烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪技术

本发明专利技术公开了一种烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪，所述烟气脱硝方法包括以下步骤：将高温低氧气体引入喷射输送泵或气力送粉设备，喷射输送泵或气力送粉设备通过伸入炉膛的喷枪将固体脱硝剂喷入炉膛脱硝反应区内，所述高温低氧气体温度＞100℃，含氧量＜15%。由于固体脱硝剂省略了溶液的升温和蒸发过程，喷入的脱硝剂受热后快速分解即可参与脱硝反应，减少了氨逃逸，可有效提高脱硝效率；利用热气输送脱硝剂粉料，使部分脱硝剂在输送过程中提前分解释放出NH3，缩短了脱硝剂在炉膛内分解释放NH3的时间，从而可更加有效的利用温度窗口。

【技术实现步骤摘要】
烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪
本专利技术涉及大气污染治理领域，具体为一种烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪。
技术介绍
SNCR是选择性非催化还原（selectiveNon-CatalyticReduction）的英文缩写，选择性非催化还原脱硝SNCR技术是一种有效的氮氧化物脱除技术，它以炉膛作为反应器，将氮还原剂(氨气、氨水或尿素)利用喷枪直接喷入到温度窗口为875～1205℃的区域中，还原剂分解产生的氨气再与烟气中的NOx发生氧化还原反应生成无污染的N2和H2O。该方法相比于SCR技术的优点在于不需要昂贵的催化剂，反应的系统比SCR工艺简单，所花费的投资小，建设周期短，运行成本低廉。现有的SNCR脱硝技术是将脱硝剂以溶液的形式喷入，溶液浓度一般为15%～50%，脱硝剂经升温、蒸发、分解产生NH3，与活性根反应产生NH2，NH2与NO还原反应产生N2和H2O等多个时段，历经数秒钟，其中主要的时间段为溶液的蒸发，占总反应时间的60%～90%。煤粉炉和链条炉采用SNCR脱硝一般布置在炉膛出口，炉膛出口速度约5m/s左右；循环流化床锅炉一般布置在炉膛段，烟气速度约3m/s。脱硝剂雾滴穿越炉膛数米甚至十米以上，很多雾滴穿越SNCR反应温度窗口后还没有蒸发完成，当温度低于900℃时，由于氨气与氮氧化物的反应速度很慢，使得在较短的氨气停留时间内反应不完全，造成氨氮比高、脱硝剂消耗量大、脱硝效率低、氨逃逸导致环境二次污染等问题。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是提供一种可以克服现有脱硝技术缺陷的烟气脱硝方法，为实现上述技术目的，本专利技术提供的技术方案为：一种烟气脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：将高温低氧气体引入喷射输送泵或气力送粉设备输送固体脱硝剂，喷射输送泵或气力送粉设备通过伸入炉膛的喷枪将固体脱硝剂喷入脱硝反应区，所述高温低氧气体温度＞100℃，含氧量＜15%。在上述方案的基础上，进一步的技术方案还包括：所述喷枪的喷口按照逆喷的方式布置，使烟气和脱硝剂能充分混合。在所述喷枪上设置漩涡发生体，使流经各喷口的烟气产生漩涡流态，以加强烟气和脱硝剂的混合效果，提高脱硝效率。所述漩涡发生体可采用柱形构件、板形构件等。所述喷枪设有主管道和多个分支管道，喷口设置在所述分支管道的末端，喷口端部设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体。作为优选方案，所述第一漩涡发生体可采用管形构件，同心安装在喷口端部，其内部为圆形管筒，外部呈多边形；所述第二漩涡发生器采用块状的矩形构件。所述固体脱硝剂可以采用铵盐、尿素、氰尿酸中的任一种，优选采用碳酸氢铵。本专利技术烟气脱硝方法在脱硝反应的后段还设有烟气除尘步骤，将烟气除尘系统的出气口通过循环管路与喷射输送泵或气力送粉设备进气口连接，所述高温低氧气体即为烟气除尘系统排出的净化烟气，使被排放烟气的热量得以回用，节省能源。或者，所述高温低氧气体也可采用安全、稳定性高的氮气作为气源。一种适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪，其特征在于，包括主管道和与主管道连接的多个分支管道，所述分支管道的喷口设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体。作为优选，所述第一漩涡发生体设为同心安装在喷口的管形构件，其内部为圆形管筒，外部呈多边形；所述第二漩涡发生器采用块状的矩形构件。有益效果：1）使用固体脱硝剂可省略溶液的升温和蒸发时间，喷入的脱硝剂受热后快速分解即可参与脱硝反应，氨氮比可以减低到1左右，减少了氨逃逸，有效提高脱硝效率；与采用溶液脱硝剂的脱硝工艺相比，可采用伸入炉膛的喷枪，精准控制脱硝剂反应位置。