CN109364740A - 一种scr锅炉烟气脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及脱硝领域，特别是一种SCR锅炉烟气脱硝系统。包括依次串连的炉膛、烟道、引风机，依次串连的脱硝溶液储罐、输送泵、蒸发器、容纳在所述烟道中部的喷氨格栅，该蒸发器经调风门连接有容纳于所述烟道前部的回流烟气加热器，该回流烟气加热器通过回流风机与所述引风机连接。本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统采用烟气加热后的回流烟气将脱硝溶液加热气化与锅炉烟道混合脱硝，具有脱硝效果好的优点，同时利用烟气在蒸发器内加热脱硝溶液保证了脱硝溶液的均匀蒸发，结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及脱硝领域，特别是一种SCR锅炉烟气脱硝系统。
背景技术
随着我国工业化进程的增加，环境污染也日益严重,其中锅炉排放烟气中含有大量的NOx，NOx是硝酸型酸雨的基础，也是形成光化学烟雾、破坏臭氧层的主要物质之一，对人体、环境、生态和社会经济具有相当大的危害。因此，为了我们生产、生活安全，我们必须从源头控制污染源排放，限制工业气体排放更是重中之重。
近些年来，国家对环境空气质量提出了进一步的要求，GB3095-2012《环境空气质量标准》的发布，是对GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》提出进一步的要求，各地方政府也在国家标准的基础上进一步提高大气污染物的排放指标。
为达到良好的脱硝效果，锅炉行业内常用的脱硝方式为SNCR(非催化还原法)和SCR(选择性催化还原法)。
SCR脱硝是目前最成熟的烟气脱硝方式，采用的是炉后烟道脱硝方式。其利用还原药剂(氨水或尿素)在金属催化剂的作用下，选择性地与NOx反应生产N2和H2O.
实际生产时，在大型电站锅炉中，人们常常利用电加热法将氨水汽化或尿素溶液裂解成稀氨气混合气体，再通过氨喷射系统均匀喷入反应器前烟道，经烟气整流后在反应器内催化剂作用下与脱除NOx。该工艺加热系统的核心为采用抽引空预器加热后的热空气进一步用电加热法加热至氨水完全汽化或尿素溶液完全裂解所需要的温度后。此种工艺能让氨水或尿素完全转化成稀氨气并均匀喷入烟道，参与脱硝反应，对氨逃逸率具有较好的控制，同时节约氨水或尿素的耗量，具有较高的脱硝效率；但其设备造价高，运行电耗较大，尤其是在工业锅炉领域，难以让用户接受。
为此，在工业锅炉领域，许多环保设备厂家为降低脱硝设备造价，更改SCR脱硝加热方式，直接将稀氨水或稀尿素溶液雾化后喷入高温段烟气中，以图利用高温烟气本身具有的热量，将氨水汽化或尿素溶液裂解。此种脱硝方式大大降低了设备造价，但同时又引发出其他大量的问题，如喷枪的喷射距离过大，喷射溶液触壁，形成高温腐蚀，损害受热面管；雾化效果差，喷枪跑、滴、漏；雾化后的氨气与烟气混合不均匀等，使得在反应器内局部地区没有足够的NH3与NOx反应，使得脱硝效率降低，而另一部分区域NH3过量，造成氨逃逸率大大增加，同时在锅炉尾部低温段与烟气中的SO3反应，形成NH4HSO4，造成尾端段低温腐蚀和积灰。
因此，一种既保证脱硝效率，降低脱硝对锅炉的影响，又减少设备的造价和运行费用的脱硝工艺对工业锅炉领域具有重大的意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种SCR锅炉烟气脱硝系统，具有脱硝效果好的优点。
为了达到上述目的，本发明提供一种SCR锅炉烟气脱硝系统，包括依次串连的炉膛、烟道、引风机，还包括依次串连的脱硝溶液储罐、输送泵、蒸发器、容纳在所述烟道中部的喷氨格栅，该蒸发器经调风门连接有容纳于所述烟道前部的回流烟气加热器，该回流烟气加热器通过回流风机与所述引风机连接。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述输送泵、蒸发器之间具有连接有高压气源的汽化喷头。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述烟道内沿烟气行进方向依次设有过热器、前换热面、整流格栅、脱硝反应器、后换热面，所述回流烟气加热器位于所述过热器、前换热面之间，所述喷氨格栅位于所述前换热面、整流格栅之间。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述烟道与所述引风机之间具有除尘器。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述蒸发器内设有温度传感器。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述温度传感器连接有控制器。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述控制器与所述调风门的驱动电机连接。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述控制器与所述输送泵电连接。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述蒸发器内设有电加热丝。
在本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统的一个实施例中，所述电加热丝与所述控制器电连接。
本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统采用烟气加热后的回流烟气将脱硝溶液加热气化与锅炉烟道混合脱硝，具有脱硝效果好的优点，同时利用烟气在蒸发器内加热脱硝溶液保证了脱硝溶液的均匀蒸发，结构简单。
附图说明
图1所示为本发明第一实施例的SCR锅炉烟气脱硝系统的结构示意图。
