專利名稱：一種臥式余熱鍋爐低溫scr固定床煙氣脫硝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，特別是一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置。
背景技術(shù)：
2012年I月I日起正式實施的GB 13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》，調(diào)整了大氣污染物排放濃度限值；規(guī)定了現(xiàn)有火電鍋爐達到更加嚴格的排放濃度限值的時限；增設(shè)了燃氣鍋爐大氣污染物排放濃度限值；增設(shè)了大氣污染物特別排放限值。新標準的實施給所有有排放的企業(yè)提出更加嚴格的要求。目前控制煙氣氮氧化物排放的措施主要可分為三類。第一類是低氮氧化物燃燒技 術(shù)，即采用各種技術(shù)手段，通過抑制或還原燃燒過程中生成的氮氧化物，達到降低氮氧化物排放量的目的；第二類是燃燒室噴射脫硝技木，在燃燒室噴射某種物質(zhì)，使其在一定的溫度條件下還原已生成的氮氧化物，以降低其排放量；第三類是煙氣凈化技術(shù)，包括選擇性催化還原法煙氣脫硝(SCR)、選擇性非催化還原脫硝(SNCR)、混合脫硝(SCR/SNCR)等凈化技術(shù)。選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝技術(shù)主要化學反應(yīng)
I催化劑
4NO + 4NH, + O, ^味丨 J >4N2 + 6H20
6N02 +8NH3 催-側(cè) >7N, +12H20針對SCRエ藝，目前市場上普遍采用的蜂窩式、板式或波紋式催化劑的活性溫度范圍在25(T450°C范圍內(nèi)。選擇性非催化還原脫硝(SNCR)エ藝為還原劑噴入爐膛內(nèi)與氮氧化物(NOx)進行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，生成氮氣和水。該エ藝反應(yīng)溫度在85(Tl250°C范圍內(nèi)。SNCR/SCR混合脫硝エ藝也是在煙氣中加入還原劑，在一定溫度下，還原劑與煙氣中的氮氧化物(NOx)反應(yīng)，生成氮氣和水。最近有ー種新型的催化劑，其催化還原反應(yīng)溫度適用于低溫型、高溫型及寬溫型，在8(Γ420 V之間，拓展了原有SCR催化劑(反應(yīng)溫度一般在25(Γ450 V )的反應(yīng)溫度范圍，尤其是拓展了低溫段的還原反應(yīng)范圍。使用該種催化劑可以在較低溫度下進行轉(zhuǎn)化率>32%的脫硝反應(yīng)。但是，目前還沒有針對低溫脫硝反應(yīng)所設(shè)計的煙氣脫硝裝置。因此，急需解決在采用低溫脫硝反應(yīng)的鍋爐尾部煙氣處理時所采用的相關(guān)裝置問題，這里涉及到新建工程及現(xiàn)有工程的改造問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于，提供一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝的裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含余熱鍋爐，余熱鍋爐連接畑 ，在該煙 外側(cè)設(shè)置連接煙道，畑 開設(shè)下方出口及上方進ロ，該連接煙道與下方出口和上方進ロ相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器，該氨/空氣混合器設(shè)于連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)于連接煙道內(nèi)部；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器下方；上述煙囪中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板，該煙囪擋板位于下方出口和上方進ロ中間；該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置催化劑。在低溫SCR反應(yīng)器上方和下方個設(shè)置一個擋板。該連接煙道橫截面為矩形或圓形。該催化劑反應(yīng)溫度在8(Tl80°C范圍內(nèi)。一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含余熱鍋爐，余熱鍋爐連接煙囪，還設(shè)有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器，該氨/空氣混合器設(shè)于余 熱鍋爐外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)于余熱鍋爐與煙囪之間；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器左側(cè)，該低溫SCR反應(yīng)器右側(cè)為煙囪；該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置催化劑。本發(fā)明的有益效果為利用臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，能充分利用余熱鍋爐尾部煙氣約8(T18(TC的余熱，節(jié)約熱能。低溫SCR固定床布置在余熱鍋爐尾部最末端，對余熱鍋爐本體結(jié)構(gòu)影響最小，尤其適用于臥式余熱鍋爐脫硝改造項目。采用上述技術(shù)特征的臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置具還有如下優(yōu)點(I)低溫SCR要求的反應(yīng)溫度低，對余熱鍋爐熱效率影響小，系統(tǒng)運行經(jīng)濟。(2)低溫SCR布置在余熱鍋爐尾部最末端，對余熱鍋爐本體結(jié)構(gòu)影響小。(3)適用于燃氣ー蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組臥式余熱鍋爐脫硝改造，對動カ島及余熱鍋爐整體布置影響小，改造工程量小，改造費用低。(4)與燃氣輪機低氮燃燒器配合使用，經(jīng)低溫SCR脫硝的排氣滿足比GB13223-2011條件更苛刻地區(qū)的污染物排放標準要求。


