本實用新型屬于煙氣脫硝領域,具體而言,本實用新型涉及粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統。
背景技術:
隨著我國經濟的飛速發(fā)展,天然氣、石油和煤等化石燃料等能源得到更加廣泛的應用,使得環(huán)境問題日益嚴峻,因此引起了一系列環(huán)境問題,如酸雨、臭氧層破壞、溫室效應等,使得我們的生存環(huán)境愈加嚴峻。我國以煤炭為主的能源結構決定了我國的氮氧化物和硫氧化物排放量一直處于居高不下的狀況,大量污染性氣體的排放,使得環(huán)境問題日益嚴峻,不僅嚴重影響我國人民的生產生活,而且不利于我國經濟的可持續(xù)發(fā)展。因此,環(huán)境問題得到了國家越來越多的關注。
人類活動排放的NOX90%以上來自燃料燃燒過程。各種工業(yè)爐窯、民用爐灶、機動車及其他內燃機中的燃料高溫燃燒時,燃料中的含氮物質氧化生成NOX,參與燃燒的空氣或富氧空氣中的N2和O2也會生成NOX。從能源結構來看,我國的一次能源和發(fā)電能源構成中,煤占據了絕對的主導地位。并且我國80%以上的煤是直接燃燒的,特別是用于電站、工業(yè)鍋爐及民用鍋爐中。因此,相當長的時期內,煙氣中的NOX排放是導致我國大氣NOX污染的一個主要因素,如何減少固定源排放的NOX是大氣環(huán)境治理的一個重要課題。
煙氣脫硝屬于燃燒后處理技術,許多發(fā)達國家的排煙系統都需安裝煙氣脫硝裝置。煙氣脫硝方法較多,但目前得到大量工業(yè)應用的只有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法,其他方法目前均處于實驗研究階段或中試階段。
技術實現要素:
本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此,本實用新型的一個目的在于提出了粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,利用該脫硝系統采用兼具蓄熱和脫硝功能的脫硝蓄熱體,表面光滑、耐磨,工藝簡便可行,煙氣無需除塵即可進行脫硝反應,操作簡單,脫硝效率高。
根據本實用新型的一個方面,本實用新型提出了粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,包括:
粉煤工業(yè)鍋爐,所述粉煤工業(yè)鍋爐的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴,所述還原劑噴嘴適于向所述爐膛內噴入還原劑,使所述還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理;
旋風分離裝置,所述旋風分離裝置與所述粉煤工業(yè)鍋爐的煙氣出口相連,所述旋風分離裝置適于對煙氣進行除塵處理;
脫硝裝置,所述脫硝裝置內具有脫硝催化劑,所述脫硝裝置與所述旋風分離器相連且所適于對煙氣進行脫硝處理;
空預器,所述空預器與所述脫硝裝置相連,所述空預器適于利用煙氣余熱對含氧氣體進行預熱;
脫硫裝置,所述脫硫裝置與所述空預器相連,所述脫硫裝置適于除去煙氣中的硫氧化物;以及
煙囪,所述煙囪與所述脫硫裝置相連。
由此,利用上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,將還原劑噴嘴設置在爐膛側壁上,進而將煙氣與還原劑在爐膛內混合進行預脫硝處理,經過預脫硝處理后的煙氣經過除塵處理在脫硝裝置內再次進行還原反應進行脫硝處理,最后回收煙氣余熱并進行脫硫處理。該系統利用爐膛內高溫,對煙氣進行預脫硝處理,從而可以部分脫除煙氣中的氮氧化物,減輕后續(xù)脫銷裝置的壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低脫銷成本。
另外,根據本實用新型上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統還可以具有如下附加的技術特征:
在本實用新型中,所述脫硝蓄熱體為球狀、條狀、圓柱體狀或蜂窩體狀。
在本實用新型中,所述脫硝催化劑為蜂窩狀且外形呈正方體,所述正方體尺寸為200mm×200mm×200mm,所述脫硝催化劑上通孔的截面為正方形,尺寸為15mm×15mm。
