粉煤工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法技术方案

本发明专利技术公开了粉煤工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法，脱硝系统包括：粉煤工业锅炉、旋风分离装置、脱硝蓄热体、脱硫装置和烟囱，其中，粉煤工业锅炉的炉膛侧壁上设置有还原剂喷嘴，还原剂喷嘴适于向炉膛内喷入还原剂，使还原剂与粉煤工业锅炉烟气在炉膛内混合并进行预脱硝处理；旋风分离装置与粉煤工业锅炉的烟气出口相连；脱硝蓄热体与旋风分离装置相连，脱硝蓄热体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；脱硫装置与脱硝蓄热体相连；以及烟囱与脱硫装置相连。利用该脱硝系统可以有效地对粉煤工业锅炉烟气进行脱硝处理，脱硝效率显著。

Flue gas denitration system and denitration method of pulverized coal industrial boiler

The invention discloses a pulverized coal industrial boiler flue gas denitration system and denitration method, including denitrification system: pulverized coal industrial boiler, cyclone separator, denitration regenerator, desulfurization device and a chimney, wherein, the side wall of the pulverized coal industrial boiler is provided with a reducing agent nozzle, reducing agent nozzle is adapted to the furnace in the injection of reducing agent, the reducing agent with flue gas of pulverized coal industrial boiler in furnace mixing and pre denitrification treatment; cyclone separator and pulverized coal industrial boiler flue gas denitration outlet; heat accumulator and cyclone separation device is suitable for denitration of regenerator flue gas and waste heat recovery of flue gas denitration desulfurization and denitrification treatment; regenerator is connected; and a chimney desulfurization device connected with. The denitration system can effectively remove the flue gas from the pulverized coal industrial boiler, and the denitration efficiency is remarkable.