圖IA為實施案例I的現(xiàn)有鍋爐脫硝改造結(jié)構(gòu)透視示意圖。圖IB為圖IA的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A為實施案例2的現(xiàn)有鍋爐脫硝改造結(jié)構(gòu)透視示意圖。圖2B為圖2A的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A為實施案例3的現(xiàn)有鍋爐脫硝改造結(jié)構(gòu)透視示意圖。圖3B為圖3A的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A為實施案例4的現(xiàn)有鍋爐脫硝改造結(jié)構(gòu)透視示意圖。圖4B為圖4A的俯視透視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為實施案例5的新建鍋爐脫硝結(jié)構(gòu)透視示意圖。
具體實施例方式實施案例I :
請參見圖1A、1B所示，其為對ー種現(xiàn)有的臥式余熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包含余熱鍋爐1，余熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側(cè)設(shè)置連接煙道6，煙囪8開設(shè)上方進ロ 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進ロ 81和下方出口 82相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5，該噴氨混合裝置4 一般包含噴氨格柵和靜態(tài)混合格柵或者渦流混合器，該氨/空氣混合器2設(shè)于連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5設(shè)于連接煙道6內(nèi)部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器5下方；上述煙囪8中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位于上方進ロ 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應(yīng)器5包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置反應(yīng)溫度在8(T18(TC范圍內(nèi)的催化劑。在本實施案例中，在低溫SCR反應(yīng)器上方和 下方個設(shè)置一個擋板3，用于低溫SCR反應(yīng)器在線檢修維護。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為矩形。其工作流程為來自還原劑制備系統(tǒng)的氨氣在氨/空氣混合器2內(nèi)與來自稀釋風機的空氣充分混合后，經(jīng)噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內(nèi)的低溫SCR反應(yīng)器5，與煙氣充分混合后進入低溫SCR反應(yīng)器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至畑 8排出。在畑 8內(nèi)部新設(shè)置擋板7，防止煙氣未經(jīng)脫硝而從煙囪旁路排出。在低溫SCR反應(yīng)器上、下方各設(shè)ー個擋板3，用于低溫SCR反應(yīng)器在線檢修維護。實施案例2 請參見圖2A、2B所示，其為對ー種現(xiàn)有的臥式余熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包含余熱鍋爐I，余熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側(cè)設(shè)置連接煙道6，煙囪8開設(shè)上方進ロ 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進ロ 81和下方出口 82相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器2、噴-氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5，該氨/空氣混合器2設(shè)于連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5設(shè)于連接煙道6內(nèi)部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器5下方；上述畑囪8中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位于上方進ロ 81和下方出-ロ 82中間；該低溫SCR反應(yīng)器5包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置反應(yīng)溫度在8(Tl80°C范圍內(nèi)的催化劑。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為矩形。其工作流程為來自還原劑制備系統(tǒng)的氨氣在氨/空氣混合器2內(nèi)與來自稀釋風機的空氣充分混合后，經(jīng)噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內(nèi)的低溫SCR反應(yīng)器5，與煙氣充分混合后進入低溫SCR反應(yīng)器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至畑 8排出。在畑 8內(nèi)部新設(shè)置擋板7，防止煙氣未經(jīng)脫硝而從畑 旁路排出。實施案例3 請參見圖3A、3B所示，其為對ー種現(xiàn)有的臥式余熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
