一种锅炉烟气脱除氮氧化物的系统技术方案

一种锅炉烟气脱除氮氧化物的系统，包括位于锅炉外的还原剂溶液制备系统，与其相连的位于锅炉外的SNCR还原剂溶液供给及控制装置，位于锅炉炉膛出口的SNCR还原剂溶液喷射器组与SNCR还原剂溶液供给及控制装置通过SNCR还原剂溶液管道连接，位于锅炉尾部烟道内的SCR反应器；还包括SCR还原剂溶液供给及控制装置，SCR还原剂溶液喷射器组，所述SCR还原剂溶液喷射器组与所述SCR还原剂溶液供给及控制装置通过SCR还原剂溶液管道连接；解决了现有技术中的SNCR/SCR混合脱硝工艺存在SCR段脱硝效率低，SCR段脱硝效率高时还原剂成本高，综合脱硝效率的自动控制难以实现的问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烟气脱硝领域，具体地涉及一种SNCR/SCR混合脱除氮氧化物系统及工艺。
技术介绍
氮氧化物(NOx)是一种能造成大气环境严重污染的气体，随着氮氧化物排放量的日趋严重，控制氮氧化物的途径成为当前社会关注的热点环境问题。常用的脱除氮氧化物的方法包括选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)，SNCR法需要的还原剂用量多，脱除NOx的效率低，系统简单初期投入资本较少； SCR法需要的还原剂用量少，脱除NOx的效率高，但系统复杂投入资本较高且使用的催化剂成本高。近几年来，出现了一种SNCR/SCR混合脱硝工艺，能够在一个系统中实现SNCR/SCR 的联用，公开号为CN101773781A的专利文献中公开了一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法，在燃煤锅炉烟气通道上布置还原剂喷枪，在锅炉尾部烟道内布置加载有SCR 催化剂的SCR反应器，还原剂进入烟气通道后，与烟气发生SNCR反应，之后剩余还原剂与烟气经过SCR反应器，在催化剂表面发生SCR反应，该技术提高了 SNCR反应过程中还原剂的利用率，综合脱硝效率高，在现有锅炉脱硝技术上改造方便易行。上述技术中，还原剂进入烟气通道后分解成氨气，氨气与氮氧化物进一步发生还原反应，发生SNCR反应之后，只有少量的(浓度约5-30ppm)的氨气未参与反应随烟气流出， 称之为氨逃逸，氨逃逸率不是无限制增加的，最高只能达到40ppm，导致后端SCR脱硝效率受到氨气浓度的限制，烟气脱硝不完全；本技术中，提高SCR脱硝效率必须通过提高氨逃逸率来实现，而氨逃逸率的提高需要增加3至6倍的还原剂消耗生成，大大提高了装置运行成本；此外，氨逃逸率在SNCR反应过程中具有随机性，无法控制实际参与SCR反应的氨气量， 导致混合法的综合脱硝效率难以通过控制系统实现。因此，现有技术的SNCR/SCR混合脱硝工艺中，存在SCR段脱硝效率低，或SCR段脱硝效率高则还原剂使用量多，综合脱硝效率难以通过控制系统实现的缺点。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题在于现有技术中的SNCR/SCR混合脱硝工艺存在SCR段脱硝效率低，SCR段脱硝效率高时还原剂使用量多成本高，综合脱硝效率难以通过控制系统实现的缺点；从而提供了一种SCR段脱硝效率高，还原剂成本低，综合脱硝效率可控的脱硝工艺及其系统。为解决上述技术问题，本技术的一种锅炉烟气脱除氮氧化物的系统，包括位于锅炉外的还原剂溶液制备系统，与所述还原剂溶液制备系统连接的位于锅炉外的SNCR 还原剂溶液供给及控制装置；位于锅炉炉膛出口处的SNCR还原剂溶液喷射器组，所述SNCR 还原剂溶液喷射器组与所述SNCR还原剂溶液供给及控制装置通过SNCR还原剂溶液管道连接；位于锅炉尾部烟道内的SCR反应器，所述SCR反应器内加载有SCR催化剂；还包括与所述还原剂溶液制备系统连接的位于锅炉外的SCR还原剂溶液供给及控制装置，位于锅炉转向室内的SCR还原剂溶液喷射器组，所述SCR还原剂溶液喷射器组与所述SCR还原剂溶液供给及控制装置通过SCR还原剂溶液管道连接。所述SNCR还原剂溶液喷射器组设置在烟气温度为800-1250°C的锅炉炉膛出口处，优选烟气温度为805-1130°C的锅炉炉膛出口处。所述SCR还原剂溶液喷射器组设置在烟气温度为300-700°C的锅炉转向室内，优选烟气温度为305-630°C的锅炉转向室内。所述SCR还原剂溶液喷射器组喷射出的还原剂物质液滴的直径小于等于500微米。所述SCR还原剂溶液喷射器组喷射出的还原剂物质到达下一个受热面的时间大于等于0.1秒。所述SCR还原剂溶液喷射器组为多个，所述SCR还原剂溶液喷射器组之间的距离大于等于200毫米。