本發(fā)明涉及煙氣處理技術領域，尤其是一種改進的CO焚燒爐SNCR脫硝裝置及其脫硝方法。

背景技術：

煉廠FCC再生器出口的煙氣中CO含量較高，是不被允許直接排放的，需要上一個CO焚燒爐。CO焚燒爐的高溫可以給SNCR脫硝裝置提供一個高溫環(huán)境。但是，CO焚燒爐700℃～800℃的燃燒溫度與SNCR脫硝最佳反應溫度900-1000℃還有一定的距離。所以現(xiàn)有技術中就通過對SNCR脫硝裝置進行二次加熱，使之達到最佳反應溫度。這種方式能源消耗大，運行成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種改進的CO焚燒爐SNCR脫硝裝置及其脫硝方法，能夠解決現(xiàn)有技術的不足，實現(xiàn)SNCR脫硝裝置的低溫高效運行。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。

一種改進的CO焚燒爐SNCR脫硝裝置，包括串聯(lián)連接的液氨儲罐、蒸發(fā)器、緩沖罐、混合器和噴射機構，噴射機構與CO焚燒爐相連，混合器上連接有旁路進氣管和進風管，所述噴射機構包括位于CO焚燒爐頂部的第一噴射槍和位于CO焚燒爐底部的第二噴射槍，在CO焚燒爐中部設置有若干個第三噴射槍，第三噴射槍在CO焚燒爐的兩側交錯設置，相鄰兩個噴射槍之間設置有隔板，CO焚燒爐頂部的排煙口連接有過濾水槽，過濾水槽通過旁路回流管連接至CO焚燒爐，旁路回流管與旁路回流管的連接點位于最高位置的第二噴射槍與第一噴射槍之間。

作為優(yōu)選，所述第一噴射槍內(nèi)設置有第一噴射管路，第一噴射管路內(nèi)設置有若干層折流層，折流層包括若干個平行設置的折流板，折流板為彎折形狀，折流板兩側的彎折部位等長，折流板彎折的角度為25°～ 35°，折流板彎折的方向朝向第一噴射管路的出口處，第一噴射管路的出口處設置有第一金屬絲網(wǎng)層，第一噴射管路的外側包裹有第一加熱層。

作為優(yōu)選，所述同層的相鄰兩個折流板的間隙與折流板的寬度之比為1∶2，不同層的折流板之間交錯設置。

作為優(yōu)選，所述第二噴射槍內(nèi)設置有第二噴射管路，第二噴射管路內(nèi)設置有孔板，孔板上的通孔的直徑為0.1mm～0.3mm，第二噴射管路的外側設置有旁路管，旁路管的兩端分別位于孔板的兩側，旁路管的出射方向與第二噴射管路的出射方向相反，其夾角為130°～150°，旁路管出射口的下方設置有擋板，第二噴射管路的出口處設置有霧化機構。

作為優(yōu)選，所述霧化機構包括縮口，縮口出口處設置有空腔，空腔內(nèi)填充有彈簧片，縮口的外側包裹有第二加熱層。

作為優(yōu)選，所述第三噴射槍包括第三噴射管路，第三噴射管路外側套接有第四噴射管路，第四噴射管路內(nèi)設置有超聲波霧化器和第三加熱層。

作為優(yōu)選，所述第三噴射管路的內(nèi)徑與第三噴射管路和第四噴射管路之間的間距之比為7∶1。

一種使用上述的改進的CO焚燒爐SNCR脫硝裝置的脫硝方法，包括以下步驟：

A、液氨從液氨儲罐流出，通過蒸發(fā)器氣化，進過緩沖罐穩(wěn)壓后在混合器中與氫氣混合，然后通入空氣進行稀釋；混合氣體中氨氣和氫氣的含量分別為3.5wt％和7wt％，余量為空氣；

B、將混合氣體通過第一噴射槍、第二噴射槍和第三噴射槍向CO焚燒爐內(nèi)噴射；第一噴射槍的噴射壓力為4bar～5bar，噴射為950℃～1050℃，第二噴射槍的噴射壓力為2.5bar～4bar，噴射溫度為650℃～700℃，第三噴射槍的噴射壓力為3.5bar～4.5bar，噴射溫度為700℃～800℃；CO焚燒爐的燃燒溫度與第三噴射槍的噴射溫度相等；

C、CO焚燒爐內(nèi)的煙氣經(jīng)過燃燒，進入過濾水槽，過濾水槽中50％～70％的煙氣通過旁路回流管回流入CO焚燒爐內(nèi)。

作為優(yōu)選，步驟B中，在第一噴射槍內(nèi)注入二氧化硫氣體，使得二氧化硫氣體占混合氣體整體的1wt％～1.5wt％；步驟C中，過濾水槽內(nèi)的水含有10wt％～15wt％的氫氧化鈉。

采用上述技術方案所帶來的有益效果在于：因FCC裝置CO焚燒爐特殊性，溫度在850℃以下，不在SNCR的最佳反應溫度區(qū)間內(nèi)，故本發(fā)明依托煉廠現(xiàn)有條件，與還原劑一起加入廢氫氣，增加反應的活性基團，擴大SNCR的反應窗口，向低溫方向發(fā)展，適用于FCC裝置CO焚燒爐工況。本發(fā)明通過對CO焚燒爐內(nèi)還原氣體的噴射結構的改進，使還原氣體在CO焚燒爐內(nèi)形成分層脫硝反應的環(huán)境，然后通過對不同位置的還原氣體進行具有針對性的加熱，提高各個反應層的反應效率。還原氣體的成分針對CO焚燒爐分層反應的結構設計，可以有效降低SNCR脫硝反應的最佳溫度區(qū)間，從而減少額外的能源消耗。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結構圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中第一噴射槍的結構圖。

圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中第二噴射槍的結構圖。

圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中第三噴射槍的結構圖。

圖5是本發(fā)明一個具體實施方式中隔板上風機的結構圖。

圖中：1、液氨儲罐；2、蒸發(fā)器；3、緩沖罐；4、混合器；5、CO焚燒爐；6、第一噴射槍；7、第二噴射槍；8、第三噴射槍；9、隔板；10、排煙口；11、過濾水槽；12、旁路回流管；13、第一噴射管路；14、折流板；15、第一金屬絲網(wǎng)層；16、第一加熱層；17、第二噴射管路；18、孔板；19、旁路管；20、擋板；21、縮口；22、空腔；23、彈簧片；24、第三噴射管路；25、第四噴射管路；26、超聲波霧化器；27、第三加熱層；28、第二加熱層；29、旁路進氣管；30、進風管；31、風機；32、外殼；33、通氣孔；34、葉輪。

具體實施方式

本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明 書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-5，本發(fā)明一個具體實施方式包括串聯(lián)連接的液氨儲罐1、蒸發(fā)器2、緩沖罐3、混合器4和噴射機構，噴射機構與CO焚燒爐5相連，混合器4上連接有旁路進氣管29和進風管30，所述噴射機構包括位于CO焚燒爐5頂部的第一噴射槍6和位于CO焚燒爐5底部的第二噴射槍7，在CO焚燒爐5中部設置有四個第三噴射槍8，第三噴射槍8在CO焚燒爐5的兩側交錯設置，相鄰兩個噴射槍之間設置有隔板9，CO焚燒爐5頂部的排煙口10連接有過濾水槽11，過濾水槽11通過旁路回流管12連接至CO焚燒爐5，旁路回流管12與旁路回流管12的連接點位于最高位置的第二噴射槍7與第一噴射槍6之間。第一噴射槍6內(nèi)設置有第一噴射管路13，第一噴射管路13內(nèi)設置有若干層折流層，折流層包括若干個平行設置的折流板14，折流板14為彎折形狀，折流板14兩側的彎折部位等長，折流板14彎折的角度為31°，折流板14彎折的方向朝向第一噴射管路13的出口處，第一噴射管路13的出口處設置有第一金屬絲網(wǎng)層15，第一噴射管路13的外側包裹有第一加熱層16。同層的相鄰兩個折流板14的間隙與折流板14的寬度之比為1∶2，不同層的折流板14之間交錯設置。同層的相鄰兩個折流板14的間隙與折流板14的寬度之比為1∶2，不同層的折流板14之間交錯設置。第二噴射槍7內(nèi)設置有第二噴射管路17，第二噴射管路17內(nèi)設置有孔板18，孔板18上的通孔的直徑為0.2mm，第二噴射管路17的外側設置有旁路管19，旁路管19的兩端分別位于孔板18的兩側，旁路管19的出射方向與第二噴射管路17的出射方向相反，其夾角為140°，旁路管19出射口的下方設置有擋板20，第二噴射管路17的出口處設置有霧化機構。霧化機構包括縮口21，縮口21出口處設置有空腔22，空腔22內(nèi)填充有彈簧片23，縮口21的外側包裹有第二加熱層28。第三噴射槍8包括第三噴射管路24，第三噴射管路24外側套接有第四噴射管路25，第四噴射管路25內(nèi)設置有超聲波霧化器26和第三加熱層27。第三噴射管路24的內(nèi)徑與第三噴射管 路24和第四噴射管路25之間的間距之比為7∶1。在每個隔板9的頂部設置有風機31，風機31水平設置，風機31包括外殼32，外殼32上豎直設置有若干個通氣孔33，外殼32內(nèi)水平方向設置有葉輪34。

使用上述改進的CO焚燒爐SNCR脫硝裝置的脫硝方法，包括以下步驟：

A、液氨從液氨儲罐1流出，通過蒸發(fā)器2氣化，進過緩沖罐3穩(wěn)壓后在混合器4中與氫氣混合，然后通入空氣進行稀釋；混合氣體中氨氣和氫氣的含量分別為3.5wt％和7wt％，余量為空氣；

B、將混合氣體通過第一噴射槍6、第二噴射槍7和第三噴射槍8向CO焚燒爐5內(nèi)噴射；第一噴射槍6的噴射壓力為4.8bar，噴射為990℃，第二噴射槍7的噴射壓力為3.1bar，噴射溫度為660℃，第三噴射槍8的噴射壓力為4.2bar，噴射溫度為740℃；CO焚燒爐5的燃燒溫度與第三噴射槍8的噴射溫度相等；

C、CO焚燒爐5內(nèi)的煙氣經(jīng)過燃燒，進入過濾水槽11，過濾水槽11中55％的煙氣通過旁路回流管12回流入CO焚燒爐5內(nèi)。

其中，步驟B中，在第一噴射槍6內(nèi)注入二氧化硫氣體，使得二氧化硫氣體占混合氣體整體的1.2wt％；步驟C中，過濾水槽11內(nèi)的水含有12wt％的氫氧化鈉。

此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在混合氣體中混入1wt％～2wt％的甲烷，可以明顯提升SNCR脫硝的反應效率。本實施例中根據(jù)混合氣體的組合，甲烷含量優(yōu)選為1.1wt％。

本發(fā)明可以在低溫環(huán)境下大幅度提高SNCR脫硝反應的效率，經(jīng)過長時間運行測試，本發(fā)明的SNCR脫硝效率可以在現(xiàn)有技術中30％-50％的基礎上提高至65％-75％，已經(jīng)接近了SCR脫硝的水平。而且能耗可以在現(xiàn)有技術的基礎上降低20％以上。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范 圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。