【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟气脱硝，具体涉及一种以固态碳酸氢铵作为sncr脱硝还原剂进行直喷的工艺。
技术介绍
1、煤、焦炭、燃气、固废危废等燃烧过程中，都会产生多种污染物，其中氮氧化物（nox）超量外排到大气中，会造成酸雨、臭氧破坏、温室等一系列环境问题。目前我国相关排放标准对氮氧化物排放浓度都有明确要求，且呈现越来越严格的趋势。
2、目前对烟气中氮氧化物脱除最常用的是选择性非催化还原法（sncr）脱硝工艺。sncr脱硝工艺是在烟气850-1250℃温度区间内，引入nh3源，由nh3与烟气中nox进行氧化还原反应。
3、sncr反应中，多是通过液氨、氨水、尿素溶液等进行蒸发进而引入nh3。也有通过碳酸氢铵溶液喷入烟气中通过高温蒸发产生nh3。综合考虑安全性、高效性、运行成本等，目前最常用的是采用氨水或者尿素溶液。
4、尿素溶液是通过蒸发、热解两个步骤产生nh3。而氨水通过蒸发这一个步骤即可产生nh3。
5、目前工程验证，尿素溶液效率更高。根据工程分析，尿素进入高温烟气内经过蒸发热解生成氨，这个过程使得氨的释放更为均匀，有助于提高与氮氧化物的接触效率。而氨水只经过蒸发即可很快释放氨气，如果布设不均或温度、湍流等条件不理想，容易导致局部过量或缺乏氨，影响脱硝效率。
6、目前sncr在小试过程中效率可以达到60-90%，实际工程应用中只有40-60%效率。是由于烟气速度场、温度场以及nh3在烟气中分布的均匀度，存在偏差。
7、当尿素或者氨水蒸发分解为nh3气体后，脱硝剂从液
8、氨水溶液易挥发有明显异味，具有一定的火灾危险性。在《dlt5480-2013火力发电厂烟气脱硝设计技术规程》,氨水储罐按照丙类进行划分，需要保持固定安全距离，对储罐布置及占地有明确影响。
9、尿素溶液，在高温区域内部蒸发分解时会产生游离氰酸chno，氰酸具有还原性，对装置内部金属材质产生化学腐蚀，导致结构、锅炉炉管强度降低产生漏气失压甚至爆炸等。
10、尿素溶液、氨水在装置内部雾化时，在喷枪老化或者气液配比出现问题时，大粒径液滴直接喷到或者滴到锅炉炉管或者装置内部钢构表面，会出现热疲劳裂纹，会加剧化学腐蚀。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术公开了一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、碳酸氢铵在高温条件下直接分解出nh3，碳酸氢氨可以作为合适的氨源。颗粒状碳酸氢铵具有较大质量和动能，可以与烟气保持较高相对速度情况下持续更长时间。固体碳酸氢铵在锅炉内，通过喷嘴射出后，具有很高的速度，同时产生nh3，在合适的温度内即可产生反应。固体碳酸氢铵分解时长、相对速度都比其他脱硝还原剂高且持久，因此具有更高的sncr脱硝效率。
4、喷嘴射出的固体碳酸氢铵由于烟气阻力，自身运动速度越来越小，向烟气同向同速靠近；由于固体碳酸氢铵自身密度、质量与烟气不同，随烟气流动及烟气室结构作用下，还是会产生相对运动，进而nh3与nox进行sncr反应。
5、尿素溶液或氨水溶液进行sncr反应，多要先经历蒸发阶段，然后才能产生nh3，属于典型的气气反应类型。固体碳酸氢铵，没有蒸发过程，固体受热直接产生nh3，类似气固反应工艺类型。
6、一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，包括如下步骤：
7、s01、固体碳酸氢氨上料至料仓内储存；碳酸氢铵颗粒通过定量给料装置送至上料混合器；在上料混合器内碳酸氢铵颗粒与动力风接触混合，高速气流将碳酸氢铵颗粒送至喷枪喷嘴处，从喷嘴口高速均匀射出，进入高温烟气中；
8、s02、高速的颗粒状碳酸氢铵与高温烟气接触后，在高温作用下进行分解产生nh3，直至颗粒状碳酸氢氨完全分解；
9、s03、气态nh3与烟气中nox接触进行sncr脱硝反应，实现污染物nox的脱除。
10、碳酸氢氨为白色或浅色结晶，为干碳酸氢铵；碳酸氢铵含量≥99%，含水率≤0.5%。碳酸氢铵中可以有少量添加剂，用于降低碳酸氢铵在空气中分解速度。
11、碳酸氢铵有热不稳定性，固体碳酸氢铵35-60℃分解为二氧化碳、氨和水。固体碳酸氢氨在高温烟气中分解是个过程反应，非瞬时完成，根据高温烟气特性反应时间一般不超过5s。为了提高固体碳酸氢铵利用率，要求固体状碳酸氢氨为颗粒状或粉末状，尺寸1-500目，即颗粒碳酸氢铵当量直径为12500-25μm。
12、进一步地，在步骤s01中，碳酸氢铵料仓需要降温措施，配置低温水冷和保温措施，或者配置空调冷却系统。