在本實用新型中,所述脫硝催化劑上通孔的截面為圓形,孔徑為15mm。
在本實用新型中,所述還原劑噴嘴為霧化噴嘴。
在本實用新型中,所述霧化噴嘴為氨水霧化噴嘴或者尿素霧化噴嘴。
在本實用新型中,所述空預器與所述粉煤工業(yè)鍋爐的助燃劑入口相連,以便適于將預熱后的含氧氣體作為助燃劑通入粉煤工業(yè)鍋爐內。
附圖說明
圖1是根據本實用新型一個實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統的結構示意圖。
圖2是利用本實用新型一個實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統對粉煤工業(yè)鍋爐煙氣進行脫硝處理方法的流程圖。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
根據本實用新型的一個方面,本實用新型提出了粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,下面參考圖1描述本實用新型實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,包括:粉煤工業(yè)鍋爐100、旋風分離裝置200、脫硝裝置300、空預器400、脫硫裝置500和煙囪600。
其中,粉煤工業(yè)鍋爐100的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴110,還原劑噴嘴110適于向爐膛120內噴入還原劑,使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理;旋風分離裝置200與粉煤工業(yè)鍋爐100的煙氣出口120相連,旋風分離裝置200適于對煙氣進行除塵處理;脫硝裝置300內具有脫硝催化劑,脫硝裝置300與旋風分離器200相連且所適于對煙氣進行脫硝處理;空預器400與脫硝裝置300相連,空預器400適于利用煙氣余熱對含氧氣體進行預熱;脫硫裝置500與空預器400相連,脫硫裝置500適于除去煙氣中的硫氧化物;以及煙囪600與脫硫裝置500相連。
由此,利用上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,將還原劑噴嘴設置在爐膛側壁上,進而將煙氣與還原劑在爐膛內混合進行預脫硝處理,經過預脫硝處理后的煙氣經過除塵處理在脫硝裝置內再次進行還原反應進行脫硝處理,最后回收煙氣余熱并進行脫硫處理。該系統利用爐膛內高溫,對煙氣進行預脫硝處理,從而可以部分脫除煙氣中的氮氧化物,減輕后續(xù)脫銷裝置的壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低脫銷成本。
下面詳細描述本實用新型具體實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統。
粉煤工業(yè)鍋爐100
根據本實用新型的實施例,粉煤工業(yè)鍋爐100的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴110,還原劑噴嘴110適于向爐膛120內噴入還原劑,使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理。由此,通過還原劑噴嘴向粉煤工業(yè)鍋爐的爐膛內噴入還原劑,使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理。
根據本實用新型的實施例,還原劑噴嘴設置在爐膛,還原劑噴出后可快速氣化或分解成氣態(tài)氨,并迅速與高溫煙氣混合,且在爐膛內高溫的作用下,煙氣中的氮氧化物與還原劑發(fā)生還原反應,可將煙氣中的部分氮氧化物脫除,減輕后續(xù)脫銷裝置的脫銷壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低運行成本。
根據本實用新型的具體實施例,還原劑噴嘴為霧化噴嘴。由此采用氣泡霧化技術,使用高壓壓縮空氣或富氧空氣作為霧化介質,使還原劑噴出的瞬間霧化為小霧滴,霧滴顆??蛇_到40μm以下,能夠很好的與煙氣混合均勻。