所述SNCR还原剂溶液喷射器组与所述SCR还原剂溶液喷射器组之间的烟道上设有过热器和再热器。所述SCR还原剂溶液喷射器组与所述SCR反应器之间的烟道上依次设有省煤器、 静态混合器、烟气导流板、整流格栅。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，(1) 本技术在现有的SNCR/SCR混合法脱硝工艺中增加了 SCR还原剂溶液喷射器组，在转向室内喷入尿素，碳酸氢铵，碳酸铵等加热能够分解出氨气的氨基物质还原剂，补充了进入SCR反应器的氨气，使得发生SCR反应的氨气含量和氮氧化物含量相当，由此在还原剂消耗较低的情况下，得到较高的氮氧化物脱除效率。(2) 本技术中，SCR还原剂溶液喷射器组设置在烟气温度为300-700°C的锅炉转向室内，优选烟气温度为305-630°C的锅炉转向室内，在该温度下，绝大部分氨基物质溶液被分解为氨气，到达反应器时按其浓度可达到上千个ppm，避免了副反应造成的氨基物质损失，相对于现有SNCR/SCR混合法技术，提高了氨基物质的利用率和脱硝效率。(3) 本技术中，SCR还原剂溶液喷射器组喷射出的氨基物质液滴的直径小于等于500微米，喷射出的液滴直径小，外表面接触面积大，转化为氨气的效率有效提高。(4) 本技术中，SCR还原剂溶液喷射器组喷射出的氨基物质到达下一个受热面的时间大于等于0. 1秒，使得喷射出的氨基物质液滴有足够多的时间与经SNCR后未反应的氮氧化物和氨气混合，并受热分解成氨气，避免了氨基物质液滴积聚在炉体内受热面表面上从而结垢。(5) 本技术中，SCR还原剂溶液喷射器组为多个，SCR还原剂溶液喷射器组之间的距离大于等于200毫米。优选500毫米，使得喷射器组间保持了足够的距离，避免了喷射出来的液滴交叉碰撞后凝结在一起，导致氨基物质的转化率降低。(6) 本技术中，SNCR还原剂溶液喷射器组与SCR还原剂溶液喷射器组之间的烟道上设有过热器和再热器，使所述两组喷射器完全处于不同温度段，以实现不同的化学反应。(7) 本技术的烟气脱硝系统及工艺与现有技术相比，在不增加SNCR部分还原剂使用量的情况下提高了 SCR段的脱硝效率，综合脱硝效率可以通过补充SCR段还原剂进行控制，从而也提高了综合脱硝效率，可以达到92%以上。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中图1是本技术所述的锅炉烟气脱除氮氧化物系统的示意图。图中附图标记表示为1-还原剂溶液制备系统，2-SNCR还原剂溶液供给及控制装置，3-SCR还原剂溶液供给及控制装置，4-锅炉燃烧室，5-SNCR还原剂溶液管道，6-过热器和再热器，7-省煤器，8-锅炉转向室，9-SCR还原剂溶液喷射器组，10-静态混合器，11-烟气导流板，12-整流格栅，13-SCR催化剂，14-SCR反应器，15-排烟装置，16-SCR还原剂溶液管道，17-进入反应器的烟气，18-SNCR还原剂溶液喷射器组。具体实施方式实施例1图1是本技术所述的锅炉烟气脱除氮氧化物系统的示意图，整个系统包括位于锅炉外的还原剂溶液制备系统1，与所述还原剂溶液制备系统1相连的SNCR还原剂溶液供给及控制装置2，与所述还原剂溶液制备系统1相连的SCR还原剂溶液供给及控制装置3，以及位于锅炉炉膛出口处的SNCR还原剂溶液喷射器组18，位于锅炉转向室8内的SCR还原剂溶液喷射器组9，位于锅炉尾部烟道内的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种锅炉烟气脱除氮氧化物的系统，包括：位于锅炉外的还原剂溶液制备系统（１），与所述还原剂溶液制备系统（１）连接的位于锅炉外的ＳＮＣＲ还原剂溶液供给及控制装置（２）；位于锅炉炉膛出口处的ＳＮＣＲ还原剂溶液喷射器组（１８），所述ＳＮＣＲ还原剂溶液喷射器组（１８）与所述ＳＮＣＲ还原剂溶液供给及控制装置（２）通过ＳＮＣＲ还原剂溶液管道（５）连接；位于锅炉尾部烟道内的ＳＣＲ反应器（１４），所述ＳＣＲ反应器（１４）内加载有ＳＣＲ催化剂（１３）；其特征在于：还包括与所述还原剂溶液制备系统（１）连接的位于锅炉外的ＳＣＲ还原剂溶液供给及控制装置（３），位于锅炉转向室（８）内的ＳＣＲ还原剂溶液喷射器组（９），所述ＳＣＲ还原剂溶液喷射器组（９）与所述ＳＣＲ还原剂溶液供给及控制装置（３）通过ＳＣＲ还原剂溶液管道（１６）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利民，马力，曲景宏，
申请(专利权)人：北京洛卡环保技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11