一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统技术方案

一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，包括水平烟道、水平烟道相连的主烟道、与主烟道的出口相连接的烟囱，其中，所述水平烟道中设置有喷氨格栅，所述主烟道中设置有SCR反应装置，其特征在于，所述系统还包括烟气返回装置，设置在所述主烟道和所述烟囱之间，用于选择性地把流出主烟道的烟气返回至所述水平烟道。该烟气脱硝系统能够调节烟气流向，提高脱硝效率，降低氮氧化物的排放。

SNCR-SCR combined flue gas denitration system

A SNCR-SCR combined denitrification system of flue gas, which comprises a horizontal flue, the horizontal flue connected to the main flue, and the main flue is connected with the outlet of the chimney, which has set the level of ammonia injection grid flue, SCR reactor set the main flue, which is characterized in that the system comprises a flue gas return device is arranged between the main flue and the chimney for selectively put out the main flue gas return to the horizontal flue. The flue gas denitration system can regulate the flow direction of the flue gas, improve the denitration efficiency and reduce the emission of nitrogen oxides.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟气脱硝系统，尤其是涉及一种选择性非催化还原（SNCR）和选择性催化还原（SCR）联合烟气脱硝系统。
技术介绍
目前，火电厂燃煤锅炉的尾气脱硝技术包括SNCR技术和SCR技术。SNCR脱硝技术是将氨气、氨水或尿素等还原剂喷入锅炉或管道内，与氮氧化物（NOx）进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。一般其工作在温度为850～1100℃的区域，在此温度下还原剂迅速热分解成氨气，与烟气中的NOx反应生成氮气和水蒸气。当温度低于800℃时，氨气的反应速率下降，NOx还原率较低，同时氨的逃逸量增加；但当温度高于1200℃时，大部分氨气不是用来还原NOx而是被氧化成NO，氨气的氧化反应开始起主导作用，可能造成NO浓度升高。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%～80%，受锅炉结构尺寸影响很大。SCR脱硝技术的原理是将氨气作为脱硝剂喷入高温烟气脱硝装置中，在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为氮气和水蒸气。一般通过使用适当的催化剂，反应可以在200℃～450℃的温度范围内有效进行，在NH3/NO = 1的情况下,可以达到80～90%的脱硝效率。但是，当反应温度不在这个温度范围内时，催化剂的性能将降低，尤其是在高温区域使用时，由于过热促使催化剂的表面被烧结,使催化剂寿命降低。随着我国工业生产的发展和生活水平的提高，人们对大气污染的问题日益关注。环保部最新发布的《火电厂大气污染物排放标准》中规定氮氧化物的排放限值定为100mg/立方米。因此，单独采用一种脱硝技术已经很难满足日趋严格的环保要求，运用SNCR/SCR联合烟气脱硝系统将势在必行。中国专利201310188611.9公开了一种SNCR与SCR联合法烟气脱硝系统，其包括炉膛、旋风分离器和尾部烟道。SNCR还原剂喷射装置设置在炉膛出口和/或旋风分离器入口，SCR脱硝装置设置在尾部烟道中。炉膛出口的烟气经SNCR和SCR的两级脱硝装置能有效地降低氮氧化物的排放浓度和NH3的逃逸浓度。然而，在以供热为主供电为辅的小型循环流化床上，因锅炉负荷受到供热用户用热量的限制，白天和晚上的负荷量差异较大，同时锅炉负荷也受制于季节的变化。在供热量需求较多的白天以及冬季，供热锅炉为了满足供热量，常常处于高负荷甚至超负荷工作状态；在供热量需求较少的晚上以及夏季，供热锅炉负荷将处于60-70%甚至低于50%的状态。供热锅炉的这种特性，导致了锅炉烟温波动较大，而锅炉烟温的大小直接影响了SNCR与SCR脱硝效率的高低。当炉膛高负荷运作时，炉膛出口的烟气将高于SNCR有效脱硝的反应温度区间（850℃~1100℃），此时大部分的还原剂被氧化成NO，脱硝效率降低，且造成NO浓度的提高。同时，当高温烟气经过SCR反应装置时，其温度仍可能高于SCR装置的最佳反应温度，从而促使催化剂的表面被烧结，使催化剂寿命降低。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服上述技术中的缺陷，提供了一种能够调节烟气流向的SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，当炉膛高负荷运行时，能够降低SNCR以及SCR区域的烟气温度，从而提高脱硝效率，降低氮氧化物的排放。本专利技术的目的通过以下的技术方案得以实现：一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，包括水平烟道、水平烟道相连的主烟道、与主烟道的出口相连接的烟囱，其中，所述水平烟道中设置有喷氨格栅，所述主烟道中设置有SCR反应装置，其特征在于，所述系统还包括烟气返回装置，设置在所述主烟道和所述烟囱之间，用于选择性地把流出主烟道的烟气返回至所述水平烟道。进一步地，烟气返回装置包括返回管道和返回挡板，所述返回管道的一端连接在主烟道和烟囱之间，另一端和喷氨格栅之前的水平烟道相连，所述返回挡板设置在返回管道的入口, 当进入水平烟道的烟气温度高于1100℃时，打开所述返回挡板，以便于主烟道排出的烟气返回到水平烟道。进一步地，返回管道与水平烟道的连接处设有喷烟格栅，返回的烟气通过喷烟格栅进入水平烟道。进一步地，返回管道中设置有增压风机。进一步地，在主烟道中设有省煤器和空预器，其中，所述省煤器位于SCR反应装置之前，所述空预器位于SCR反应装置之后。进一步地，在省煤器（12）之前的主烟道（6）中，设置有高温换热器（9）和低温换热器（11）。进一步地，在主烟道的出口和返回管道入口之间设有除尘器。进一步地，系统还包括烟气分流装置，用于分流水平烟道中的部分烟气。进一步地，烟气分流装置包括至少一个辅助烟道、至少一个烟气挡板和至少一个盾体，在主烟道内设置隔板以构成辅助烟道，所述隔板从主烟道入口处延伸至省煤器后端，烟气挡板设置在辅助烟道的入口处，所述辅助烟道的入口和水平烟道的辅助出口相连，主烟道的入口和水平烟道的主出口相连，所述盾体设置在主烟道的内壁上且位于所述辅助烟道的末端。进一步地，烟气分流装置包括至少一个辅助烟道和至少一个烟气挡板，所述烟气挡板设置在辅助烟道的入口处，辅助烟道的入口和水平烟道的辅助出口相连，辅助烟道的出口和主烟道相连且位于省煤器和SCR反应装置之间，主烟道的入口和水平烟道的主出口相连。本专利技术在对现有的SNCR-SCR联合脱硝系统的基础上增加了烟气返回装置，当炉膛正常运行时，关闭该返回装置，主烟道的烟气经烟囱排除。而当炉膛高负荷工作时，进入水平烟道的烟气温度超过SNCR的最佳反应温度区域，此时打开烟气返回装置，将主烟道出口的低温烟气返回水平烟道，以降低SNCR反应区域的温度，从而提高脱硝效率。同时，下游的SCR脱硝装置的温度也随着烟温的降低而降低，确保SCR反应处于最佳温度窗口内，避免催化剂出现结焦、烧损等现象，以及降低氮氧化物的排放量和氨气的逃逸量。此外，当炉膛低负荷运行时，炉膛出口的烟气温度过低，经过省煤器后，烟气温度进一步降低，在SCR区域的反应效率将很不理想。而辅助烟道的设置使烟气避开省煤器或其他换热器的热交换，将部分高温烟气直接传送到SCR反应装置区域，以提高SCR反应区域的温度。本专利技术通过改变烟道内部通道，便可实现SNCR和SCR区域烟气温度的升降，无需利用其它设备对烟气进行再加热，节约能源，降低能耗，也便于改造。同时，在烟道内部的烟气调节，具有及时性，操纵性强等特点。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1-炉膛、2-喷烟格栅、3-喷氨格栅、4-水平烟道、5-一号烟气挡板、6-主烟道、7-二号烟气挡板、8-一号辅助烟道、9-高温换热器、10-二号辅助烟道、11-低温换热器、12-省煤器、13-盾体、14-SCR反应装置、15-空预器、16-除尘器、17-增压风机、18-烟囱、19-返回管道、20-返回挡板、21-氨水管道。具体实施方式应理解的是，上述附图并非真实比例，而仅仅是用于说明本专利技术基本原理的多种优选特征的简图。本专利技术所公开的设计特征，例如尺寸、方向、定位和形状根据具体应用和使用环境确定。此外，在下面的描述中，术语如“前”、“后”、“之前”、“之后”、“前端”、“后端”等描述都被限定为相对于烟气流向而言。下面结合图1对本专利技术的具体实施例进行详细说明。火电厂的锅炉用于燃烧煤料，该锅炉例如可以是流化床锅炉。燃煤中的烟气从炉膛1的出口进入水平烟道4。在水平烟道4中垂直设置喷氨格栅3，其与氨水管道21连通。喷氨格栅3由网状结构的管道组成，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SNCR‑SCR联合烟气脱硝系统，包括水平烟道（4）、水平烟道（4）相连的主烟道（6）、与主烟道（6）的出口相连接的烟囱（18），其中，所述水平烟道（4）中设置有喷氨格栅（3），所述主烟道（6）中设置有SCR反应装置（14），其特征在于，所述系统还包括烟气返回装置，设置在所述主烟道（6）和所述烟囱（18）之间，用于选择性地把流出主烟道（6）的烟气返回至所述水平烟道（4）。

