一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，包括进气管、混合器、SCR反应器、烟气加热器以及预混器，所述进气管与所述混合器的入口端连接，所述进气管还通过回流管连接所述烟气加热器，所述回流管上设有热解回流风机；所述混合器的出口端通过第一连接管连接所述SCR反应器，所述烟气加热器的出口端通过第二连接管连接所述预混器的入口端，所述预混器的出口端连接所述混合器。本实用新型专利技术提供的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，将部分烟气加热升温来尿素热解制氨的同时并利用该高温烟气来调节SCR反应器入口烟气温度，实现了尿素热解制氨与烟气温度调节的一体化，降低了烟气脱硝的运行成本与设备的投资成本。本与设备的投资成本。本与设备的投资成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统


[0001]本技术涉及SCR脱硝
，尤其涉及一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统。

技术介绍

[0002]钢铁行业的罩式退火炉与加热退火炉在生产过程中会排放大量的工业烟气，烟气中的主要污染物为氮氧化物，氮氧化物浓度在300
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1000mg/Nm3范围内，超过了国家与地方的排放标准。氮氧化物是光化学烟雾与酸雨的主要污染物，严重污染大气环境。随着国家环保治理力度加大，排放标准日趋严格，罩式退火炉与加热退火炉所排放的氮氧化物废气的治理刻不容缓。
[0003]罩式退火炉与加热退火炉烟气具有烟气流量大(30000
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80000Nm3/h)、烟气温度较低(120℃
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220℃)、氧含量(10
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18％)高的特点。对于氮氧化物废气采用碱洗工艺脱硝，具有效率低低于70％，无法实现达标排放，而且由于烟气温度较高，有大量的水蒸气蒸发，烟囱有白龙；采用臭氧氧化工艺脱硝，臭氧发生器的电耗高，且同样存在水蒸气蒸发，烟囱有白龙现象。
[0004]因此当前对烟气多采用SCR脱硝工艺，SCR脱硝净化效率高，能确保达标排放，但中温脱硝催化剂的脱硝反应温度在300℃以上，这样势必要将烟气加热升温到300℃，按50000Nm3/h烟气量的SCR脱硝系统的天然气消耗量约为150m3/h，所以中温SCR脱硝的天然气能耗高。近几年来随着SCR脱硝催化剂的技术进步，低温脱硝催化剂的技术已经十分成熟，低温脱硝催化剂在160℃以上，就可以达到80％的脱硝效率。罩式退火炉与加热退火炉烟气温度在120℃
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220℃之间，其约有50％以上的时间温度在180℃
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220℃之间，30％左右的时间温度在160℃
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180℃之间，只有20％不到的时间在120
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160℃之间。其温度十分接近低温SCR脱硝的温度窗口，所以选择低温SCR脱硝是最优工艺，低温SCR脱硝工艺的合适反应温度为180℃左右。另外SCR反应需要向烟气中注入氨气或氨水溶液或尿素溶液。氨气由液氨汽化而来，液氨为危险化学品，其火灾危险性为乙类，液氨站的建设需要有安全间距要求，氨水也属于危险化学品，氨水的运输与储存有严格的要求。而尿素溶液是无毒、无害的化学品，易于运输和保存，不需要特别的安全措施，所以绝大多数钢铁企业选择30
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50％尿素溶液作为还原剂。尿素制氨的方法主要采用热解法，即将35
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50％的尿素溶液直接雾化喷射进入高温烟气中，尿素热解为NH3和CO2。
[0005]目前烟气SCR脱硝工艺中热解法尿素制氨工艺，其多为利用热空气作为热源，在400
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650℃下快速分解浓度尿素水溶液制取氨气，其中，热空气一般采用经空气预热器空预器加热后的一次风，即热一次风，而常规空预器出口的热一次风温一般在300℃左右，远低于尿素热解所需风温。常规技术一般在热解炉之前设置一套电加热系统，提高热一次风温，但此方法将产生较大电耗，而且经过空预器的热一次风带有烟尘，运行中可能导致电加热器发生堵塞而发生故障，且能耗大、运行费用高、稳定性较差。因而使得整个SCR脱硝成本高，SCR脱硝系统复杂。另外，在SCR脱硝前，对于罩式退火炉与加热退火炉烟气，烟气温度低
于最低脱硝装置的反应温度时，催化剂活性变差，氨逃逸率高，脱硝效率低，NOx排放不能达到环保要求。因此还需要采取措施来提高脱硝入口烟气温度，满足其使用需求。