【技术实现步骤摘要】
粉煤工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法
本专利技术属于烟气脱硝领域，具体而言，本专利技术涉及粉煤工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，天然气、石油和煤等化石燃料等能源得到更加广泛的应用，使得环境问题日益严峻，因此引起了一系列环境问题，如酸雨、臭氧层破坏、温室效应等，使得我们的生存环境愈加严峻。我国以煤炭为主的能源结构决定了我国的氮氧化物和硫氧化物排放量一直处于居高不下的状况，大量污染性气体的排放，使得环境问题日益严峻，不仅严重影响我国人民的生产生活，而且不利于我国经济的可持续发展。因此，环境问题得到了国家越来越多的关注。人类活动排放的NOX90％以上来自燃料燃烧过程。各种工业炉窑、民用炉灶、机动车及其他内燃机中的燃料高温燃烧时，燃料中的含氮物质氧化生成NOX，参与燃烧的空气或富氧空气中的N2和O2也会生成NOX。从能源结构来看，我国的一次能源和发电能源构成中，煤占据了绝对的主导地位。并且我国80％以上的煤是直接燃烧的，特别是用于电站、工业锅炉及民用锅炉中。因此，相当长的时期内，烟气中的NOX排放是导致我国大气NOX污染的一个主要因素，如何减少固定源排放的NOX是大气环境治理的一个重要课题。烟气脱硝属于燃烧后处理技术，许多发达国家的排烟系统都需安装烟气脱硝装置。烟气脱硝方法较多，但目前得到大量工业应用的只有选择性催化还原法和选择性非催化还原法，其他方法目前均处于实验研究阶段或中试阶段。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出了粉煤工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法，利用该脱硝系统和脱硝方法采用兼具蓄热和脱硝功能的脱硝蓄热体，表面光滑、耐磨，工艺简便可行，烟气无需除尘即可进行脱硝反应，操作简单，脱硝效率高。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，包括：粉煤工业锅炉，所述粉煤工业锅炉的炉膛侧壁上设置有还原剂喷嘴，所述还原剂喷嘴适于向所述炉膛内喷入还原剂，使所述还原剂与粉煤工业锅炉烟气在所述炉膛内混合并进行预脱硝处理；旋风分离装置，所述旋风分离装置与所述粉煤工业锅炉的烟气出口相连，所述旋风分离装置适于对烟气进行除尘处理；脱硝蓄热体，所述脱硝蓄热体与所述旋风分离装置相连，所述脱硝蓄热体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；脱硫装置，所述脱硫装置与所述脱硝蓄热体相连，所述脱硫装置适于除去烟气中的硫氧化物；以及烟囱，所述烟囱与所述脱硫装置相连。由此，利用上述实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，将还原剂喷嘴设置在炉膛侧壁上，进而将烟气与还原剂在炉膛内混合进行预脱硝处理，经过预脱硝处理后的烟气经过除尘处理在脱硝蓄热体内再次进行还原反应进行脱硝处理和回收余热，最后进行脱硫处理。该系统利用炉膛内高温，对烟气进行预脱硝处理，从而可以部分脱除烟气中的氮氧化物，减轻后续脱销装置的压力，减少脱销催化剂的用量，降低脱销成本。另外，根据本专利技术上述实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述脱硝蓄热体为球状、条状、圆柱体状或蜂窝体状。在本专利技术的一些实施例中，所述脱硝蓄热体上的通孔呈正方形，所述正方形尺寸为(3-10mm)×(3-10mm)，所述通孔的壁厚为0.5-2mm，所述脱硝蓄热体的比表面积大于500。在本专利技术的一些实施例中，所述还原剂喷嘴为雾化喷嘴。在本专利技术的一些实施例中，所述雾化喷嘴为氨水雾化喷嘴或者尿素雾化喷嘴。在本专利技术的一些实施例中，所述脱硝蓄热体具有燃料气入口和热燃料气出口，所述热燃料气出口与所述粉煤工业锅炉的燃料入口相连。根据本专利技术的第二方面，本专利技术还提出了利用前面实施例所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统处理粉煤工业锅炉烟气的方法，包括：通过还原剂喷嘴向粉煤工业锅炉的炉膛内喷入还原剂，使所述还原剂与粉煤工业锅炉烟气在所述炉膛内混合并进行预脱硝处理；使从粉煤工业锅炉内排出的混合烟气进入旋风分离装置，以便对混合烟气进行除尘处理；使经过所述除尘处理的混合烟气进入脱硝蓄热体，以便在脱硝蓄热体进行蓄热和在催化剂的作用下发生还原反应脱除氮氧化物；使脱除氮氧化物的烟气进入脱硫装置进行脱硫处理，以便得到净化后烟气；将所述净化后烟气由烟囱排出。由此，利用上述实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝方法，将还原剂喷嘴设置在炉膛侧壁上，进而将烟气与还原剂在炉膛内混合进行预脱硝处理，经过预脱硝处理后的烟气经过除尘处理在脱硝蓄热体内再次进行还原反应进行脱硝处理和回收余热，最后进行脱硫处理。该系统利用炉膛内高温，对烟气进行预脱硝处理，从而可以部分脱除烟气中的氮氧化物，减轻后续脱销装置的压力，减少脱销催化剂的用量，降低脱销成本。另外，根据本专利技术上述实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，上述实施例的脱硝方法进一步包括，将利用脱硝蓄热体对含氧气体进行预热，并将预热后的含氧气体作为助燃剂用于粉煤工业锅炉，预热后的含氧气体的温度为250-450摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述混合烟气发生还原反应的温度为300-500摄氏度。在本专利技术的一些实施例中，所述脱硝蓄热体包括无机粉料、脱硝催化剂和添加剂，其中，所述无机粉料的负载量为50-100质量％，所述脱硝催化剂的负载量为5-40质量％，所述添加剂的负载量为1-10质量％，所述添加剂中含有搪瓷。在本专利技术的一些实施例中，所述脱硝蓄热体通过下列步骤制备得到：(1)将无机粉料、陶瓷粉末、搪瓷、粘结剂、增塑保湿剂、润滑剂和水进行混合、捏合和焙烧，以便得到蜂窝蓄热体；(2)通过共沉淀法制备得到TiO2-Al2O3复合氧化物，并将所述TiO2-Al2O3复合氧化物与活性炭进行混合，得到脱硝催化剂载体溶液；(3)利用偏钨酸铵、偏钒酸铵、氯化铁、氯化镧配制得到含有钨、钒、铁、镧的脱硝催化剂活性组分溶液；(4)将蜂窝蓄热体在脱硝催化剂载体溶液内进行第一浸渍处理、干燥和焙烧；(5)将经过步骤(4)处理后的蜂窝蓄热体在所述脱硝催化剂活性组分溶液进行第二浸渍、干燥和焙烧，以便获得所述脱硝蓄热体。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统的结构示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，下面参考图1描述本专利技术实施例的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，包括：粉煤工业锅炉100、旋风分离装置200、脱硝蓄热体300、脱硫装置400和烟囱500。其中，粉煤工业锅炉100的炉膛侧壁上设置有还原剂喷嘴110，还原剂喷嘴110适于向炉膛120内喷入还原剂，使还原剂与粉煤工业锅炉烟气在炉膛内混合并进行预脱硝处理；旋风分离装置200与粉煤工业锅炉100的烟气出口120相连，旋风分离装置200适于对烟气进行除尘处理；脱硝蓄热体300与旋风分离装置200相连，脱硝蓄热300体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；脱硫装置400与脱硝蓄热体300相连，脱硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，包括：粉煤工业锅炉，所述粉煤工业锅炉的炉膛侧壁上设置有还原剂喷嘴，所述还原剂喷嘴适于向所述炉膛内喷入还原剂，使所述还原剂与粉煤工业锅炉烟气在所述炉膛内混合并进行预脱硝处理；旋风分离装置，所述旋风分离装置与所述粉煤工业锅炉的烟气出口相连，所述旋风分离装置适于对烟气进行除尘处理；脱硝蓄热体，所述脱硝蓄热体与所述旋风分离装置相连，所述脱硝蓄热体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；脱硫装置，所述脱硫装置与所述脱硝蓄热体相连，所述脱硫装置适于除去烟气中的硫氧化物；以及烟囱，所述烟囱与所述脱硫装置相连。

