火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置、脱硝方法制造方法及图纸

本发明专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置、脱硝方法涉及一种采用注入反应剂的催化方法净化废气的装置及方法。本发明专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置包括烟气蒸汽加热器、空气蒸汽加热器、蒸汽疏水系统、热风炉、SCR反应器、烟气换热器、氨水储存与供应系统、氨水蒸发器等和相关辅助设备。本发明专利技术的脱硝方法通过上述设备处理来自除尘器后的锅炉烟气，烟气升温采用高温热风炉与烟气蒸汽加热器及回转式烟气换热器相结合的方式，达到了节能降耗与降低运行成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及净化废气的一般方法及为这类方法特别设计的设备或装置，特别是涉及采用注入反应剂的催化方法净化废气的装置及方法。
技术介绍
在众多烟气脱硝技术中，选择性催化还原(SCR)技术是目前大型火电厂烟气脱硝应用最为广泛的一种技术。SCR烟气脱硝技术的脱硝效率最高可达90％以上，是最为成熟可靠的脱硝技术。其原理是在催化剂的作用下，还原剂NH3优先选择性的与烟气中的NOX反应，将烟气中的NOX还原为氮气和水，其催化剂的有效反应温度范围须在300℃～400℃之间。为了满足SCR催化剂适宜的反应温度，目前SCR反应器都设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，同时，由于SCR反应器处在烟气流程中的除尘器设备之前，因此烟气的含尘浓度非常高，一般在20-50g/m3之间，导致SCR烟道和设备的磨损也非常严重。另外，对于一些在省煤器与空气预热器之间无预留脱硝空间的已建机组(特别是老机组)，当需要较高脱硝效率时，如何开展SCR脱硝是一个值得研究的课题，如果脱硝设备(SCR反应器)布置在除尘器之后，虽然可灵活解决脱硝设施占用空间的问题，但却另外产生了烟气温度不能满足高温催化剂的高效催化反应温度区间的问题，无法实现目标脱硝效率，原因如下：(1)除尘器后的烟气已经过锅炉空气预热器的降温，烟气温度区间一般在110℃～180℃之间，远低于高温催化剂的正常催化反应温度区间，因此无法采用成熟、价廉、可靠的高温催化剂来提高脱硝效率；(2)采用所谓低温催化剂(催化反应温度在200℃以下)来满足较低的烟气反应温度要求，由于反应温度低，催化剂活性相对较低，必须增大催化剂体积量来保证高的脱硝效率，在入口处NOX浓度相同的设计条件下，采用低温催化剂其体积会增大到相对于高温催化剂的2～3倍，这就导致设备体积、催化剂成本等大幅上升。此外，烟气温度低于200℃时，烟气中过剩的NH3(脱硝所需而喷入)与SO3反应生成硫酸氢铵等铵盐，铵盐产生沉积易堵塞和腐蚀催化剂及设备，给系统运行带来极大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，即可布置在机组除尘器后且能够采用高温催化剂的脱硝装置，以适应于在省煤器与空气预热器之间无脱硝空间的已建机组或锅炉，保障安全生产。本专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，烟道包括原烟气烟道、净烟气烟道，所述原烟气烟道入口端设置有烟气蒸汽加热器，出口端设置有SCR反应器，还包括内部分隔为原烟气腔、净烟气腔的烟气换热器，所述原烟气腔、净烟气腔分别与原烟气烟道、净烟气烟道连通，所述SCR反应器与净烟气烟道连通，所述原烟气烟道与热风炉连通，所述烟气蒸汽加热器与蒸汽疏水系统、空气蒸汽加热器连通，所述空气蒸汽加热器一端连接稀释风机，另一端连接氨水蒸发器，所述氨水蒸发器上连接有氨水储存与供应系统，所述原烟气烟道内设置有用于氨气喷射和混合的涡流混合器，所述氨水蒸发器与涡流混合器连通。本专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其中所述热风炉上连接有调温风机。本专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其中所述氨水储存与供应系统包括氨水储罐、氨水供给泵、阀门调节装置，所述氨水供给泵和阀门调节装置装设在氨水储罐与氨水蒸发器之间。本专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其中所述氨水蒸发器入口处设置有雾化喷嘴，所述喷嘴螺纹连接在入口处且配置有可拆卸的法兰。本专利技术火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其中所述蒸汽疏水系统包括闪蒸罐、排气阀门、疏水阀门，所述闪蒸罐上连接有低压蒸汽管网和凝结水管网。本专利技术还提供了一种利用上述装置的脱硝方法，包括如下步骤：A检查氨水储存与供应系统、氨水蒸发器、外接的蒸汽系统、凝结水管网、烟气换热器、烟气蒸汽加热器、空气蒸汽加热器、热风炉并使上述设备具备通烟条件；B启动烟气换热器；C烟气换热器运作一段时间后启动所述蒸汽系统、凝结水管网、烟气蒸汽加热器、空气蒸汽加热器、热风炉并通烟气；D启动稀释风机，保持氨水蒸发器上的喷氨系统管道畅通；E为所述烟气蒸汽加热器、空气蒸汽加热器通入来流蒸汽并打开闪蒸罐，保持蒸汽疏水系统畅通；F通过调节蒸汽入口阀门调节通入烟气蒸汽加热器、空气蒸汽加热器的来流蒸汽流量，逐步使从原烟气烟道通入SCR反应器入口处的烟温升至150-190℃；G启动热风炉，并通过调温风机调节温度，使SCR反应器入口处的烟温达到190-260℃；H继续加大热风炉出口处的烟气温度，直至SCR反应器入口处的烟温达到设定值300-320℃；I启动氨水供给泵，保持氨水储存与供应系统畅通；J启动氨水蒸发器；K氨水蒸发器通过喷氨系统管道将氨气储存与供应至涡流混合器，对原烟气烟道内的烟气进行脱硝，同时依据脱硝效率、氨逃逸率等参数，通过阀门调节装置控制氨水流量；L完成脱硝。本申请的脱硝工艺流程如下：来自除尘器后的低温、低含尘烟气经过烟气蒸汽加热器加热至一定温度后进入烟气换热器(脱硝GGH系统)原烟气烟道继续升温，随后再与热风炉系统出口的高温烟气混合继续升温至高温催化剂反应活性温度。热风炉的燃料可以采用柴油、天然气等。由于热风炉需要消耗一定的燃料，因此，为节省燃料，系统对烟气升温采用的是以下三级加热系统：(1)利用厂用蒸汽通过烟气换热器将低温烟气加热到150℃-190℃左右；(2)通过烟气换热器，利用SCR反应器(脱硝反应器)出口约320℃的烟气的热量将低温烟气进一步升温至约290℃；(3)最后，这部分烟气再与热风炉出口的高温烟气混合加热至约320℃，以适应高温催化剂的催化反应温度，从而进入SCR反应器进行反应。热风炉的燃料通过与空气混合燃烧后，烟温达到约1500℃，需用冷却风将高温烟气调整到约850℃-900℃，然后再进入烟道继续加热锅炉来的烟气，此处采用烟气直接参混主要目的是对流换热。本专利技术脱硝时采用的是上述一级加热后的约150℃-190℃的热烟气作为冷却风源，采用变频风机将原烟气送至热风炉炉膛尾部，经过与热风炉高温烟气参混后送至原烟气烟道，不采用环境空气做冷却风源进一步降低了进入烟气系统的冷风量，起到了节能的作用。另外，通过氨水蒸发器制备的氨气/空气的混合气体进入SCR反应器前的原烟气烟道，经涡流混合系统与升温后的热烟气充分混合后进入SCR反应器内进行烟气脱硝处理。经过脱硝处理后的烟气进入净烟气烟道，通过烟气换热器与原烟气烟道的烟气换热降温后排出，使用烟气换热器(脱硝GGH系统)达到了节能降耗与降低运行成本的目的。综上所述，本专利技术的脱硝装置及本文档来自技高网...

