一種強化煙氣脫硝工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種強化煙氣脫硝工藝方法，其特點為采用定?轉(zhuǎn)子混合器強化還原劑混合及煙氣可控增壓的高效SCR脫硝過程。采用本發(fā)明的工藝方法對常規(guī)及低溫?zé)煔膺M行脫硝處理具有煙氣與還原劑混合均勻，還原劑利用率高及脫硝段煙氣壓力可調(diào)等優(yōu)點。
【專利說明】
一種強化煙氣脫硝工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種強化煙氣脫硝工藝方法，其特點為采用定-轉(zhuǎn)子混合器強化還原劑混合及煙氣可控增壓的高效SCR脫硝過程，屬于化工及環(huán)保領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]工業(yè)企業(yè)排放的氮氧化物(NOx)是造成大氣污染的主要污染源之一，由此帶來的大氣污染，尤其是酸雨、霧霾問題十分嚴重，造成的經(jīng)濟損失巨大，已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素。同時，大氣污染對人民的生活帶來了巨大的影響，也對人們的身體產(chǎn)生了很大的危害。因此，國家已經(jīng)制定了相關(guān)政策及法規(guī)，進一步加大大氣污染治理力度，而煙氣脫硝是其中最為重要的內(nèi)容。[〇〇〇3]目前，選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)(S卩SCR)是推廣最好，應(yīng)用最多的干法脫硝技術(shù)。在工程實施中，尤其是大煙氣量的處理條件下，煙氣的流動力學(xué)受到了工程師和研究者們的廣泛關(guān)注。由于SCR工藝中一般采用噴頭將還原劑噴入煙氣中，其混合效果會影響到整體還原效果。在混合不均勻的情況下，為了達到既定脫硝效率必須過量噴入還原劑，會帶來催化劑表面結(jié)垢及氨逃逸等問題。為了克服這種不利，相當(dāng)數(shù)量的研究及改進工作放在了混合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化上。但為了制造煙氣湍流促進混合效果，又損失了一部分動力，在煙道的后部常需改進風(fēng)道結(jié)構(gòu)或者做增壓處理等等。
[0004]針對以上問題，本公司提供了一種強化混合且可控增壓的脫硝工藝方法，首次將定-轉(zhuǎn)子混合器(ZL 200440042631.6)引入SCR脫硝工藝中，并針對煙氣還原劑混合做了結(jié)構(gòu)改進，目的是通過強化氣液混合，提高還原劑利用率的同時可以對煙氣調(diào)控增壓，達到一舉兩得的目的。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種強化煙氣脫硝工藝方法，具體內(nèi)容包含實施工藝采用的設(shè)備組合及設(shè)備結(jié)構(gòu)。
[0006]設(shè)備組合及設(shè)備結(jié)構(gòu)說明
[0007]本發(fā)明提供的強化煙氣脫硝工藝方法，適用于常規(guī)及低溫SCR脫硝工藝，其特征在于采用以下設(shè)備組合方式及設(shè)備結(jié)構(gòu):
[0008]在強化低溫SCR脫硝工藝中，從廢熱鍋爐出來的煙氣管道與定-轉(zhuǎn)子混合器煙氣入口連接，定-轉(zhuǎn)子混合器的出口通過管道與低溫SCR脫硝反應(yīng)器連接，低溫SCR脫硝反應(yīng)器設(shè)有凈化后的煙氣排出口。
[0009]在強化常規(guī)SCR煙氣脫硝工藝中，從廢熱鍋爐I出來的煙氣管道與定-轉(zhuǎn)子混合器煙氣入口連接，定-轉(zhuǎn)子混合器的出口通過管道與SCR脫硝反應(yīng)器的入口連接，SCR脫硝反應(yīng)器的出口與廢熱鍋爐II的入口相連，廢熱鍋爐II后設(shè)有煙氣排出口。
[0010]在兩種工藝中，煙氣在定-轉(zhuǎn)子混合器中與噴入的還原劑進行高效混合后，由出口排出至脫硝反應(yīng)器中，排出煙氣過程的增壓強度可調(diào)節(jié)，為達到此目的，采用的定-轉(zhuǎn)子混合器的進氣及排氣氣路及詳細結(jié)構(gòu)如下:
[0011]定-轉(zhuǎn)子混合器的煙氣入口沿旋轉(zhuǎn)軸軸向方向進入，還原劑噴頭入口與煙氣入口平行且處于定子的分隔環(huán)或者柱銷間隙之間，煙氣出口沿旋轉(zhuǎn)圓周切線方向排出；
[0012]可控增壓的定-轉(zhuǎn)子混合器采用以下兩種結(jié)構(gòu)其中的一種:
[0013]1.定子采用同心圓環(huán)，且在圓周展開面上開孔，孔為圓型，轉(zhuǎn)子采用柱銷結(jié)構(gòu)，且柱銷截面為圓形；
[0014]2.定子和轉(zhuǎn)子均采用柱銷結(jié)構(gòu)，且柱銷截面均為圓形。
[0015]本發(fā)明的有益效果
[0016]常規(guī)脫硝工藝中，因為氨的分布靠噴頭及導(dǎo)流及擾流板分布控制，控制氨分布的最主要因素是三方面:噴頭位置，噴入速度，導(dǎo)流及擾流效率，混合效果以反應(yīng)器內(nèi)一級催化劑接觸截面氨的濃度分布標準方差小于等于5%為目標值，通常為了達到混合效果，壓力降損失約幾十到幾百帕不等。
