一种选择性催化还原脱硝系统技术方案

本实用新型专利技术涉及烟气处理领域，具体地，涉及一种选择性催化还原脱硝系统，该选择性催化还原脱硝系统包括锅炉预热单元(1)、锅炉(2)、省煤器(3)和选择性催化还原脱硝反应器，所述选择性催化还原脱硝反应器包括相互并联的主路脱硝反应器(41)和旁路脱硝反应器(42)，并且所述省煤器(3)与所述选择性催化还原脱硝反应器之间的连通管线上设置有烟气挡板(43)，所述烟气挡板(43)用于切换来自所述省煤器(3)的烟气的流向，使所述烟气流入所述主路脱硝反应器(41)或所述旁路脱硝反应器(42)。本实用新型专利技术的选择性催化还原脱硝系统能够实现从锅炉点火初期到到机组并网及并网后的全工况高效脱硝。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烟气处理领域，具体地，涉及一种选择性催化还原脱硝系统。
技术介绍
烟气是热电厂的主要排放物之一，通过可燃物在燃烧器(即锅炉)中燃烧产生。由于烟气中通常含有大量的氮氧化物NOx如NO，这些氮氧化物如果直接排放到大气中，会导致腐蚀性很强的酸雨，因此烟气在排放之前必须经过脱氮(即脱硝)处理。目前，运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)工艺和选择性非催化还原脱硝(SNCR)工艺。SCR脱硝工艺的化学反应原理是在烟气中，在催化剂作用下，喷入脱硝剂(尿素或者氨)，在特定的温度范围内与烟气中的NOx进行选择性还原反应生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。然而，锅炉在点火初期，锅炉出口烟气温度较低，要实现SCR脱硝系统的全负荷运行，主要技术路线包括：(1)使催化剂适应烟温，即使得催化剂适应低温到高温全工况环境；(2)使烟温适应催化剂，即改造锅炉省煤器及烟风系统，提高锅炉烟温。目前烟气低温SCR催化技术尚不成熟，国内外还没有应用于工程实践的适应低温到高温全工况环境的脱硝催化剂，因此，工业上大多通过改造锅炉省煤器及烟风系统的方式，提高锅炉烟温。主要包括：1)设置旁路烟道、2)设置省煤器旁路、3)省煤器分级改造和4)回热抽汽补充给水加热改造。1)设置旁路烟道在省煤器进口位置的烟道上开孔，抽一部分烟气至SCR入口处(为提高混合效果，也可以在尾部后烟道低温过热器管屏中、下层之间抽高温烟气)，设置烟气挡板，增加部分钢结构和支吊架。在低负荷时，通过抽取较高温烟气与省煤器出口过来的烟气混合，使低负荷时SCR入口处烟气温度达到320℃以上。旁路烟道上需要加装膨胀节、电动关断挡板、调节挡板进行调节烟气流量及温度。2)设置省煤器旁路在省煤器进口集箱以前设置调节阀和连接管道，将部分给水短路，直接引至下降管，减少给水在省煤器中的吸热量，以达到提高省煤器出口以及SCR入口处烟温的目的。此方案在机组50％负荷左右基本可行,省煤器后烟气温度可达到320℃，但在更低负荷的时候，需要旁路的给水量太大，在省煤器中介质可能会产生超温现象，威胁到机组的安全性；旁路量不太大时有可能发生汽水两相混合不均情况，此外，也会导致排烟温度升高10-30℃，影响机组经济性(热效率可能降低0.5-1.5％)。3)省煤器分级改造将原有省煤器靠烟气下游部分拆除，在SCR反应器后增设一定量的省煤器热面。给水直接引至位于SCR反应器后面的省煤器，然后通过连接管道引至位于SCR反应器前面的省煤器中。通过减少SCR反应器前省煤器的吸热量，达到提高SCR反应器入口温度在320℃以上的目的。烟气通过SCR反应器脱氮之后，进一步通过SCR反应器后的省煤器来吸收烟气中的热量，以保证空气预热器进、出口烟温基本保持不变，提高SCR在低负荷下投运率的同时，保证锅炉的热效率等性能指标不受影响。4)回热抽汽补充给水加热改造回热抽汽补充给水加热技术是指从汽轮机高压缸上选择一个合适的抽汽点，将该抽汽引入一高加，在机组低负荷时投运该路抽汽，来提高给水温度，以提高省煤器出口排烟温度，而保证低负荷时SCR催化剂能够安全稳定连续运行，实现全负荷脱硝的功能。以上四种方案均可以提升锅炉出口烟气温度，降低脱硝最低负荷，但是无一例外都需要锅炉本身热量来提升烟温，在锅炉启动初期热量输入不足的情况下，烟温无法达到脱硝要求，严重影响了脱硝效率。因此，急需开发出一种新的全工况选择性催化还原脱硝系统以保证锅炉点火到机组并网及并网后的全工况高效脱硝。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有的选择性催化还原脱硝系统无法实现锅炉点火到机组并网及并网后的全工况高效脱硝的缺陷，提供一种全工况高效脱硝的选择性催化还原脱硝系统，该选择性催化还原脱硝系统能够实现从锅炉点火初期到机组并网及并网后的全工况高效脱硝，并且能够保证脱硝装置的稳定运行。