【技术保护点】
火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：烟道包括原烟气烟道(3)、净烟气烟道(31)，所述原烟气烟道(3)入口端设置有烟气蒸汽加热器(2)，出口端设置有SCR反应器(14)，还包括内部分隔为原烟气腔(41)、净烟气腔(42)的烟气换热器(4)，所述原烟气腔(41)、净烟气腔(42)分别与原烟气烟道(3)、净烟气烟道(31)连通，所述SCR反应器(14)与净烟气烟道(31)连通，所述原烟气烟道(3)与热风炉(5)连通，所述烟气蒸汽加热器(2)与蒸汽疏水系统、空气蒸汽加热器(8)连通，所述空气蒸汽加热器(8)一端连接稀释风机(7)，另一端连接氨水蒸发器(9)，所述氨水蒸发器(9)上连接有氨水储存与供应系统，所述原烟气烟道(3)内设置有用于氨气喷射和混合的涡流混合器(13)，所述氨水蒸发器(9)与涡流混合器(13)连通。

【技术特征摘要】
1.火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：烟道包括原烟气烟道(3)、净烟气
烟道(31)，所述原烟气烟道(3)入口端设置有烟气蒸汽加热器(2)，出口端设置有SCR
反应器(14)，还包括内部分隔为原烟气腔(41)、净烟气腔(42)的烟气换热器(4)，所
述原烟气腔(41)、净烟气腔(42)分别与原烟气烟道(3)、净烟气烟道(31)连通，所述
SCR反应器(14)与净烟气烟道(31)连通，所述原烟气烟道(3)与热风炉(5)连通，所
述烟气蒸汽加热器(2)与蒸汽疏水系统、空气蒸汽加热器(8)连通，所述空气蒸汽加热器
(8)一端连接稀释风机(7)，另一端连接氨水蒸发器(9)，所述氨水蒸发器(9)上连接
有氨水储存与供应系统，所述原烟气烟道(3)内设置有用于氨气喷射和混合的涡流混合器(13)，
所述氨水蒸发器(9)与涡流混合器(13)连通。
2.根据权利要求1所述的火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：所述热风炉
(5)上连接有调温风机(6)。
3.根据权利要求2所述的火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：所述氨水储
存与供应系统包括氨水储罐(11)、氨水供给泵(10)、阀门调节装置(12)，所述氨水供
给泵(10)和阀门调节装置(12)装设在氨水储罐(11)与氨水蒸发器(9)之间。
4.根据权利要求3所述的火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：所述氨水蒸
发器(9)入口处设置有雾化喷嘴，所述喷嘴螺纹连接在入口处且配置有可拆卸的法兰。
5.根据权利要求4所述的火电厂低含尘烟气SCR脱硝装置，其特征在于：所述蒸汽疏
水系统包括闪蒸罐(17)、排气阀门、疏水阀门，所述闪蒸罐(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小立，何强，石京科，周陵生，薛军，
申请(专利权)人：北京龙源环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11