根據本實用新型的具體實施例,霧化噴嘴可以為氨水霧化噴嘴或者尿素霧化噴嘴。由此向爐膛120內噴入氨水或尿素作為還原劑。使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理,從而提高整體的脫硝效率。
旋風分離裝置200
根據本實用新型的實施例,旋風分離裝置200與粉煤工業(yè)鍋爐100的煙氣出口120相連,旋風分離裝置200適于對煙氣進行除塵處理。由此,使從粉煤工業(yè)鍋爐內排出的混合煙氣進入旋風分離裝置,以便對混合煙氣進行除塵處理。
根據本實用新型的實施例,粉煤工業(yè)鍋爐所用原料可以為無煙煤、長焰煤、煙煤、褐煤等一種或多種,粒度控制在50~500μm之間。因此,在粉煤燃燒產生高溫煙氣的同時會伴隨有大量的粉塵產生,并隨著煙氣排出。通過預先采用旋風分離裝置200對煙氣進行除塵處理,可以進一步提高后續(xù)脫硝裝置的脫硝處理效率。
脫硝裝置300
根據本實用新型的實施例,脫硝裝置300內具有脫硝催化劑,脫硝裝置300與旋風分離器200相連且所適于對煙氣進行脫硝處理。由此,使經過除塵處理的混合煙氣進入脫硝裝置,以便在脫硝催化劑的作用下使混合煙氣發(fā)生還原反應脫除氮氧化物。
根據本實用新型的實施例,脫硝蓄熱體為球狀、條狀、圓柱體狀或蜂窩體狀。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑為蜂窩狀且外形呈正方體,正方體尺寸為200mm×200mm×200mm,脫硝催化劑上通孔的截面為正方形,尺寸為15mm×15mm。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑上通孔的截面也可以為圓形,孔徑為15mm。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑以TiO2-Al2O3復合氧化物為載體,以活性炭為主要活性成分,以V2O5-WO3復合氧化物為輔助活性成分,以過渡金屬鐵、稀土元素鑭作為助劑,以搪瓷作為添加劑;
其中,基于脫硝催化劑總體質量,TiO2-Al2O3復合氧化物負載量為10~60質量%,活性炭的負載量為10~50質量%,V2O5-WO3復合氧化物的負載量為5~20質量%,過渡金屬鐵負載量為0.1~10質量%、稀土元素鑭負載量為0.1~10質量%,搪瓷的負載量為1~10質量%。
根據本實用新型的具體實施例,燃燒產生的高溫煙氣與設置在爐膛上的還原劑噴嘴噴出的還原劑混合并發(fā)生還原反應部分脫除氮氧化物后,從粉煤鍋爐爐膛出來,經對流管束后,煙氣溫度降低至300-600℃后經旋風分離裝置初步除塵后進入脫硝裝置。在脫硝裝置內具有脫硝催化劑的作用下,煙氣中的氮氧化物與氨氣發(fā)生還原反應,脫除氮氧化物,脫除效率可達98%以上。脫硝后的煙氣經空預器充分回收余熱,然后進入煙氣脫硫系統,脫除煙氣中的硫化物后,通過煙囪對外排放。根據本實用新型的具體實施例,煙氣在脫硝裝置內發(fā)生還原反應的溫度為300-600攝氏度。由此可以進一步提高催化脫硝反應,提高氮氧化物脫除率。
空預器400
根據本實用新型的實施例,空預器400與脫硝裝置300相連,空預器400適于利用煙氣余熱對含氧氣體進行預熱。由此,使脫除氮氧化物的煙氣進入空預器,以便利用煙氣余熱預熱含氧氣體。
根據本實用新型的實施例,空預器與粉煤工業(yè)鍋爐的助燃劑入口相連,以便適于將預熱后的含氧氣體作為助燃劑通入粉煤工業(yè)鍋爐內。由此可以將利用空預器預熱得到的熱含氧氣體作為助燃劑用于粉煤工業(yè)鍋爐,熱含氧氣體的溫度為150-300攝氏度。
脫硫裝置500和煙囪600
根據本實用新型的實施例,脫硫裝置500與空預器400相連,脫硫裝置500適于除去煙氣中的硫氧化物;以及煙囪600與脫硫裝置500相連。由此,使經過除塵處理后的煙氣進入脫硫裝置進行脫硫處理,以便得到凈化后煙氣,將凈化后煙氣由煙囪排出。
為了方便理解本實用新型上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統,下面對利用該系統對粉煤工業(yè)鍋爐煙氣進行脫硝處理的方法進行詳細描述。