图2所示为本发明第二实施例的SCR锅炉烟气脱硝系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参见图1，本发明第一实施例的SCR锅炉烟气脱硝系统，包括依次串连的炉膛1、烟道19、引风机10，还包括依次串连的脱硝溶液储罐12、输送泵13、蒸发器16、容纳在烟道19中部的喷氨格栅5，该蒸发器16经调风门连接有容纳于烟道19前部的回流烟气加热器3，该回流烟气加热器3通过回流风机与引风机10连接。
输送泵13、蒸发器16之间具有连接有高压气源的汽化喷头15。
烟道19内沿烟气行进方向依次设有过热器2、前换热面4、整流格栅6、脱硝反应器7、后换热面8，回流烟气加热器3位于过热器2、前换热面4之间，喷氨格栅5位于前换热面4、整流格栅6之间。
烟道19与引风机10之间具有除尘器9。
本发明的SCR锅炉烟气脱硝系统采用烟气加热后的回流烟气将脱硝溶液加热气化与锅炉烟道19混合脱硝，具有脱硝效果好的优点，同时利用烟气在蒸发器16内加热脱硝溶液保证了脱硝溶液的均匀蒸发，结构简单。
本发明在大型电站锅炉SCR脱硝工艺的基础上，更改脱硝热源介质和回流烟气加热器3加热方式,摈弃大型电站锅炉蒸汽+热加热方式，利用锅炉出口高温烟气与布置在炉膛1出口的耐高温管束换热，将自引风机10后除尘回流烟气加热到所需要的温度，为控制回流烟气的温度和烟气量，我们采用变频控制的回流风机及烟气调节阀，并在回流烟气加热器3并气风箱上设置温度传感器，通过烟气调节阀调节回流烟气量。在实际使用过程中，我们可以加大回流烟气量，用于将脱硝介质更完全的裂解，其过量的烟气中对于锅炉主机的氧含量并无影响，同时因回流烟气量远小于锅炉排放烟气量，并不影响锅炉的热效率，可以在不影响锅炉性能的基础上，大大的降低脱硝设备造价和运行成本。
本发明的一种与锅炉相结合的SCR系统工作时，回流烟气加热器3的热源为回流烟气，其在炉膛1内经辐射换热后，经过热器2对流换热后在转向处加热回流烟气加热器3，再经过布置在对流竖井的前换热面4，依次经过喷氨格栅5、整流格栅6进入脱硝反应器7，在脱硝反应器7进行脱硝后与其后的后换热面8进行对流换热后引出锅炉主机，在除尘器9内除尘后经引风机10抽引，由烟道19送至脱硫设备或烟囱。回流烟气加热器3的介质为除尘后的烟气，由回流风机11在烟道19上抽引而得，送入回流烟气加热器3配气风箱17，在配气风箱17内分配，并联进入回流烟气加热器3的管束内，在回流烟气加热器3本体内与热源烟气对流换热后由回流烟气加热器3并气风箱18并气，输送至蒸发器16内回流烟气加热器3脱硝介质，其中在并气风箱18与蒸发器16设置调风门20用于调节回流烟气。脱硝介质在溶液储罐12内储存，工作时经由输送泵13输送至蒸发器16上的双流体汽化喷头15处，在汽化喷头15处被压空储罐14输送而来的压缩空气雾化，喷射进入蒸发器16内，脱硝介质在蒸发器16内被加热后的回流烟气裂解雾化，形成一定温度的稀氨气，经与蒸发器16相连的关联送入反应器7前的喷氨格栅5内，由喷氨格栅5均匀喷入对流竖井，并与热源烟气混合，在整流格栅6的作用下混合均匀后进入反应器7，参与脱硝反应。
请参见图1，本发明第一实施例的SCR锅炉烟气脱硝系统，
蒸发器16内设有温度传感器，当然也可以设置压力传感器。
温度传感器101连接有控制器102。控制器与调风门20的驱动电机连接。控制器102与输送泵13电连接。蒸发器16内设有电加热丝103。电加热丝102与控制器103电连接。脱硝介质管线上设置有流量计104及介质调节阀105，脱硝反应器7设置有NOx检测装置106，稀氨气管线上设置有温度测点107等。
本发明工作时，控制器可根据根据NOx检测装置的NOx排放指标自动调整脱硝介质的喷入量，同时根据并气风箱18上的温度测点及调风门20调节回流风机11的频率以便调节回流烟气的流量和温度。当回流烟气加热不足时，可以控制加热丝加热蒸发脱硝溶液。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化和修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种SCR锅炉烟气脱硝系统，包括依次串连的炉膛、烟道、引风机，其特征在于，还包括依次串连的脱硝溶液储罐、输送泵、蒸发器、容纳在所述烟道中部的喷氨格栅，该蒸发器经调风门连接有容纳于所述烟道前部的回流烟气加热器，该回流烟气加热器通过回流风机与所述引风机连接。
2.根据权利要求1所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述输送泵、蒸发器之间具有连接有高压气源的汽化喷头。
3.根据权利要求1所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述烟道内沿烟气行进方向依次设有过热器、前换热面、整流格栅、脱硝反应器、后换热面，所述回流烟气加热器位于所述过热器、前换热面之间，所述喷氨格栅位于所述前换热面、整流格栅之间。
4.根据权利要求1所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述烟道与所述引风机之间具有除尘器。
5.根据权利要求1所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述蒸发器内设有温度传感器。
6.根据权利要求5所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述温度传感器连接有控制器。
7.根据权利要求6所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述控制器与所述调风门的驱动电机连接。
8.根据权利要求7所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述控制器与所述输送泵电连接。
9.根据权利要求8所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述蒸发器内设有电加热丝。
10.根据权利要求9所述的SCR锅炉烟气脱硝系统，其特征在于，所述电加热丝与所述控制器电连接。
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