基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置，包括撬装式的升温模块、脱硝模块、热量回收模块和氨气稀释模块，升温模块入口通过第二热风炉与脱硝模块入口相连；脱硝模块入口顺次通过喷氨段、SCR反应器连接热量回收模块；SCR反应器内设有浸渍型SCR脱硝催化剂层；热量回收模块包括顺次设置的合余热锅炉B和空气换热器；氨气稀释模块包括顺次连接的氨源输送组件和氨气新风混合器。本装置针对不同的烟气实现了差异性控制管理，在提高脱硝效率的基础上，真正降低系统运行成本和系统能耗，装置通用性强，并且降低了催化剂的使用量、减少了一次性投资成本，延长了催化剂使用寿命，降低了更换成本，节省了运行费用。
【技术实现步骤摘要】
基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置
本技术涉及烟气脱硝处理领域，尤其涉及一种基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置。
技术介绍
防止环境污染的重要性，已作为世界范围的问题而被尖锐地提了出来。随着现代工业生产的发展和生活水平的提高，大气污染成了人们十分关注的问题。二氧化硫和氮氧化物是大气污染防治的两个重要方向，NOX在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。烟气脱硝技术主要有干法(选择性催化还原SCR烟气脱硝、选择性非催化还原SNCR脱硝)和湿法两种。与湿法烟气脱硝技术相比，干法烟气脱硝技术的主要优点是：基本投资低，设备及工艺过程简单，脱除NOX的效率也较高，无废水和废弃物处理，不易造成二次污染；而两种干法烟气脱硝技术中，SCR烟气脱硝技术以其脱硝效率更高成为行业研究的热点。目前，行业内普遍在SCR烟气脱硝处理过程中采用整体型SCR催化剂，整体型SCR催化剂通过把载体、活性组分前驱体和水、粘结剂等一起计量混合后经混练、挤出、干燥和煅烧工艺制备而成。整个制备过程中仅一次煅烧，如果希望通过煅烧保证催化剂的机械强度，需要在500℃～650℃的较高温度下制备，但在该煅烧温度下制备会破坏催化剂的晶型结构，如果希望通过煅烧获得不同前驱体活性组分的有效晶型且形成更高的催化性能，需要在300℃～350℃的较低温度下制备，但在该煅烧温度下制备整体成型时又保证不了机械强度，因此无法同时满足较好的催化性能和较高的机械强度的要求，通常催化剂的使用寿命不高。与此同时，整体型SCR催化剂在中低温(110℃～250℃)的催化反应温度下性能不佳，同时不耐硫，且有毒，因此整体型SCR催化剂在催化反应过程中，必须把反应温度严格控制在250℃～420℃，脱硝处理需要的系统温度较高，能耗较大，综上，基于整体型SCR催化剂的烟气脱硝处理存在着运行成本较高，能耗较高等问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置，该装置在进一步提高脱硝效率的基础上，减少了催化剂的使用量，延长了催化剂使用寿命，降低了系统的一次性投资成本及更换成本，并且适用于多种行业的烟气处理。