根據本實用新型的實施例,該方法包括:通過還原劑噴嘴向粉煤工業(yè)鍋爐的爐膛內噴入還原劑,使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理;使從粉煤工業(yè)鍋爐內排出的混合煙氣進入旋風分離裝置,以便對混合煙氣進行除塵處理;使經過除塵處理的混合煙氣進入脫硝裝置,以便在脫硝催化劑的作用下使混合煙氣發(fā)生還原反應脫除氮氧化物;使脫除氮氧化物的煙氣進入空預器,以便利用煙氣余熱預熱含氧氣體;使經過除塵處理后的煙氣進入脫硫裝置進行脫硫處理,以便得到凈化后煙氣;將凈化后煙氣由煙囪排出。
由此,利用上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝方法,將還原劑噴嘴設置在爐膛側壁上,進而將煙氣與還原劑在爐膛內混合進行預脫硝處理,經過預脫硝處理后的煙氣經過除塵處理在脫硝裝置內再次進行還原反應進行脫硝處理,最后回收煙氣余熱并進行脫硫處理。該系統利用爐膛內高溫,對煙氣進行預脫硝處理,從而可以部分脫除煙氣中的氮氧化物,減輕后續(xù)脫銷裝置的壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低脫銷成本。
下面參考圖2詳細描述本實用新型具體實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝方法。
S100:爐膛內預脫硝處理
根據本實用新型的實施例,通過還原劑噴嘴向粉煤工業(yè)鍋爐的爐膛內噴入還原劑,使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理。
根據本實用新型的實施例,還原劑噴嘴設置在爐膛,還原劑噴出后可快速氣化或分解成氣態(tài)氨,并迅速與高溫煙氣混合,且在爐膛內高溫的作用下,煙氣中的氮氧化物與還原劑發(fā)生還原反應,可將煙氣中的部分氮氧化物脫除,減輕后續(xù)脫銷裝置的脫銷壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低運行成本。
根據本實用新型的具體實施例,還原劑噴嘴為霧化噴嘴。由此采用氣泡霧化技術,使用高壓壓縮空氣或富氧空氣作為霧化介質,使還原劑噴出的瞬間霧化為小霧滴,霧滴顆粒可達到40μm以下,能夠很好的與煙氣混合均勻。
根據本實用新型的具體實施例,霧化噴嘴可以為氨水霧化噴嘴或者尿素霧化噴嘴。由此向爐膛120內噴入氨水或尿素作為還原劑。使還原劑與粉煤工業(yè)鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理,從而提高整體的脫硝效率。
S200:除塵處理
根據本實用新型的實施例,使從粉煤工業(yè)鍋爐內排出的混合煙氣進入旋風分離裝置,以便對混合煙氣進行除塵處理。
根據本實用新型的實施例,粉煤工業(yè)鍋爐所用原料可以為無煙煤、長焰煤、煙煤、褐煤等一種或多種,粒度控制在50~500μm之間。因此,在粉煤燃燒產生高溫煙氣的同時會伴隨有大量的粉塵產生,并隨著煙氣排出。通過預先采用旋風分離裝置對煙氣進行除塵處理,可以進一步提高后續(xù)脫硝裝置的脫硝處理效率。
S300:還原反應脫除氮氧化物
根據本實用新型的實施例,使經過除塵處理的混合煙氣進入脫硝裝置,以便在脫硝催化劑的作用下使混合煙氣發(fā)生還原反應脫除氮氧化物。
根據本實用新型的實施例,脫硝蓄熱體為球狀、條狀、圓柱體狀或蜂窩體狀。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑為蜂窩狀且外形呈正方體,正方體尺寸為200mm×200mm×200mm,脫硝催化劑上通孔的截面為正方形,尺寸為15mm×15mm。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑上通孔的截面也可以為圓形,孔徑為15mm。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑以TiO2-Al2O3復合氧化物為載體,以活性炭為主要活性成分,以V2O5-WO3復合氧化物為輔助活性成分,以過渡金屬鐵、稀土元素鑭作為助劑,以搪瓷作為添加劑;
其中,基于脫硝催化劑總體質量,TiO2-Al2O3復合氧化物負載量為10~60質量%,活性炭的負載量為10~50質量%,V2O5-WO3復合氧化物的負載量為5~20質量%,過渡金屬鐵負載量為0.1~10質量%、稀土元素鑭負載量為0.1~10質量%,搪瓷的負載量為1~10質量%。