2）利用热气输送脱硝剂粉料，在输送过程中，也使部分脱硝剂提前分解释放出NH3，缩短了脱硝剂在炉膛内分解释放NH3的时间，从而可更加有效的利用温度窗口。3）使用低含氧量气体输送粉料，尤其是经除尘净化后的气源，可保证NH3的使用安全，远离NH3爆炸范围，提高系统运行的安全性。附图说明图1为粉料喷枪的前视结构示意图；图2为粉料喷枪的侧视结构示意图；图3为粉料喷枪的后视结构示意图。具体实施方式为了进一步阐明本专利技术的技术方案和技术效果，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。实施例一：一种烟气脱硝方法，采用改进的SNCR烟气脱硝工艺。本例中，原烟气中的NOx浓度为350mg/Nm3，烟气产生量为70000m3/h，采用NH4HCO3（碳酸氢铵）固体脱硝剂，NH4HCO3固体由螺旋秤调节给料量后输送至气力送粉设备，NH4HCO3的给料量为64kg/h，折合氨氮比为1.5。在SNCR脱硝系统中，适合SNCR脱硝反应的温度窗口主要集中在炉膛内850～1200℃的区域。使用具有多个喷口的长形粉料喷枪伸入炉膛内，将其喷口均匀布置在SNCR反应区中。所述粉料喷枪进口与气力送粉设备连接，粉料喷枪包括主管道和并排设置在主管道连上的多个分支管道，所述分支管道的喷口设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体。如图1至图3所示。所述第一漩涡发生体为同心安装在喷口的管形构件，其内部为圆形管筒，外部为六边形面；所述第二漩涡发生体采用立方体构件。喷枪的主管道横向布置在反应区中，其喷口按照逆喷的方式排布将固体脱硝剂粉料喷向烟气。流经喷口的烟气越过第一漩涡发生体后，产生气体振动，交替生成两排旋涡流，可加强烟气与脱硝剂的混合效果，第二漩涡发生体的设置可进一步加强这种效果。自SNCR反应区出来的烟气经过换热后在SCR反应系统中完成进一步的脱硝，之后烟气进入除尘系统进行除尘。烟气除尘系统所排出的烟气温度约为140～150℃，含氧量约为10～14.4%（体积比），含尘量约为30mg/m3，可用作气力送粉设备的气源，其低含氧量、低含尘量可保障固体粉尘在输送过程中的安全性，其高温度使部分固体脱硝剂在输送过程中即分解NH3（氨气），可减少反应时间。将烟气除尘系统排出的净化烟气通过耐高温风机以540m3/h的输送速度引至气力送粉设备后，与NH4HCO3固体脱硝剂混合。固体粉料随热气流送到喷枪中，通过喷口均匀喷入炉膛SNCR温度窗口反应区中。经过SNCR脱硝反应后，炉膛出口烟气的NOx含量为70mg/Nm3，脱硝效率可达80%以上，氨逃逸减低到10ppm。实施例二：在实施例一的基础上，位于SNCR脱硝后段的SCR脱硝也可采用相同的处理方式。在SCR反应区中，向经过换热后温度约280～420℃的烟气中喷入固体脱硝剂（如碳酸氢铵），使烟气和固体脱硝剂热解产生的氨气在催化剂作用下发生反应。伸入SCR反应区的喷枪布置在催化剂层的前段，其结构设计同实施例一。上述实施例中，所述固体脱硝剂也可采用铵盐、尿素或氰尿酸等其它固体脱硝剂，但优选采用碳酸氢铵。引入气力送粉设备的高温低氧气体也可采用氮气等其它含氧量低、性质稳定的气源。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：将高温低氧气体引入喷射输送泵或气力送粉设备输送固体脱硝剂，喷射输送泵或气力送粉设备通过伸入炉膛的喷枪将固体脱硝剂喷入脱硝反应区，所述高温低氧气体温度＞100℃，含氧量＜15%。

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硝方法，其特征在于：将高温低氧气体引入喷射输送泵或气力送粉设备输送固体脱硝剂，喷射输送泵或气力送粉设备通过伸入炉膛的喷枪将固体脱硝剂喷入脱硝反应区，所述高温低氧气体温度＞100℃，含氧量＜15%；所述喷枪将喷口按照逆喷的方式布置，所述喷枪设有主管道和多个分支管道，主管道与喷射输送泵或气力送粉设备连接，喷口设置在所述分支管道的末端，喷口端部设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体，所述第一漩涡发生体为同心安装在喷口的管形构件，其内部为圆形管筒，外部呈多边形；所述第二漩涡发生器为块状的矩形构件。2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硝方法，其特征在于，所述固体脱硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌斌，聂江宁，罗海滔，赵云清，潘小玉，陈燕，
申请(专利权)人：江苏揽山环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32