該裝置包含余熱鍋爐1，余熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側(cè)設(shè)置連接煙道6，煙囪8開設(shè)上方進ロ 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進ロ 81和下方出口 82相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5，該氨/空氣混合器2設(shè)于連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5設(shè)于連接煙道6內(nèi)部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器5下方；上述煙囪8中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位于上方進ロ 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應(yīng)器5包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置反應(yīng)溫度在8(T18(TC范圍內(nèi)的催化劑。在本實施案例鎮(zhèn)中，在低溫SCR反應(yīng)器上方和下方個設(shè)置一個擋板3，用于低溫SCR反應(yīng)器在線檢測維護。在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為圓形。其工作流程為來自還原劑制備系統(tǒng)的氨氣在氨/空氣混合器2內(nèi)與來自稀釋風機的空氣充分混合后，經(jīng)噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內(nèi)的低溫SCR反應(yīng)器5，與煙氣充分混合后進入低溫SCR反應(yīng)器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至畑 8排出。在畑 8內(nèi)部新設(shè)置擋板7，防止煙氣未經(jīng)脫硝而從煙囪旁路排出。在低溫SCR反應(yīng)器上、下方各設(shè)ー個擋板3，用于低溫SCR反應(yīng)器在線檢修維護。實施案例4 請參見圖4A、4B所示，其為對ー種現(xiàn)有的臥式余熱鍋爐進行改造的低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包含余熱鍋爐1，余熱鍋爐I連接煙囪8，在該煙囪8外側(cè)設(shè)置連接煙道6，煙囪8開設(shè)上方進ロ 81及下方出口 82，該連接煙道6與上方進ロ 81和下方出口 82相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5，該氨/空氣混合器2設(shè)于連接煙道6外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5設(shè)于連接煙道6內(nèi)部；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置4設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器5下方；上述煙囪8中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板7，該煙囪擋板位于上方進ロ 81和下方出口 82中間；該低溫SCR反應(yīng)器5包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置反應(yīng)溫度在8(T18(TC范圍內(nèi)的催化劑。 在本實施案例中，該連接煙道6橫截面為圓形。其工作流程為來自還原劑制備系統(tǒng)的氨氣在氨/空氣混合器2內(nèi)與來自稀釋風機的空氣充分混合后，經(jīng)噴氨混合裝置4噴入布置在新增連接煙道6內(nèi)的低溫SCR反應(yīng)器5，與煙氣充分混合后進入低溫SCR反應(yīng)器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成氮氣和水。排放氣體通過連接煙道6接至畑 8排出。在畑 8內(nèi)部新設(shè)置擋板7，防止煙氣未經(jīng)脫硝而從畑 旁路排出。實施案例5 請參見圖5所示，其為對ー種新建的臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 包含余熱鍋爐1，余熱鍋爐連接煙囪8，還設(shè)有氨/空氣混合器2、噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5，該氨/空氣混合器2設(shè)于余熱鍋爐I外部，該噴氨混合裝置4及低溫SCR反應(yīng)器5設(shè)于余熱鍋爐與煙囪之間；氨/空氣混合器2連接噴氨混合裝置4，該噴氨混合裝置2設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器5左側(cè)，該低溫SCR反應(yīng)器5右側(cè)為煙囪8 ；該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置催化劑。