一种SNCR脱硝方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种SNCR脱硝方法及其装置，属于窑尾烟气脱硝技术领域。该方法包括以下顺序步骤：首先在常温下输送还原剂，然后对还原剂进行温度控制至理想雾化温度，最后增压使还原剂雾化后喷入脱硝反应器内进行脱硝反应；对应所述方法设计的一种脱硝装置，通过增设一种还原剂温度控制系统，使需要雾化的还原剂溶液能够在理想的雾化温度下实现雾化，提高雾化的效果，降低雾化颗粒的粒径，增加与烟气中的氮氧化物的接触面积，使还原剂与氮氧化物的反应充分，减少还原剂的逃逸量，提高脱硝效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于窑尾烟气脱硝
，具体涉及一种SNCR脱硝方法及其装置。 -种SNCR脱硝方法及其装置
技术介绍
为防止锅炉煤烧产生过多的氮氧化物Ν0Χ污染环境，应对窑尾烟气进行脱硝处 理。目前国内外窑尾烟气脱硝主要以选择性非催化还原法（SNCR)和选择性催化还原法 (SCR)为主。SNCR是一种无催化剂作用下，在适合脱硝反应的温度窗口（850-1KKTC)内喷 入还原剂将烟气中氮氧化物还原为氮气和水的方法，该方法常用还原剂有氨水、尿素和氢 氨酸等，所述还原剂通过高压蒸汽或压缩空气直接喷入反应区内，高温条件下还原剂会迅 速热分解成NH3,然后选择性地与烟气中氮氧化物反应，整个过程中一般不与氧发生反应， 且不使用催化剂，故称为选择性非催化还原。 SNCR脱硝效率跟还原剂喷射反应区内的温度、反应时间、氮氨比以及喷枪嘴的雾 化特性、喷枪的结构设计、锅炉结构尺寸等息息相关，尤其是温度的控制至关重要，反应区 内温度过低和过高都不利于脱硝反应的进行。目前一般的SNCR脱硝效率仅为30-50%， 为提高脱硝效率，降低脱硝成本，许多专利技术人对脱硝设备及其脱硝方法进行了改进，具体如 下： 1.中国专利（CN203281218U)公开了一种水泥窑炉SNCR脱硝温度控制装置，该装 置主要通过在每一把喷枪开孔处对应安装有一个温度检测探头，而所有温度检测探头和喷 枪均与中央控制柜相连，其中所述喷枪的结构包括压缩空气管、还原剂管道、流量控制电磁 阀和喷嘴，该装置可通过温度检测探头将温度信息传入中央控制柜，再通过流量控制电磁 阀来控制喷枪的启闭状态，实现适时监控SNCR脱硝温度。该装置实际运作时，当温度检测 探头检测温度高于ll〇〇°C或低于850°C时，中央控制柜可自动调节流量控制电磁阀，对氨 水喷入量进行控制。 2.中国专利（CN103349898A)公开了一种SNCR脱硝装置及利用该装置进行脱硝的 方法，所述装置包括脱硝反应器、燃料喷射控制装置、温度控制装置、还原剂喷射装置、脱硝 反应器出口烟道、脱硝反应器进口烟道及燃料系统控制器，所述燃料喷射控制装置通过所 述燃料系统控制器与所述温度控制装置相连。该装置可通过控制燃料的喷射量来调节脱硝 反应器内的温度，最终使温度保持在稳定的区域（800-1100°C )，从而保证还原剂不被氧化 又可获得较高的脱硝效率。 3.中国专利（CN101890279A)公开了一种高效氨法脱硝工艺及其装置，该装置增 设了一个包括顺序设置雾化段、加温段和增压段的氨气增温增压混合器，其中所述加温段 通过设置热交换器、热混合器、电加热器或外置增温装置实现对还原剂增温；该工艺通过氨 气增温增压混合器在常温下预先雾化氨水溶液或尿素溶液，然后高温气化并增压后喷入烟 气产生源的脱硝反应区内，使高温氨气混合均匀稳定后才通入烟气产生源反应区，有效提 升了脱硝效果，并扩大了原SNCR的有效反应温度至800-1KKTC。 上述专利技术1和2主要通过调节还原剂或燃料烟气的喷入量来建立一个稳定的 高温反应区，使脱硝反应在温度窗口能够充分进行；而专利技术3主要针对常温还原剂通 入反应区内会直接与高温烟气进行热交换，进而造成反应区内骤然冷却，并使得反应区内 各区域的温度不均匀，从而影响脱硝效率这一问题，提供的一种高效氨法脱硝工艺及其装 置。 经文献检索，还有一些专利技术人通过对还原剂喷枪嘴的结构形状进行改进从而提高 还原剂雾化效果，进一步提高脱硝效率，如中国专利（CN101371969A)公开的一种用于SNCR 法脱硝的还原剂喷嘴，该喷嘴的喷出口形状为橄榄形，运用液膜破碎法的工作机理，能够有 效地控制还原剂的雾化颗粒的粒度和雾化液滴蒸发时间，促使还原剂与烟气的中氮氧化物 混合均匀，提高烟气脱硝的效率。然而，未发现有通过温度控制还原剂的雾化效果这一技术 手段来提高脱硝效率的任何文献报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种SNCR脱硝方法，同时对应所述方法设计 了一种脱硝装置。