CN106731804A - 一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝布置，利用经过第一层催化剂后氨氮摩尔比分布均匀性变差，制约SCR烟气脱硝装置效率提升的原理，通过将第一层催化剂布置到省煤器出口，形成分级混合，不仅有效地改善了第二层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀程度，进一步发挥第二层催化剂的脱硝能力和氨逃逸的控制能力，降低了对第一层催化剂入口氨氮摩尔比分布均匀性的要求，解决了传统SCR脱硝效率提升受限的问题，进一步提升了SCR整体脱硝效率，而且在一定情况下降低氨逃逸的排放，缓解下游设备ABS沉积现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种SCR烟气脱硝装置，特别是一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置。
背景技术
选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)烟气脱硝技术因其脱硝效率高、技术成熟，已成为大型火电机组脱硝的首选技术。研究证明，首层催化剂主要以脱硝为主，第二层催化剂对氨逃逸的控制起着关键作用，因此，首层催化剂后即第二层及以后层催化剂入口烟气中氨氮摩尔比分布均匀性对氨逃逸和脱硝效率有着重要影响，分布均匀性越差则氨逃逸越高，同时较高的氨逃逸也限制了脱硝装置整体脱硝效率的提升，且要求的脱硝效率越高，这种影响越明显。
当前π型锅炉SCR烟气脱硝装置采用高灰型布置方式，主要布置在省煤器出口与空预器入口之间，烟气的基本流程为：省煤器出口的烟气进入上升烟道，与喷氨格栅喷出的氨-空气混合气混合，经过导流板、整流格栅后，进入催化剂层进行脱硝反应，反应后的烟气经过SCR出口烟道进入空预器。但由于空间的限制，每层催化剂之间的高度一般控制在2～3m，较短的混合距离难以保证进入第二层催化剂的烟气中氨氮摩尔比的均匀性。
对于π型锅炉而言，省煤器出口至SCR烟气脱硝装置入口具有较长的烟道，且省煤器出口烟气流速基本满足脱硝装置设计要求，因此，如何通过优化布置首层催化剂，进一步改善烟气经过首层催化剂后氨氮摩尔比混合均匀性，成为保证氨逃逸、进一步提升脱硝效率的关键。
发明内容
本发明所要解决的是传统SCR烟气脱硝经过首层催化剂后氨氮摩尔比分布均匀性变差，导致脱硝效率提升受限以及氨逃逸的技术问题。
本发明提供了一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，包括炉膛、省煤器、喷氨系统、第一层催化剂、第二层催化剂，其特征在于，所述喷氨系统、第一层催化剂沿烟气前进方向依次设置在省煤器出口。
将及喷氨系统及第一层催化剂直接布置在省煤器出口，大大增加了第一层催化剂出口氨氮摩尔比的混合距离，有效地改善第二层催化剂入口烟气中氨氮摩尔比分布的均匀程度，提高了第二层催化剂的脱硝能力和氨逃逸的控制能力。
进一步的，所述喷氨系统和第一层催化剂之间沿烟气前进方向依次设有第一级混合装置、第一级整流格栅。
第一级混合装置、第一级整流格栅进一步改善了烟气中氨氮摩尔比分布的均匀程度。
进一步的，所述喷氨系统采用涡流型AIG、混合型AIG或格栅型AIG。
进一步的，所述喷氨系统设有用于调节还原剂供应量的流量调节阀，通过设置流量调节阀，可以根据具体情况控制还原剂的流量，进一步改善脱硝效果。
进一步的第一层催化剂和第二层催化剂之间沿烟气前进方向还依次设有第一级导流装置、第二级混合装置、第二级导流装置、第三级混合装置、第三级导流装置、第二级整流格栅。
烟道内设置多级混合装置、导流装置，进一步大大的改善了进入第二层催化剂入口烟气中氨氮摩尔比分布的均匀性，提高了脱硝效果，减少了氨逃逸。
进一步的，第一层催化剂入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内。
进一步的，第二层催化剂入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内。
控制氨氮摩尔比可以进一步提高脱硝效果和减少氨逃逸。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：
1、结构合理，安装和实施方便。
2、大大提升了SCR整体脱硝效率。
3、有效地改善了第二层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀程度，极大的发挥第二层催化剂的脱硝能力和氨逃逸的控制能力。
4、降低了对首层催化剂入口氨氮摩尔比分布均匀性的要求，解决了传统SCR脱硝效率提升受限的问题。
5、降低氨逃逸的排放，缓解下游设备ABS沉积现象的发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置示意图。