其工作流程為來自還原劑制備系統(tǒng)的氨氣在氨/空氣混合器2內(nèi)與來自稀釋風機的空氣充分混合后，經(jīng)噴氨混合裝置4噴入布置在余熱鍋爐I尾部最末端的低溫SCR反應(yīng)器5，與煙氣充分混合后進入低溫SCR反應(yīng)器5，在催化劑作用下與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學反應(yīng)，生成氮氣和水。排放氣體由煙 8排向大氣。臥式余熱鍋爐排煙溫度約為100°C，在此溫度下進行選擇性催化劑還原反應(yīng)，生成氮氣和水，然后通過煙 排向大氣。其中，SCR催化劑的反應(yīng)溫度在一般在8(Tl80°C范圍內(nèi)，更優(yōu)選在12(Tl80°C范圍 內(nèi)。 其中，催化劑NOx轉(zhuǎn)化率> 50%。其中，催化劑原型多為顆粒狀。其中，SCR反應(yīng)器催化劑的布置是固定的，固定設(shè)置在低溫SCR反應(yīng)器內(nèi)。本實施例中可以選用的低溫催化劑指可以在80-180°C進行高效催化反應(yīng)的催化劑，其可以為武漢某公司生產(chǎn)的ETX-3型低溫脫硝催化劑；蘭州某化工新技術(shù)公司生產(chǎn)的RN-372低溫脫硝催化劑；以及專利公開號分別為CN101767003A、CN102008956A、CN101352681的低溫脫硝催化劑等。
權(quán)利要求
1.一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含余熱鍋爐，余熱鍋爐連接煙囪，其特征在于，在該煙 外側(cè)設(shè)置連接煙道，煙園開設(shè)下方出口及上方進ロ，該連接煙道與下方出口和上方進ロ相連接貫通； 還設(shè)有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器，該氨/空氣混合器設(shè)于連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)于連接煙道內(nèi)部； 氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器下方； 上述煙囪中間設(shè)置用于擋住煙氣的煙囪擋板，該煙囪擋板位于上方進口和下方出口中間； 該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置催化劑。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特征在干，在低溫SCR反應(yīng)器上方和下方個設(shè)置ー個擋板。
3.如權(quán)利要求I或2所述的ー種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特征在于，該連接煙道橫截面為矩形或圓形。
4.如權(quán)利要求I或2所述的ー種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特征在于，該催化劑反應(yīng)溫度在8(Tl80°C范圍內(nèi)。
5.一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含余熱鍋爐，余熱鍋爐連接煙囪，其特征在于，還設(shè)有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器，該氨/空氣混合器設(shè)于余熱鍋爐外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)于余熱鍋爐與煙囪之間； 氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器左側(cè)，該低溫SCR反應(yīng)器右側(cè)為煙囪； 該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，該脫硝反應(yīng)空間內(nèi)設(shè)置催化劑。
6.如權(quán)利要求5所述的ー種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，其特征在干，該催化劑反應(yīng)溫度在8(Tl80°C范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置，包含余熱鍋爐及其連接煙囪。一種結(jié)構(gòu)特征在于，在該煙囪外側(cè)設(shè)置連接煙道，煙囪開設(shè)下方出口及上方進口，該連接煙道與下方出口和上方進口相連接貫通；還設(shè)有氨/空氣混合器、噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器，該氨/空氣混合器設(shè)于連接煙道外部，該噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)于連接煙道內(nèi)部；氨/空氣混合器連接噴氨混合裝置，該噴氨混合裝置設(shè)于低溫SCR反應(yīng)器下方；煙囪下方出口和上方進口中間設(shè)置擋板；該低溫SCR反應(yīng)器包含脫硝反應(yīng)空間，內(nèi)設(shè)低溫催化劑。另一種結(jié)構(gòu)特征在于，噴氨混合裝置及低溫SCR反應(yīng)器設(shè)在余熱鍋爐和煙囪之間。采用上述兩種結(jié)構(gòu)得到一種臥式余熱鍋爐低溫SCR固定床煙氣脫硝裝置。
文檔編號B01D53/90GK102658025SQ20121015682
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者孫永斌, 徐清, 李新春 申請人:中國電力工程顧問集團華北電力設(shè)計院工程有限公司