一种高温预除尘协同脱硝的方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高温预除尘协同脱硝的方法与系统，属于工业废气净化环保及能源领域。本发明专利技术通过在锅炉省煤器与SCR脱硝反应器之间的上升烟道内设置陶瓷滤管，实现预除尘与脱硝，同时有效改善烟气流场，从而突破传统SCR脱硝技术脱硝效率瓶颈，提升污染物处理装置的运行可靠性与经济性。相比现有技术，本发明专利技术具有系统简单、脱硝效率高、系统可靠性经济性大幅提升等优点，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高温预除尘协同脱硝的方法与系统
本专利技术属于工业废气净化环保及能源领域，特别涉及一种高温预除尘协同脱硝的方法与系统。
技术介绍
当前燃煤电厂烟气脱硝应用最广泛的是选择性催化还原（SCR）技术，该技术具有成熟、稳定、经济的优点，但其脱硝效率受到NH3逃逸控制指标的限制，一般设计不超过90%。而NH3逃逸控制指标主要受控于脱硝入口烟气流场与脱硝催化剂性能。另一方面，在实际运行中，由于烟气流场不均匀、烟尘浓度较高等原因，导致SCR脱硝催化剂积灰、堵塞及磨损，严重影响催化剂的性能与使用寿命。如能够在常规SCR脱硝装置前脱除一部分烟尘与NOx，同时优化烟气流场，则将大大提高下游SCR脱硝装置运行的可靠性与经济性。与本专利技术相关的专利，如公告号CN105107310B——《一种催化陶瓷滤管及制备方法》，是在陶瓷过滤管基体上依次涂覆不同催化活性组分层和分离膜，制备的催化陶瓷滤管能够实现高温烟气(＞300℃)下的一体化高效脱除粉尘、NOx和单质汞。但要实现高效的脱除能力，必然要求滤管的大量布置，由此带来工程投资较大的问题，影响了其工业上的推广应用。再如公开号CN109758855A——《一种陶瓷滤管脱硝脱硫除尘器》，是通过在外部进气烟道喷入氨和碳酸钠，使其与烟气中的氮氧化物、硫氧化物发生反应，然后进入陶瓷滤管除尘脱硝脱硫设备实现污染物协同脱除。但要直接达到常规SCR脱硝装置的脱硝效率，同样要求布置大量的陶瓷滤管，且采用碳酸钠作为脱硫吸收剂成本较高，因此，此方法也存在投资与运行成本较高的问题。专利
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前燃煤烟气NOx超低排放所要求的高脱硝效率与可靠经济性的目标，而提出一种高温预除尘协同脱硝的方法与系统。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：一种高温预除尘协同脱硝的方法，其特征在于：烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器，然后在烟道内与喷入的脱硝还原剂混合后，进入陶瓷滤管进行预除尘与脱硝反应，然后再进入SCR脱硝反应器，经过脱硝反应后再进入空预器，然后进入尾部烟气处理装置；在省煤器的出口水平烟道内设置脱硝还原剂喷射混合装置，在上升烟道内设置陶瓷滤管，在水平烟道与上升烟道的交接处，即陶瓷滤管的下方，设置预除尘灰斗；当陶瓷滤管的阻力达到设定值时，启动脉冲清灰，落入预除尘灰斗内的灰通过气力输送方式输送至灰库。进一步的，所述陶瓷滤管的内侧负载以V2O5为主的脱硝催化剂，烟气从外侧进入陶瓷滤管，过滤掉大部分粉尘，然后经过陶瓷滤管内侧，在催化剂的作用下进行脱硝反应，预脱除小部分NOx，同时实现烟气的均匀分布，以及烟气中NOx与脱硝还原剂的均匀混合。进一步的，所述陶瓷滤管的外径为60～150mm，长度为1000～3000mm，根据具体工程烟气量与烟尘浓度、粒径等特性选取相应规格与数量的滤管，实现预除尘效率在80～90%范围内，预脱硝效率在30～50%范围内。进一步的，在实际运行中，通过监测陶瓷滤管进出口的NOx浓度和SCR脱硝反应器出口的NOx浓度与NH3逃逸浓度，调节脱硝还原剂喷射混合装置的还原剂使用量，实现NOx达标排放，并控制NH3逃逸浓度在性能保证值范围内。一种高温预除尘协同脱硝的系统，其特征在于：包括锅炉、省煤器、脱硝还原剂喷射混合装置、预除尘灰斗、陶瓷滤管、SCR脱硝反应器和空预器，所述锅炉、省煤器、SCR脱硝反应器和空预器依次连通，所述省煤器的出口水平烟道内设置有脱硝还原剂喷射混合装置，所述省煤器的出口上升烟道内设置有陶瓷滤管，所述陶瓷滤管的下方设置有预除尘灰斗。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过上述系统与方法，先在陶瓷滤管内实现烟尘与NOx的预脱除，同时实现烟气流场的均匀分布，以及烟气中NOx与脱硝还原剂的均匀混合，能够大大降低下游SCR脱硝反应器的脱硝压力，同时有效避免脱硝催化剂的积灰、堵塞及磨损，延长催化剂的使用寿命，此外还可大大降低下游除尘设施的投资与运行成本。