技术实现思路

[0006]本技术针对上述现有技术的缺陷，提供一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统。
[0007]本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0008]提供一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，包括进气管、混合器、SCR反应器、烟气加热器以及预混器，所述进气管与所述混合器的入口端连接，所述进气管还通过回流管连接所述烟气加热器，所述回流管上设有热解回流风机；所述混合器的出口端通过第一连接管连接所述SCR反应器，所述烟气加热器的出口端通过第二连接管连接所述预混器的入口端，所述预混器的出口端连接所述混合器。
[0009]进一步地，所述混合器的内部从左至右依次设有喷氨格栅和多个第一旋流混合板。
[0010]进一步地，所述烟气加热器内安装有燃气烧嘴，所述燃气烧嘴的一端贯穿所述烟气加热器的一侧伸入至所述烟气加热器内，另一端位于所述烟气加热器的外侧。
[0011]进一步地，所述燃气烧嘴位于所述烟气加热器外侧的一端连接有燃气管路。
[0012]进一步地，所述燃气管路上设有控制阀。
[0013]进一步地，所述预混器的内部从左至右依次设有雾化喷枪和多个第二旋流混合板，所述雾化喷枪的一端贯穿所述预混器的一侧伸入至所述预混器内，另一端位于所述预混器的外侧。
[0014]进一步地，所述雾化喷枪位于所述预混器外侧的一端分别连接有压缩气管和入水管。
[0015]进一步地，所述第一连接管上设有第一温度变送器，用于检测SCR反应器入口温度，所述第一温度变送器与所述热解回流风机为联锁控制。
[0016]进一步地，所述第二连接管上设有第二温度变送器，用于检测烟气加热器出口温度，所述第二温度变送器与所述控制阀为联锁控制。
[0017]本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术优点：
[0018]本技术提供的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，将少部分烟气(占总烟气量的5
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15％)加热到500
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550℃，使尿素充分热解，并利用该高温烟气通过喷氨格栅喷射混合进入待净化烟气，起到加热进入SCR反应器的烟气温度的目的，使SCR反应器的入口烟气温度控制在160℃
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260℃左右，保证了稳定合理的SCR反应温度。
[0019]本技术提供的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，通过将烟气分别通入混合器(大部分烟气)和加热器(少部分烟气)，一是作为尿素热解制氨的热源；二是作为SCR反应器入口烟气加热的热源；三是起到稀释氨气，能够通过喷氨格栅较为均匀地分布到带净化的烟气中去。
[0020]本技术提供的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，将部分烟气加热升温来尿素热解制氨的同时并利用该高温烟气来调节SCR反应器入口烟气温度，实现了尿素热解制氨与烟气温度调节的一体化，降低了烟气脱硝的运行成本与设备的投资成
本。
附图说明
[0021]图1是本技术用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统的结构示意图；
[0022]其中的附图标记为：
[0023]混合器1；喷氨格栅1
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1；1
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2旋流混合板；SCR反应器2；进气管3；烟气加热器4；预混器5；旋流混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，其特征在于，包括进气管(3)、混合器(1)、SCR反应器(2)、烟气加热器(4)以及预混器(5)，所述进气管(3)与所述混合器(1)的入口端连接，所述进气管(3)还通过回流管(16)连接所述烟气加热器(4)，所述回流管(16)上设有热解回流风机(17)；所述混合器(1)的出口端通过第一连接管(11)连接所述SCR反应器(2)，所述烟气加热器(4)的出口端通过第二连接管(12)连接所述预混器(5)的入口端，所述预混器(5)的出口端连接所述混合器(1)。2.根据权利要求1所述的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，其特征在于，所述混合器(1)的内部从左至右依次设有喷氨格栅(1
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1)和多个第一旋流混合板(1
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2)。3.根据权利要求1所述的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，其特征在于，所述烟气加热器(4)内安装有燃气烧嘴(7)，所述燃气烧嘴(7)的一端贯穿所述烟气加热器(4)的一侧伸入至所述烟气加热器(4)内，另一端位于所述烟气加热器(4)的外侧。4.根据权利要求3所述的用于罩式退火炉或加热退火炉烟气的SCR脱硝系统，其特征在于，所述燃气烧嘴(7)位于所述烟气加热器(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋金洲，耿俊俊，杨辉，
申请(专利权)人：上海同利环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：