[0017]采用了本發(fā)明提供的強化煙氣脫硝工藝，由于采用了定-轉(zhuǎn)子混合器強化混合，其還原劑在煙氣混合的上分布完全均勻，一級催化劑入口接觸截面濃度分布標準方差不大于 1%，且煙氣混合后增壓可控，增壓范圍幾十至幾百帕不等。
[0018]采用本發(fā)明提供的強化煙氣脫硝工藝，其高效的混合不僅穩(wěn)定的提高了還原劑的利用率，在降低了氨逃逸的情況下，還延長了催化劑的使用壽命，由于其增壓效果可控，為長期運行后由于各種原因帶來的系統(tǒng)總壓力損失帶來了更多保障?！靖綀D說明】
[0019]圖1為強化煙氣脫硝工藝的裝置組合流程示意圖，其中1-1為SCR強化煙氣脫硝工藝流程示意圖，1-2為低溫SCR強化煙氣脫硝工藝流程示意圖。
[0020]圖2是定子開圓孔同心圓環(huán)-轉(zhuǎn)子圓柱銷式定-轉(zhuǎn)子混合器的進出氣路及結(jié)構(gòu)示意圖，其中2-1為定-轉(zhuǎn)子混合器旋轉(zhuǎn)軸向截面結(jié)構(gòu)正視示意圖，2-2為定-轉(zhuǎn)子混合器俯視示意圖，2-3為定-轉(zhuǎn)子混合器同心圓環(huán)-柱銷截面結(jié)構(gòu)俯視示意圖，2-4為同心圓環(huán)的圓周展開后開孔示意圖，A為還原劑入口，B為煙氣入口，C為煙氣出口，D為開圓孔同心圓環(huán)式定子及外殼，E為圓柱銷式轉(zhuǎn)子。
[0021]圖3為定子圓柱銷-轉(zhuǎn)子圓柱銷式定-轉(zhuǎn)子混合器的進出氣路及結(jié)構(gòu)示意圖，其中 3-1為定-轉(zhuǎn)子混合器旋轉(zhuǎn)軸向截面結(jié)構(gòu)正視示意圖，3-2為定-轉(zhuǎn)子混合器俯視示意圖，3-3 為定-轉(zhuǎn)子混合器柱銷-柱銷截面結(jié)構(gòu)俯視示意圖，A為還原劑入口，B為煙氣入口，C為煙氣出口，D為圓柱銷式定子及外殼，E為圓柱銷式轉(zhuǎn)子。具體實施例[〇〇22] 實施例1[〇〇23] SCR強化煙氣脫硝工藝
[0024]定-轉(zhuǎn)子混合器結(jié)構(gòu):定子轉(zhuǎn)子均采用圓柱銷
[0025]煙氣流量:32000m3/h[〇〇26] 氨的濃度分布標準方差:<1 %
[0027] 增壓線性區(qū)域:30Pa?600Pa
[0028] 實施例2[〇〇29]低溫SCR強化煙氣脫硝工藝
[0030]定-轉(zhuǎn)子混合器結(jié)構(gòu):定子:開孔同心圓環(huán)，轉(zhuǎn)子:圓柱銷
[0031]煙氣流量:81000m3/h[〇〇32]氨的濃度分布標準方差:<1 %
[0033]增壓線性區(qū)域:50Pa?700Pa[〇〇34] 實施例3[〇〇35]SCR強化煙氣脫硝工藝
[0036]定-轉(zhuǎn)子混合器結(jié)構(gòu):定子:開孔同心圓環(huán)，轉(zhuǎn)子:圓柱銷
[0037]煙氣流量:200000m3/h[〇〇38]氨的濃度分布標準方差:<1 %
[0039] 增壓線性區(qū)域:30Pa?500Pa。
【主權(quán)項】
1.一種強化煙氣脫硝工藝方法，其特征在于實施脫硝工藝中采用以下設(shè)備組合:在強化低溫SCR煙氣脫硝工藝中，從廢熱鍋爐出來的煙氣管道與定-轉(zhuǎn)子混合器煙氣入 口連接，定-轉(zhuǎn)子混合器的出口通過管道與低溫SCR脫硝反應(yīng)器連接，低溫SCR脫硝反應(yīng)器設(shè) 有凈化后的煙氣排出口。2.—種強化煙氣脫硝工藝方法，其特征在于實施脫硝工藝中采用以下設(shè)備組合:在強化常規(guī)SCR煙氣脫硝工藝中，從廢熱鍋爐I出來的煙氣管道與定-轉(zhuǎn)子混合器煙氣 入口連接，定-轉(zhuǎn)子混合器的出口通過管道與SCR脫硝反應(yīng)器的入口連接，SCR脫硝反應(yīng)器的 出口與廢熱鍋爐II的入口相連，廢熱鍋爐II后設(shè)有煙氣排出口。3.—種強化煙氣脫硝工藝方法，其特征在于采用權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的設(shè)備組 合時，采用下述設(shè)備結(jié)構(gòu)及接口組合:定-轉(zhuǎn)子混合器的煙氣入口沿旋轉(zhuǎn)軸軸向方向進入，還原劑噴頭入口與煙氣入口平行 且處于定子的分隔環(huán)或者柱銷間隙之間，煙氣出口沿旋轉(zhuǎn)法線切線方向排出；可控增壓的定-轉(zhuǎn)子混合器采用以下兩種結(jié)構(gòu)其中的一種:.1.定子采用同心圓環(huán)，且在圓周展開面上開孔，孔為圓型，轉(zhuǎn)子采用柱銷結(jié)構(gòu)，且柱銷 截面為圓形；.2.定子和轉(zhuǎn)子均采用柱銷結(jié)構(gòu)，且柱銷截面均為圓形。
【文檔編號】B01D53/90GK105944569SQ201610497795
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】宋云華, 李丁, 劉欣, 李正林, 魏玉勝
【申請人】山西都寶清潔能源投資有限公司, 北京陽光欣禾科技有限公司