该装置通过增设一种还原剂温度控制系统，使需要雾化的还原剂溶液能 够在理想的雾化温度下实现雾化，提高雾化的效果，降低雾化颗粒的粒径，增加与烟气中的 氮氧化物的接触面积，使还原剂与氮氧化物的反应充分，减少还原剂的逃逸量，提高脱硝效 率。 本专利技术所述的SNCR脱硝方法，包括以下顺序步骤：首先在常温下输送还原剂到还 原剂输送管，然后通过还原剂温度控制系统对还原剂进行加热达到并控制所需雾化温度， 最后通过增压装置增压使还原剂雾化后喷入脱硝反应器内进行脱硝反应。 本专利技术的技术原理是调节还原剂的温度使需要雾化的还原剂溶液能够在理想的 雾化温度下实现雾化，提高雾化的效果，降低雾化颗粒的粒径，从而增加还原剂颗粒与烟气 中的氮氧化物的接触面积，使还原剂与氮氧化物的反应充分，减少还原剂的逃逸量，提高脱 硝效率。研究表明，喷嘴的雾化效果好坏与外界因素有很大的关系，其中，还原剂液体的粘 度和表面张力是影响喷嘴雾化质量的主要因素。当还原剂从喷嘴以喷射流转化为喷雾流， 取决于流体的雷诺数，在头口直径一定，其随流体流速的增大而变大，有利于液体流量由层 流转为湍流和雾化，但是液体粘度的增大，则不利于喷嘴雾化。当水粒子分裂为细小的雾 珠，就被破碎为更多更小的水分子，而液体表面张力的增大，不利于液体破裂。因此，还原剂 液体的粘度和表面张力过大都不利于其充分雾化。 同时，在喷嘴雾化初始阶段，粘度的影响起决定性作用，随着液体粘度的降低，液 体在喷头内中旋流强度增大，切向力和径向力增大，雾化质量会更好；在雾化中期，表面张 力起主要作用，随着液体表面张力的减小，液体通过表面张力进行分裂更容易进行；在喷嘴 雾化后期，粘性力、表面张力、液体惯性力和空气动力相互摩擦，使液滴进一步分裂。因此， 降低还原剂液体的粘度和表面张力将大大改善其雾化效果，降低雾化颗粒的粒径，而提高 液体雾化温度能够改善其粘度和表面张力。 作为所述SNCR脱硝方法的进一步说明，所述雾化温度为85 - 100°C。 作为所述SNCR脱硝方法的进一步说明，所述雾化温度为90 - 95°C。 研究表明，所述雾化温度范围值内还原剂的雾化效果较好，达到的脱硝效率较高， 过低的温度效果降低，而过高温度都会引起工况恶化，影响其脱硝效率。理想的温度情况 下，雾化颗粒的粒径D50值相对降低，脱硝率相对提高10%以上。 作为所述SNCR脱硝方法的进一步说明，所述雾化温度控制值以实际生产过程中 脱硝效率最高为准进行控制。 在实际脱硝过程中，采用不同的还原剂（如氨、尿素或氢氨酸等）以及烟气状态的 不同等都会影响到还原剂的脱硝效率，为能时刻保证本专利技术方法的脱硝效果，应对脱硝过 程中的脱硝效率进行检测，以脱硝效果最高为准对所述理想雾化温度控制值进行控制。 作为所述SNCR脱硝方法的进一步说明，所述对还原剂进行温度控制是采用电加 热装置使还原剂增温至雾化温度，或通过冷却液对还原剂温度进行调节控制。 作为所述SNCR脱硝方法的进一步说明，所述对还原剂进行温度控制是采用电加 热装置增温及冷却液调节的联合控温方式控制还原剂温度至理想雾化温度。 本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SNCR脱硝方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：首先在常温下输送还原剂到还原剂输送管，然后通过还原剂温度控制系统对还原剂进行加热达到并控制所需雾化温度，最后通过增压装置增压使还原剂雾化后喷入脱硝反应器内进行脱硝反应。

【技术特征摘要】
1. 一种SNCR脱硝方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：首先在常温下输送还原剂到 还原剂输送管，然后通过还原剂温度控制系统对还原剂进行加热达到并控制所需雾化温 度，最后通过增压装置增压使还原剂雾化后喷入脱硝反应器内进行脱硝反应。2. 根据权利要求1所述的SNCR脱硝方法，其特征在于，所述雾化温度为85 - 100°C。3. 根据权利要求1所述的SNCR脱硝方法，其特征在于，所述雾化温度为90 - 95°C。4. 根据权利要求1-3任一所述的SNCR脱硝方法，其特征在于，所述雾化温度控制值以 实际生产过程中脱硝效率最高为准进行控制。5. 根据权利要求4所述的SNCR脱硝方法，其特征在于，所述对还原剂进行温度控制是 采用电加热装置使还原剂增温至雾化温度，或通过冷却液对还原剂温度进行调节控制。6. 根据权利要求4所述的SNCR脱硝方法，其特征在于，所述对还原剂进行温度控制是 采用电加热装置增温及冷却液调节的联合控温方式控制还原剂温度至雾化温度。7. -种SNC...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学东，梁燕飞，陈向荣，陈霏，叶丹玫，韦红焰，
申请(专利权)人：广西壮族自治区建筑材料科学研究设计院，
类型：发明
国别省市：广西;45