根據本實用新型的具體實施例,燃燒產生的高溫煙氣與設置在爐膛上的還原劑噴嘴噴出的還原劑混合并發(fā)生還原反應部分脫除氮氧化物后,從粉煤鍋爐爐膛出來,經對流管束后,煙氣溫度降低至300-600℃后經旋風分離裝置初步除塵后進入脫硝裝置。在脫硝裝置內具有脫硝催化劑的作用下,煙氣中的氮氧化物與氨氣發(fā)生還原反應,脫除氮氧化物,脫除效率可達98%以上。脫硝后的煙氣經空預器充分回收余熱,然后進入煙氣脫硫系統,脫除煙氣中的硫化物后,通過煙囪對外排放。根據本實用新型的具體實施例,煙氣在脫硝裝置內發(fā)生還原反應的溫度為300-600攝氏度。由此可以進一步提高催化脫硝反應,提高氮氧化物脫除率。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑通過下列步驟制備得到:
(1)將鈦源試劑和鋁源試劑分別配制成鈦源水溶液和鋁源溶液,并將鈦源水溶液和鋁源溶液進行共沉淀,以便制備得到氫氧化鈦與氫氧化鋁的沉淀混合物;
(2)將沉淀混合物進行第一干燥和第一焙燒,以便得到TiO2-Al2O3復合氧化物載體粉末;
(3)將TiO2-Al2O3復合氧化物載體粉末與活性炭粉末、搪瓷粉末和粘結劑進行擠出成型、定型和干燥,以便得到活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑;
(4)將偏鎢酸銨、偏釩酸銨溶解于草酸中,以便得到第一浸漬液;
(5)將活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑在第一浸漬液中進行第一浸漬,完成浸漬后進行第二干燥和第二焙燒,以便得到V2O5-WO3/活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑;
(6)將氯化鐵、氯化鑭配制成混合水溶液,以便得到第二浸漬液;以及
(7)將V2O5-WO3/活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑在第二浸漬液中進行第二浸漬,完成第二浸漬后進行第三干燥和第三焙燒,以便得到脫硝催化劑。
根據本實用新型的實施例,脫硝催化劑的制備方法具體包括:
(1)載體的制備
取一定量的鈦源試劑硫酸氧鈦和鋁源試劑氯化鋁,分別溶解于適量的去離子水中,攪拌均勻,分別制得鈦源和鋁源溶液,兩者濃度之比為1:(0.01~2)。將鈦源溶液、鋁源溶液、氨水通過并流的方式,按一定流速滴入裝有少量去離子水的反應釜中,該反應釜中設有攪拌裝置,保證溶液混合均勻、反應充分。鈦源溶液與鋁源溶液滴入速度相同,控制氨水的滴入速度,將反應液的PH值控制在9~11之間,共沉淀得到氫氧化鈦與氫氧化鋁的沉淀混合物。將該沉淀物抽濾、洗滌,反復數次,直至PH值至7左右。然后在85~115℃條件下干燥8~15h后,在350~600℃條件下焙燒5~8h,得到TiO2-Al2O3復合氧化物載體。
(2)活性組分負載
將活性組分活性炭粉末、搪瓷粉末與上述步驟得到的載體粉末混合均勻,加入添加劑搪瓷、粘結劑甘油攪拌均勻后,進行壓制或擠出成型,可以為球狀、條狀或蜂窩體狀等。然后將此部分在95~115℃條件下進行定型、干燥,得到活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑。
然后將一定量的偏鎢酸銨、偏釩酸銨試劑溶解于適量的草酸中,將上一步驟得到的活性炭/TiO2-Al2O3復合催化劑浸于等體積的該溶液中,其中該溶液中釩鎢的摩爾比為1:(0.1~5)。浸漬溫度為常溫,浸漬時間5~8h,浸漬完成后在85~115℃條件下干燥8~15h后,在350~600℃條件下焙燒5~8h。
(3)助劑負載
將一定量的氯化鐵(FeCl3·6H2O)、氯化鑭(LaCl3·7H2O)溶解于適量的去離子水中,并將上述得到的催化劑前軀體浸于等體積的該溶液中,浸漬溫度為常溫,浸漬時間5~8h,浸漬完成后在85~115℃條件下干燥8~15h后,在350~600℃條件下焙燒5~8h,得到陶瓷為添加劑的脫硝催化劑成品。