本技术是通过以下技术方案实现的：基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置，其特征在于：包括撬装式的升温模块、脱硝模块、热量回收模块和氨气稀释模块；升温模块入口通过第二热风炉与脱硝模块入口相连；第二热风炉上游设有SO2浓度传感器，湿度传感器H，温度传感器T，第一流量计F；脱硝模块入口顺次通过喷氨段、SCR反应器连接热量回收模块；SCR反应器内设有浸渍型SCR脱硝催化剂层；喷氨段上游、SCR反应器下游设有NO浓度传感器，喷氨段的烟气流道上游设有第二流量计F；热量回收模块包括顺次设置的合余热锅炉B和空气换热器，复合余热锅炉B的蒸汽管路连接蒸汽供暖管路，空气换热器的新风出口与氨气稀释模块的稀释新风入口相连；蒸汽供暖管路顺次通过控制阀E1、控制阀E2接入空气换热器和氨气稀释模块之间；复合余热锅炉B上游设有温度传感器T，第三流量计F；空气换热器的烟气入口上游、新风出口下游均设有温度传感器T，第四流量计F；氨气稀释模块包括顺次连接的氨源输送组件和氨气新风混合器，稀释新风入口设于氨气新风混合器上，稀释新风入口与控制阀E2之间设有温度传感器T、第五流量计F，氨气新风混合器的氨气出口与喷氨段的氨气入口相连。控制单元通过信号线路连接各种传感器，通过控制线路连接各部件。升温模块中，在对烟气进行前道脱硫除尘处理后，控制单元通过升温模块中第二热风炉5上游的SO2浓度传感器获取烟气含硫量，判断烟气的含硫量是否≥30mg/Nm3：如果含硫量≥30mg/Nm3，通过湿度传感器H获取烟气湿度，根据烟气含硫量和湿度计算烟气酸露点；然后通过温度传感器T和第一流量计F分别获取烟气温度及流量，根据烟气酸露点、流量及温度计算换热量；按换热量计算值通过控制第二热风炉5的输出、将烟气升温至高于烟气酸露点，再进入脱硝模块；如果含硫量＜30mg/Nm3，通过温度传感器T获取烟气温度，判断烟气温度是否≤100℃：如果烟气温度≤100℃，通过第一流量计F获取烟气流量，根据烟气温度及流量计算换热量，按换热量计算值通过控制第二热风炉5的输出、将烟气升温至高于100℃以上，再进入脱硝模块；如果烟气温度＞100℃，第二热风炉5不输出热量，烟气直接从第二热风炉5中通过，进入脱硝模块。脱硝模块中，控制单元通过第二流量计F和NO浓度传感器获取烟气流量及NO含量，读取出口NO控制含量值，根据出口NO控制含量值、烟气流量及NO含量计算理论喷氨量，喷氨段6按量喷氨后，烟气在SCR反应器7通过浸渍型催化剂SCR催化脱硝，再进入热量回收模块。热量回收模块中，控制单元通过温度传感器T获取烟气温度：如果烟气温度≤195℃，复合余热锅炉B不工作，烟气仅从复合余热锅炉B中流过，通过空气换热器回收烟气热量，将烟气降温至≤130℃后排放烟气，以保证烟囱的抽拔力和原锅炉系统的正常运行，避免热量浪费以及影响引风机的长期运行；如果烟气温度＞195℃，复合余热锅炉B工作，控制单元根据烟气温度及流量计算换热量，按换热量计算值将烟气通过复合余热锅炉B回收热量、降温至接近175℃后，再次获取烟气流量及温度，根据流量及温度计算换热量，按换热量计算值将烟气通过空气换热器、与新风换热降温至≤130℃后排放烟气。复合余热锅炉B回收的烟气富余热量通过汽包12的蒸汽管路进入蒸汽供暖系统，避免单级能量回收对热量的浪费。氨气稀释模块中，获取热量回收模块中经换热升温后的新风温度及流量，读取氨气温度控制值及氨气体积比控制值，根据理论喷氨量的波动调整氨源输出，适时计算稀释氨源所需稀释气体的温度及流量：如果新风温度、流量足够稀释氨源，将新风与氨源混合，将氨源稀释为氨气后输入脱硝模块中供喷氨使用；如果新风温度、流量不足稀释氨源，则补充适量的饱和蒸汽以满足稀释氨源的需求，将新风、饱和蒸汽与氨源混合后，将氨源稀释为氨气后输入脱硝模块中供喷氨使用。升温模块中，当含硫量≥30mg/Nm3时，烟气升温至高于烟气酸露点20℃以上。例如：假设给定含水量为10％，SO2含量30mg/Nm3，计算酸露点温度约为153℃。出口NO控制含量值、氨气温度控制值、氨气体积比控制值为预设值和/或现场输入值。出口NO控制含量值≤70mg/Nm3。