任何加熱后可以產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)，如尿素、碳酸氫銨、碳
酸銨等。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì) 于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或 變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或 變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的還原劑溶液制備系統(tǒng)(1)，與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)(1)連接的位于 鍋爐外的SNCR還原劑溶液供給及控制裝置(2)；位于鍋爐爐膛出口處的SNCR還原劑溶液噴射器組(18)，所述SNCR還原劑溶液噴射器 組(18 )與所述SNCR還原劑溶液供給及控制裝置(2 )通過(guò)SNCR還原劑溶液管道(5 )連接；位于鍋爐尾部煙道內(nèi)的SCR反應(yīng)器(14)，所述SCR反應(yīng)器(14)內(nèi)加載有SCR催化劑 (13)；其特征在于還包括與所述還原劑溶液制備系統(tǒng)(1)連接的位于鍋爐外的SCR還原劑 溶液供給及控制裝置(3 )，位于鍋爐轉(zhuǎn)向室(8 )內(nèi)的SCR還原劑溶液噴射器組(9 )，所述SCR 還原劑溶液噴射器組(9 )與所述SCR還原劑溶液供給及控制裝置(3 )通過(guò)SCR還原劑溶液 管道(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述SNCR還原 劑溶液噴射器組(18)設(shè)置在煙氣溫度為800-1250°C的鍋爐爐膛出口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述SCR還 原劑溶液噴射器組(9)設(shè)置在煙氣溫度為300-700°C的鍋爐轉(zhuǎn)向室(8)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述SCR還原 劑溶液噴射器組(9)噴射出的還原劑物質(zhì)液滴的直徑小于等于500微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述SCR還原 劑溶液噴射器組(9)噴射出的還原劑物質(zhì)到達(dá)下一個(gè)受熱面的時(shí)間大于等于0. 1秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述SCR還原 劑溶液噴射器組(9)為多個(gè)，所述SCR還原劑溶液噴射器組(9)之間的距離大于等于200毫 米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于所述 SNCR還原劑溶液噴射器組(18)與所述SCR還原劑溶液噴射器組(9)之間的煙道上設(shè)有過(guò) 熱器和再熱器(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或7所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，其特征在于 所述SCR還原劑溶液噴射器組(9)與所述SCR反應(yīng)器(14)之間的煙道上依次設(shè)有省煤器 (7)、靜態(tài)混合器(10)、煙氣導(dǎo)流板(11)、整流格柵(12)。
9.利用權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫除 氮氧化物的工藝，包括以下步驟①在所述還原劑溶液制備系統(tǒng)(1)中配制氨基物質(zhì)溶液，所述SNCR還原劑溶液供給及 控制裝置(2 )通過(guò)SNCR還原劑溶液管道(5 )將所述氨基物質(zhì)溶液輸入所述SNCR還原劑溶 液噴射器組(18)，從所述SNCR還原劑溶液噴射器組(18)噴出的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合， 被加熱并分解成氨氣；②氨氣與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)，脫除煙氣中的部分氮氧化物，未反應(yīng)的氮氧化物和 氨氣一起流入鍋爐下一個(gè)受熱面；③所述SCR還原劑溶液供給及控制裝置(3)通過(guò)SCR還原劑溶液管道(16)將所述氨基 物質(zhì)溶液輸入所述SCR還原劑溶液噴射器組(9 )，從所述SCR還原劑溶液噴射器組(9 )噴出 的氨基物質(zhì)液滴與煙氣混合，被加熱并分解成氨氣，與步驟②中未反應(yīng)的氮氧化物和氨氣混合；④步驟③中得到的氨氣和煙氣的混合物流入所述SCR反應(yīng)器(14)，在催化劑的作用 下，發(fā)生SCR反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的煙氣脫除氮氧化物的工藝，其特征在于所述步驟(4)中， 氨氣與煙氣的混合物依次穿過(guò)省煤器(7)、靜態(tài)混合器(10)、煙氣導(dǎo)流板(11)和整流格柵 (12)，最后進(jìn)入SCR反應(yīng)器(14)。
全文摘要
一種鍋爐煙氣脫除氮氧化物的系統(tǒng)，包括位于鍋爐外的還原劑溶液制備系統(tǒng)，與其相連的位于鍋爐外的SNCR還原劑溶液供給及控制裝置，位于鍋爐爐膛出口的SNCR還原劑溶液噴射器組與SNCR還原劑溶液供給及控制裝置通過(guò)SNCR還原劑溶液管道連接，位于鍋爐尾部煙道內(nèi)的SCR反應(yīng)器；還包括SCR還原劑溶液供給及控制裝置，SCR還原劑溶液噴射器組，所述SCR還原劑溶液噴射器組與所述SCR還原劑溶液供給及控制裝置通過(guò)SCR還原劑溶液管道連接；解決了現(xiàn)有技術(shù)中的SNCR/SCR混合脫硝工藝存在SCR段脫硝效率低，SCR段脫硝效率高時(shí)還原劑成本高，綜合脫硝效率的自動(dòng)控制難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B01D53/86GK102145254SQ201110090909
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者曲景宏, 朱利民, 馬力 申請(qǐng)人:北京洛卡環(huán)保技術(shù)有限公司