脫硝催化劑的外形可以若催化劑為球狀,催化劑直徑可以為3~6mm;若催化劑為條狀,催化劑為圓柱體形狀,直徑可以為3~6mm,長度可以為10~60mm;若催化劑為蜂窩狀,橫截面可以為長方體、正方體,也可以為圓形、扇形、橢圓形等,尺寸一般可以為150mm×150mm×150mm、250mm×200mm×150mm等,脫硝催化劑上通孔的截面為正方形,尺寸為10mm×10mm或15mm×15mm,脫硝催化劑上通孔的截面也可以為圓形,半徑為10mm或者15mm。外形、尺寸、孔徑可根據具體工況、使用環(huán)境等綜合因素考慮后確定。蜂窩體狀是優(yōu)選的,這是因為蜂窩狀催化劑的比表面積相較其他形狀的催化劑大,催化劑與反應介質的接觸面更大,催化反應效率更高。當催化劑為蜂窩體狀時,脫硝催化劑的比表面積在320m2/m3以上,機械強度>2MPa,,還原氮氧化物的催化活性可高達98%以上。
本實用新型的脫硝方案中,從粉煤工業(yè)鍋爐出來的高溫煙氣中含有大量粉塵,經旋風除塵裝置除去大部分粉塵后,進入脫硝系統進行脫硝反應。本實用新型采用蜂窩狀脫硝催化劑,布置在正方體的脫硝空間內,脫硝催化劑采用正方體形式,尺寸選用200mm×200mm×200mm,脫硝催化劑上通孔的截面為正方形,尺寸為15mm×15mm。由于從粉煤工業(yè)鍋爐出來的高溫煙氣中含有大量粉塵,雖然經過旋風除塵裝置去除了大部分粉塵,但煙氣中還含有一定量的粉塵,因此,此處選用的脫硝蓄熱蜂窩體使用的孔徑不能太小。但本實用新型采用的是添加有搪瓷的蓄熱脫硝蜂窩體,其表面光滑、耐磨,具有良好的抗堵性能,選用上述尺寸的蓄熱脫硝蜂窩體就能達到良好的脫硝效果。
S400:煙氣余熱利用
根據本實用新型的實施例,使脫除氮氧化物的煙氣進入空預器,以便利用煙氣余熱預熱含氧氣體。
根據本實用新型的實施例,上述脫硝方法進一步包括,將利用空預器預熱得到的熱含氧氣體作為助燃劑用于粉煤工業(yè)鍋爐,熱含氧氣體的溫度為150-300攝氏度。由此充分利用燃燒產生的高溫煙氣余熱,高效節(jié)能,能源利用率高。
S500:脫硫處理
根據本實用新型的實施例,使經過除塵處理后的煙氣進入脫硫裝置進行脫硫處理,以便得到凈化后煙氣;將凈化后煙氣由煙囪排出。
根據本實用新型的實施例,本實用新型上述實施例的粉煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法至少具有下列優(yōu)點之一:
(1)采用含搪瓷的脫硝催化劑,催化劑表面光滑、耐磨,脫硝工藝簡便可行,操作簡單,脫硝效率高。
(2)燃燒產生的煙氣經對流管束后溫度降低至300-600℃,進入脫硝系統進行脫硝處理后,充分回收余熱,然后經脫硫后通過煙囪對外排放,降低了排煙溫度,減少了排煙損失,降低了氮氧化物排放量,高效節(jié)能、環(huán)保。
(3)空氣/富氧空氣通過空預器被加熱至150~300℃后參與燃燒,充分利用燃燒產生的高溫煙氣余熱,高效節(jié)能,能源利用率高。
(4)將還原劑噴嘴設置在爐膛,還原劑在爐膛內的高溫作用下,與燃燒產生的高溫煙氣中的氮氧化物發(fā)生還原反應,可以部分脫除煙氣中的氮氧化物,減輕后續(xù)脫銷裝置的壓力,減少脫銷催化劑的用量,降低脫銷成本。
實施例
將破碎至100μm以下的長焰煤通過噴嘴噴入鍋爐爐膛內,與通過鼓風機送入爐膛內的空氣混合后進行燃燒,爐膛內溫度可達1050℃以上。設置于爐膛的霧化還原劑噴嘴噴出尿素霧滴,在爐膛內高溫的作用下,尿素快速分解出氨,氨與燃燒產生的高溫煙氣中的氮氧化物發(fā)生還原反應,部分脫除氮氧化物的高溫煙氣經設置在爐膛煙氣出口處的對流管束,加熱其中的軟化水。
溫度降低至500℃的煙氣經旋風除塵裝置初步除塵后進入脫硝系統。在脫銷催化劑的作用下,煙氣中的氮氧化物與氨氣發(fā)生還原反應,進一步脫除氮氧化物,脫除效率可達98%。脫硝后的煙氣經空預器充分回收余熱,然后進入煙氣脫硫系統,脫除煙氣中的硫化物后,通過煙囪對外排放。
上述通過鼓風機送入爐膛的空氣經過空預器被預熱至250℃后送入爐膛與粉煤混合后進行燃燒,可以有效提高燃燒效率,節(jié)省原料用量,降低運營成本。
該脫硝催化劑的具體配比如下:以催化劑整體質量為基準,其中TiO2-Al2O3復合氧化物載體的質量負載量為48%,活性炭的質量負載量為27%,V2O5-WO3復合氧化物活性組分的質量負載量為15%,助劑鐵、鑭助劑的質量負載量分別為1%、4%,添加劑搪瓷的質量負載量為5%。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本實用新型的限制,本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。