氨气温度控制值＞100℃，防止烟气中产生液态水对脱硝主反应的抑制作用及铵盐的大量生成，避免铵盐过量导致的扩散催化剂微孔，降低催化剂性能，热空气稀释后氨气产生液态水临界温度80℃，设计一般高于20℃以上；氨气体积比控制值＜3％，防止氨气爆炸。进一步的，考虑到烟气中的不饱和烃类化合物，容易吸附在浸渍型SCR催化剂表面，影响催化剂脱硝活性，降低氮氧化物的处理效果，可以在所述SCR反应器内设置不饱和烃类化合物吸附层，不饱和烃类化合物吸附层位于浸渍型SCR本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置，其特征在于：包括撬装式的升温模块、脱硝模块、热量回收模块和氨气稀释模块；/n升温模块入口通过第二热风炉(5)与脱硝模块入口相连；第二热风炉(5)上游设有SO2浓度传感器，湿度传感器H，温度传感器T，第一流量计F；/n脱硝模块入口顺次通过喷氨段(6)、SCR反应器(7)连接热量回收模块；SCR反应器(7)内设有浸渍型SCR脱硝催化剂层(701)；喷氨段(6)上游、SCR反应器(7)下游设有NO浓度传感器，喷氨段(6)的烟气流道上游设有第二流量计F；/n热量回收模块包括顺次设置的合余热锅炉B(9)和空气换热器(10)，复合余热锅炉B(9)的蒸汽管路连接蒸汽供暖管路，空气换热器(10)的新风出口与氨气稀释模块的稀释新风入口(17)相连；蒸汽供暖管路顺次通过控制阀E1、控制阀E2接入空气换热器(10)和氨气稀释模块之间；复合余热锅炉B(9)上游设有温度传感器T，第三流量计F；空气换热器(10)的烟气入口上游、新风出口下游均设有温度传感器T，第四流量计F；/n氨气稀释模块包括顺次连接的氨源输送组件和氨气新风混合器(13)，稀释新风入口(17)设于氨气新风混合器(13)上，稀释新风入口(17)与控制阀E2之间设有温度传感器T、第五流量计F，氨气新风混合器(13)的氨气出口与喷氨段(6)的氨气入口相连。/n...
【技术特征摘要】
1.基于浸渍型SCR脱硝催化剂的脱硝反应装置，其特征在于：包括撬装式的升温模块、脱硝模块、热量回收模块和氨气稀释模块；
升温模块入口通过第二热风炉(5)与脱硝模块入口相连；第二热风炉(5)上游设有SO2浓度传感器，湿度传感器H，温度传感器T，第一流量计F；
脱硝模块入口顺次通过喷氨段(6)、SCR反应器(7)连接热量回收模块；SCR反应器(7)内设有浸渍型SCR脱硝催化剂层(701)；喷氨段(6)上游、SCR反应器(7)下游设有NO浓度传感器，喷氨段(6)的烟气流道上游设有第二流量计F；
热量回收模块包括顺次设置的合余热锅炉B(9)和空气换热器(10)，复合余热锅炉B(9)的蒸汽管路连接蒸汽供暖管路，空气换热器(10)的新风出口与氨气稀释模块的稀释新风入口(17)相连；蒸汽供暖管路顺次通过控制阀E1、控制阀E2接入空气换热器(10)和氨气稀释模块之间；复合余热锅炉B(9)上游设有温度传感器T，第三流量计F；空气换热器(10)的烟气入口上游、新风出口下游均设有温度传感器T，第四流量计F；
氨气稀释模块包括顺次连接的氨源输送组件和氨气新风混合器(13)，稀释新风入口(17)设于氨气新风混合器(13)上，稀释新风入口(17)与控制阀E2之间设有温度传感器T、第五流量计F，氨气新风混合器(13)的氨气出口与喷氨段(6)的氨气入口相连。
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒建，黄健，童杰，黄明，童德雄，陆洲，
申请(专利权)人：湖北思搏盈环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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