13、为了防止碳酸氢铵超量投加，控制碳酸氢铵投加量和稳定性。进一步地，颗粒状碳酸氢铵定量给料机，采用称重装置与变频给料机组合。颗粒状碳酸氢铵定量给料机，也可以采用变频螺旋称定量稳定给料。
14、进一步地，在步骤s01中，碳酸氢铵喷枪上的喷嘴，可以是实心锥、空心锥、扁平扇形喷嘴。碳酸氢铵喷嘴扩散角度10-170°。
15、进一步地，在步骤s01中，碳酸氢铵输送动力风，采用厂用常温压缩空气输送，可以减少碳酸氢铵在喷嘴之前的分解。输送动力风，也可以采用高压风机对空气加压输送，高压风机出口输送气流可设有低温冷却器降低气流温度，减少碳酸氢铵在喷嘴之前的分解。
16、进一步地，在步骤s01中，碳酸氢铵喷枪安装在烟气850-1100℃温度区间内。避免喷枪喷嘴出口射流范围1-2m有其他物体，例如钢制管道或者结构等，否则容易产生碳酸氢铵颗粒对其长时间冲刷并造成应力下降。
17、进一步地，步骤s02中，高速的颗粒状碳酸氢铵入射中心线与高温烟气流向的接触角度为90-135℃。
18、进一步地，根据烟气中氮氧化物浓度、脱硝效率、氨氮比数值要求进行碳酸氢铵投加质量的计算，再通过变频给料机频率与投加质量关系计算所需频率，实现稳定定量碳酸氢铵给料，脱硝效率可以取值40-70%，瞬时可达到79%，氨氮比为0.4-1.3。
19、本专利技术的有益效果为：
20、1、采用固态碳酸氢铵，固态碳酸氢铵具有更高质量和动能，可以与烟气保持较高相对速度情况下停留更长时间，具有更高的脱硝效率；2、碳酸氢铵属于常规物质，不具备火灾危险性；3、固体碳酸氢铵进入高温烟气内部，不含水，分解迅速不产生游离氰酸chno，不会对炉管、金属结构产生化学腐蚀和热疲劳；4、碳酸氢氨属于常规化学品，采购便利，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，碳酸氢铵颗粒的当量直径为12500-25μm。
3.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，步骤S01中，料仓配置低温水冷和保温系统，或者配置空调冷却系统。
4.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，步骤S01中，定量给料装置为称重装置与变频给料机组合的装置；或者变频螺旋称定量稳定给料。
5.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，步骤S01中，喷枪上喷嘴为实心锥、空心锥或者扁平扇形喷嘴，喷嘴的扩散角度为10-170°。
6.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，步骤S01中，动力风为厂用压缩空气输送气流或者通过高压风机对空气加压产生输送气流。
7.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺
8.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气SNCR脱硝工艺，其特征在于，步骤S02中，喷枪与炉膛外壁呈90-135°，高速的颗粒状碳酸氢铵入射中心线线与高温烟气流向的接触角度为90-135°。
...【技术特征摘要】
1.一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，其特征在于，碳酸氢铵颗粒的当量直径为12500-25μm。
3.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，其特征在于，步骤s01中，料仓配置低温水冷和保温系统，或者配置空调冷却系统。
4.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，其特征在于，步骤s01中，定量给料装置为称重装置与变频给料机组合的装置；或者变频螺旋称定量稳定给料。
5.根据权利要求1所述的一种固态碳酸氢铵直喷的烟气sncr脱硝工艺，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，罗海滔，鲍乾龙，杨昆，栾燕，李臻熙，朱锐，张健，顾军，和麒，
申请(专利权)人：南京宇清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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