标注说明：
1-炉膛 2-省煤器 3-喷氨系统 4-第一级混合装置 5-第一级整流格栅 6-第一层催化剂 7-第一级导流装置 8-第二级混合装置 9-第二级导流装置 10-第三级混合装置11-第三级导流装置 12-第二级整流格栅13-第二层催化剂 14-第三层催化剂 15-流量调节阀 16-还原剂供应装置 17-SCR出口烟道
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本专利：
实施例1，如图1所示，本实施例包括炉膛1、省煤器2、喷氨系统3、第一层催化剂6、第二层催化剂13，其特征在于，所述喷氨系统3、第一层催化剂6沿烟气前进方向依次设置在省煤器2出口，通过将第一层催化剂6直接布置在省煤器2出口，增加了第一层催化剂6出口烟气中氨氮摩尔比的混合距离，形成分级混合系统，有效地改善第二层催化剂13入口烟气中氨氮摩尔比分布的均匀程度，进一步发挥第二层催化剂13的脱硝能力和氨逃逸的控制能力，降低了对第一层催化剂6入口氨氮摩尔比分布均匀性的要求，提升了SCR脱硝装置整体脱硝效率，也在一定情况下能够降低氨逃逸的排放，缓解下游设备ABS沉积现象的发生。
实施例2：本实施例在实施例1的基础上在喷氨系统3和第一层催化剂6之间增加了第一级混合装置4、第一级整流格栅5。
实施例3：本实施例中，喷氨系统3采用涡流型AIG、混合型AIG或格栅型AIG。
实施例4：本实施例中，喷氨系统3设有用于调节还原剂供应量的流量调节阀15。
实施例5：如图1所示，本实施中，第一层催化剂6和第二层催化剂13之间沿烟气前进方向还依次设有第一级导流装置7、第二级混合装置8、第二级导流装置9、第三级混合装置10、第三级导流装置11、第二级整流格栅12。
实施例6：本实施例中，第一层催化剂6入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内，第二层催化剂13入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内。
本发明提出了一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，利用经过第一层催化剂后氨氮摩尔比分布均匀性变差，制约SCR烟气脱硝装置效率提升的原理，通过将第一层催化剂布置到省煤器出口，形成分级混合，不仅有效地改善了第二层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀程度，进一步发挥第二层催化剂的脱硝能力和氨逃逸的控制能力，降低了对第一层催化剂入口氨氮摩尔比分布均匀性的要求，解决了传统SCR脱硝效率提升受限的问题，进一步提升了SCR整体脱硝效率，达到95％以上，而且在一定情况下降低氨逃逸的排放，缓解下游设备ABS沉积现象的发生。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于分级混合的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，包括炉膛、省煤器、喷氨系统、第一层催化剂、第二层催化剂，其特征在于，所述喷氨系统、第一层催化剂沿烟气前进方向依次设置在省煤器出口。
2.根据权利要求1所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，所述喷氨系统和第一层催化剂之间沿烟气前进方向依次设有第一级混合装置、第一级整流格栅。
3.根据权利要求1所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，所述喷氨系统采用涡流型AIG、混合型AIG或格栅型AIG。
4.根据权利要求1所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，所述喷氨系统设有用于调节还原剂供应量的流量调节阀。
5.根据权利要求1-4任一项所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，第一层催化剂和第二层催化剂之间沿烟气前进方向还依次设有第一级导流装置、第二级混合装置、第二级导流装置、第三级混合装置、第三级导流装置、第二级整流格栅。
6.根据权利要求5任一项所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，第一层催化剂入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内。
7.根据权利要求5任一项所述的π型锅炉SCR烟气脱硝装置，其特征在于，第二层催化剂入口氨氮摩尔比的相对标准偏差控制在10％以内。
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