本技术提供了一种选择性催化还原脱硝系统，该选择性催化还原脱硝系统包括锅炉预热单元、锅炉、省煤器和选择性催化还原脱硝反应器，所述锅炉、所述省煤器和所述选择性催化还原脱硝反应器依次连通，所述锅炉预热单元用于对所述锅炉进行预热，所述选择性催化还原脱硝反应器包括相互并联的主路脱硝反应器和旁路脱硝反应器，并且所述省煤器与所述选择性催化还原脱硝反应器之间的连通管线上设置有烟气挡板，所述烟气挡板用于切换来自所述省煤器的烟气的流向，使所述烟气流入所述主路脱硝反应器或所述旁路脱硝反应器。优选地，所述锅炉预热单元为锅炉给水加热器，和/或依次连接的暖风器和送风机。优选地，所述送风机的出口与锅炉相通。优选地，所述脱硝系统还包括烟气深度处理系统，所述烟气深度处理系统用于对来自所述选择性催化还原脱硝反应器的烟气进行进一步处理。优选地，所述烟气深度处理系统包括顺序连接的除尘器、引风机、脱硫塔和烟囱。优选地，所述脱硝系统还包括换热装置，所述换热装置设置在所述选择性催化还原脱硝反应器和所述烟气深度处理系统之间，用于对来自所述选择性催化还原脱硝反应器的烟气进行取热。优选地，所述换热装置为空气预热器，且所述空气预热器的热空气出口与所述锅炉连通。优选地，所述送风机的出口与空气预热器的入口连通。优选地，所述主路脱硝反应器和旁路脱硝反应器的入口处和出口处分别设置有电动控制阀。优选地，所述脱硝系统还包括与主路脱硝反应器和旁路脱硝反应器的入口处电动控制阀连通的密封风机；与主路脱硝反应器和旁路脱硝反应器的出口处电动控制阀连通的密封风机，所述密封风机用于防止烟气泄露。本技术的专利技术人经过深入研究后发现，为了解决现有技术所存在的上述问题，可以按照省煤器出口烟气的温度进行反应器和催化剂选型，在装置运行初期，通过外加热源对锅炉进行预热，将省煤器出口烟气引入装填有低温(140-350℃或140-280℃)催化剂的旁路脱硝反应器；随着装置运行，锅炉出口烟气的温度不断升高，将省煤器出口烟气引入装填有宽温(250-450℃)催化剂的主路脱硝反应器。采用该种选择性催化还原脱硝系统即使在装置运行初期也能够有效脱除烟气中的氮氧化物，进而实现全工况选择性催化还原脱硝的目的，提高了脱硝效率。本技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1是根据本技术的一种具体实施方式的选择性催化还原脱硝系统。附图标记说明1-锅炉预热单元11-送风机12-暖风器13-锅炉给水加热器2-锅炉3-省煤器41-主路脱硝反应器42-旁路脱硝反应器43-烟气挡板5-空气预热器6-烟气深度处理系统61-除尘器62-引风机63-脱硫塔64-烟囱71-密封风机72-密封风机具体实施方式以下对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性催化还原脱硝系统，该选择性催化还原脱硝系统包括锅炉预热单元(1)、锅炉(2)、省煤器(3)和选择性催化还原脱硝反应器，所述锅炉(2)、所述省煤器(3)和所述选择性催化还原脱硝反应器依次连通，所述锅炉预热单元(1)用于对所述锅炉(2)进行预热，所述选择性催化还原脱硝反应器包括相互并联的主路脱硝反应器(41)和旁路脱硝反应器(42)，并且所述省煤器(3)与所述选择性催化还原脱硝反应器之间的连通管线上设置有烟气挡板(43)，所述烟气挡板(43)用于切换来自所述省煤器(3)的烟气的流向，使所述烟气流入所述主路脱硝反应器(41)或所述旁路脱硝反应器(42)。

【技术特征摘要】
1.一种选择性催化还原脱硝系统，该选择性催化还原脱硝系统包括锅炉预热单元(1)、锅炉(2)、省煤器(3)和选择性催化还原脱硝反应器，所述锅炉(2)、所述省煤器(3)和所述选择性催化还原脱硝反应器依次连通，所述锅炉预热单元(1)用于对所述锅炉(2)进行预热，所述选择性催化还原脱硝反应器包括相互并联的主路脱硝反应器(41)和旁路脱硝反应器(42)，并且所述省煤器(3)与所述选择性催化还原脱硝反应器之间的连通管线上设置有烟气挡板(43)，所述烟气挡板(43)用于切换来自所述省煤器(3)的烟气的流向，使所述烟气流入所述主路脱硝反应器(41)或所述旁路脱硝反应器(42)。2.根据权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述锅炉预热单元(1)为锅炉给水加热器(13)，和/或依次连接的暖风器(12)和送风机(11)。3.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，所述送风机(11)的出口与锅炉(2)相通。4.根据权利要求2所述的脱硝系统，其特征在于，所述脱硝系统还包括烟气深度处理系统(6)，所述烟气深度处理系统(6)用于对来自所述选择性催化还原脱硝反应器的烟气进行进一步处理。5.根据权利要求4所述的脱硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐东，郭为，吕智嘉，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华福建能源有限责任公司，神华福州罗源湾港电有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11