本专利技术通过在锅炉省煤器与SCR脱硝反应器之间的上升烟道内设置陶瓷滤管，实现预除尘与脱硝，同时有效改善烟气流场，从而突破传统SCR脱硝技术脱硝效率瓶颈，提升污染物处理装置的运行可靠性与经济性。相比现有技术，本专利技术具有系统简单、脱硝效率高、系统可靠性经济性大幅提升等优点，具有广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例中高温预除尘协同脱硝的系统的结构示意图。图中：锅炉1、省煤器2、脱硝还原剂喷射混合装置3、预除尘灰斗4、陶瓷滤管5、SCR脱硝反应器6、空预器7。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。参见图1，本实施例中的高温预除尘协同脱硝的方法，过程如下，烟气从锅炉1出来后，首先进入省煤器2，然后在烟道内与喷入的脱硝还原剂混合后，进入陶瓷滤管5进行预除尘与脱硝反应，然后再进入SCR脱硝反应器6，经过脱硝反应后再进入空预器7，然后进入尾部烟气处理装置；在省煤器2的出口水平烟道内设置脱硝还原剂喷射混合装置3，在上升烟道内设置陶瓷滤管5，在水平烟道与上升烟道的交接处，即陶瓷滤管5的下方，设置预除尘灰斗4；当陶瓷滤管5的阻力达到设定值时，启动脉冲清灰，落入预除尘灰斗4内的灰通过气力输送方式输送至灰库。陶瓷滤管5的内侧负载以V2O5为主的脱硝催化剂，烟气从外侧进入陶瓷滤管5，过滤掉大部分粉尘，然后经过陶瓷滤管5内侧，在催化剂的作用下进行脱硝反应，预脱除小部分NOx，同时实现烟气的均匀分布，以及烟气中NOx与脱硝还原剂的均匀混合。陶瓷滤管5的外径为60～150mm，长度为1000～3000mm，根据具体工程烟气量与烟尘浓度、粒径等特性选取相应规格与数量的滤管，实现预除尘效率在80～90%范围内，预脱硝效率在30～50%范围内。在实际运行中，通过监测陶瓷滤管5进出口的NOx浓度和SCR脱硝反应器6出口的NOx浓度与NH3逃逸浓度，调节脱硝还原剂喷射混合装置3的还原剂使用量，实现NOx达标排放，并控制NH3逃逸浓度在性能保证值范围内。本实施例中的高温预除尘协同脱硝的系统，包括锅炉1、省煤器2、脱硝还原剂喷射混合装置3、预除尘灰斗4、陶瓷滤管5、SCR脱硝反应器6和空预器7，锅炉1、省煤器2、SCR脱硝反应器6和空预器7依次连通，省煤器2的出口水平烟道内设置有脱硝还原剂喷射混合装置3，省煤器2的出口上升烟道内设置有陶瓷滤管5，陶瓷滤管5的下方设置有预除尘灰斗4。虽然本专利技术已以实施例公开如上，但其并非用以限定本专利技术的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本专利技术的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温预除尘协同脱硝的方法，其特征在于：烟气从锅炉（1）出来后，首先进入省煤器（2），然后在烟道内与喷入的脱硝还原剂混合后，进入陶瓷滤管（5）进行预除尘与脱硝反应，然后再进入SCR脱硝反应器（6），经过脱硝反应后再进入空预器（7），然后进入尾部烟气处理装置；在省煤器（2）的出口水平烟道内设置脱硝还原剂喷射混合装置（3），在上升烟道内设置陶瓷滤管（5），在水平烟道与上升烟道的交接处，即陶瓷滤管（5）的下方，设置预除尘灰斗（4）；当陶瓷滤管（5）的阻力达到设定值时，启动脉冲清灰，落入预除尘灰斗（4）内的灰通过气力输送方式输送至灰库。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温预除尘协同脱硝的方法，其特征在于：烟气从锅炉（1）出来后，首先进入省煤器（2），然后在烟道内与喷入的脱硝还原剂混合后，进入陶瓷滤管（5）进行预除尘与脱硝反应，然后再进入SCR脱硝反应器（6），经过脱硝反应后再进入空预器（7），然后进入尾部烟气处理装置；在省煤器（2）的出口水平烟道内设置脱硝还原剂喷射混合装置（3），在上升烟道内设置陶瓷滤管（5），在水平烟道与上升烟道的交接处，即陶瓷滤管（5）的下方，设置预除尘灰斗（4）；当陶瓷滤管（5）的阻力达到设定值时，启动脉冲清灰，落入预除尘灰斗（4）内的灰通过气力输送方式输送至灰库。


2.根据权利要求1所述的高温预除尘协同脱硝的方法，其特征在于：所述陶瓷滤管（5）的内侧负载以V2O5为主的脱硝催化剂，烟气从外侧进入陶瓷滤管（5），过滤掉大部分粉尘，然后经过陶瓷滤管（5）内侧，在催化剂的作用下进行脱硝反应，预脱除小部分NOx，同时实现烟气的均匀分布，以及烟气中NOx与脱硝还原剂的均匀混合。


3.根据权利要求2所述的高温预除尘协同脱硝的方法，其特征在于：所述陶瓷滤管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，刘博，喻小伟，王艳鹏，李龙涛，徐克涛，朱跃，
申请(专利权)人：华电电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33