【技术特征摘要】
1.一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，包括水平烟道（4）、水平烟道（4）相连的主烟道（6）、与主烟道（6）的出口相连接的烟囱（18），其中，所述水平烟道（4）中设置有喷氨格栅（3），所述主烟道（6）中设置有SCR反应装置（14），其特征在于，所述系统还包括烟气返回装置，设置在所述主烟道（6）和所述烟囱（18）之间，用于选择性地把流出主烟道（6）的烟气返回至所述水平烟道（4）。2.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于，所述烟气返回装置包括返回管道（19）和返回挡板（20），所述返回管道（19）的一端连接在主烟道（6）和烟囱（18）之间，另一端和喷氨格栅（3）之前的水平烟道（4）相连，所述返回挡板（20）设置在返回管道（19）的入口, 当进入水平烟道（4）的烟气温度高于1100℃时，打开所述返回挡板（20），以便于主烟道（6）排出的烟气返回到水平烟道（4）。3.根据权利要求2所述的烟气脱硝系统，其特征在于，所述返回管道（19）与水平烟道（4）的连接处设有喷烟格栅（2），返回的烟气通过喷烟格栅（2）进入水平烟道（4）。4.根据权利要求3所述的烟气脱硝系统，其特征在于，所述返回管道（19）中设置有增压风机（17）。5.根据权利要求1-4中任一项所述的烟气脱硝系统，其特征在于，在所述主烟道（6）中设有省煤器（12）和空预器（15），其中，所述省煤器（12）位于S...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡弘，计荣林，俞保云，胡宁，庄建发，孟志浩，
申请(专利权)人：嘉兴新嘉爱斯热电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33