【技术特征摘要】
1.一种粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，包括：粉煤工业锅炉，所述粉煤工业锅炉的炉膛侧壁上设置有还原剂喷嘴，所述还原剂喷嘴适于向所述炉膛内喷入还原剂，使所述还原剂与粉煤工业锅炉烟气在所述炉膛内混合并进行预脱硝处理；旋风分离装置，所述旋风分离装置与所述粉煤工业锅炉的烟气出口相连，所述旋风分离装置适于对烟气进行除尘处理；脱硝蓄热体，所述脱硝蓄热体与所述旋风分离装置相连，所述脱硝蓄热体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；脱硫装置，所述脱硫装置与所述脱硝蓄热体相连，所述脱硫装置适于除去烟气中的硫氧化物；以及烟囱，所述烟囱与所述脱硫装置相连。2.根据权利要求1所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述脱硝蓄热体为球状、条状、圆柱体状或蜂窝体状。3.根据权利要求2所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述脱硝蓄热体上的通孔呈正方形，所述正方形尺寸为(3-10mm)×(3-10mm)，所述通孔的壁厚为0.5-2mm，所述脱硝蓄热体的比表面积大于500。4.根据权利要求1所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述还原剂喷嘴为雾化喷嘴，任选地，所述雾化喷嘴为氨水雾化喷嘴或者尿素雾化喷嘴。5.根据权利要求1所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述脱硝蓄热体具有燃料气入口和热燃料气出口，所述热燃料气出口与所述粉煤工业锅炉的燃料入口相连。6.一种利用权利要求1-5任一项所述的粉煤工业锅炉烟气脱硝系统处理烟气的方法，包括：通过还原剂喷嘴向粉煤工业锅炉的炉膛内喷入还原剂，使所述还原剂与粉煤工业锅炉烟气在所述炉膛内混合并进行预脱硝处理；使从粉煤工业锅炉内排出的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，王志军，郭科宏，石为华，宋敏洁，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11