CN203316010U - 一种scr和sncr耦合烟气脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30-60%，受锅炉结构尺寸影响很大，可用作低NOx燃烧技术的补充处理。SCR烟气脱硝技术脱硝率高，但是初期投资昂贵。本实用新型技术方案的特征在于，所述锅炉内设有一SNCR喷枪组和一热解喷枪组，至少一个尿素溶液计量分配模块通过管路分别与所述的SNCR喷枪组和热解喷枪组连接，所述的SCR脱硝装置和尿素溶液计量分配模块通过一DCS控制系统控制。本实用新型结合SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点，实现了尿素炉内脱硝、热解、或同时进行炉内脱硝和热解，有效降低了设备投资及运行费用，并实现了较高的脱硝率。

Description

一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝系统，具体地说是一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统。

背景技术

氮氧化物是燃煤电站排放的主要污染物之一，国家环保部在2012年1月1日实施颁布的《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011调整了大气污染物浓度排放限值，将氮氧化物的排放浓度限值统一确定为100mg/m3，新建机组执行时间从2012年起，老机组执行时间从2014年7月起，此排放浓度限值要求针对全国所有地区。另一方面，针对氮氧化物的排污收费已经开始，电厂需按排放量每年支付大量氮氧化物排污费用。

在锅炉烟气脱硝技术领域，基本上就是采用SCR（选择性催化还原脱硝工艺）和SNCR（选择性非催化还原脱硝工艺）技术以及两者的结合使用。和SCR技术相比，锅炉的SNCR烟气脱硝技术的优点为工程造价低，系统简单，适合旧锅炉脱硝工程技术改造，其缺点是相对较低的脱硝效率，限制了该技术的应用场合。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30-60%，受锅炉结构尺寸影响很大，可用作低NOx燃烧技术的补充处理。SCR烟气脱硝技术脱硝率高，可达90%以上，但是初期投资昂贵。

烟气脱硝还原剂是氨气，一般采用液氨和尿素制备。液氨是易燃易爆且有毒介质，生产、运输和储存存在较大的危险性，是项目重大危险源，环境安全风险大，但采用液氨作为还原剂制备氨气比较经济；尿素是比较稳定的工业和农业用介质，无毒，运输和储存方便，但需要消耗大量的能源对尿素溶液进行炉外热解制作成氨气，运行费用巨大。

发明内容

本实用新型针对SNCR和SCR进行单独烟气脱硝工艺技术上存在的问题，提供一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其将SNCR和SCR有机结合，实现尿素炉内脱硝、热解或同时进行炉内脱硝和热解。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，包括锅炉和与锅炉尾部连接的SCR脱硝装置，其特征在于，所述锅炉内设有一SNCR喷枪组和一热解喷枪组，至少一个尿素溶液计量分配模块通过管路分别与所述的SNCR喷枪组和热解喷枪组连接，所述的SCR脱硝装置和尿素溶液计量分配模块通过一DCS控制系统控制。

本实用新型具有两个反应区，通过多层喷枪及不同部位布置实现在第一反应区发生SNCR反应初步脱氮和尿素热解制氨两个功能；然后，尿素热解生成的氨气进入本实用新型的第二个反应区SCR脱硝装置-SCR反应区域，在催化剂作用下进一步脱氮，从而实现较低的氮氧化物排放。SNCR和SCR耦合脱硝的主要特点是利用锅炉炉膛高温完成炉内尿素热解，不需要另外配置尿素热解器。

本实用新型采用尿素作为还原剂，不需要尿素热解炉，可在炉膛内完成尿素热解以及初步脱硝；脱硝效率高，可达90%以上；脱硝系统出口氨逃逸率＜3ppm；

SO2/SO3转化率＜1%；在催化剂性能温度范围内，能适应锅炉不同运行负荷及煤种变化。

进一步，所述的热解喷枪组布置在锅炉折焰角后，所述的SNCR喷枪组设在热解喷枪组前。热解喷枪组主要为在锅炉内完成尿素溶液热解成氨气，主要是为了后续的SCR脱硝装置提供足够的还原剂——氨气。SNCR喷枪组使尿素溶液于炉膛内进行初步的脱硝反应。

进一步，所述的SNCR喷枪组分成1-2层喷枪，每层喷枪有呈横向排列的4-8只喷枪。

进一步，所述的热解喷枪组有4-8只喷枪，纵向排成一排。

进一步，所述SCR脱硝装置的进、出口设置有氮氧化物测量计，氮氧化物测量计测得的信号送至DCS控制系统。

进一步，所述尿素溶液计量分配模块与SNCR喷枪组或热解喷枪组连接的管路上设有压力表；尿素溶液计量分配模块包括压力开关阀、流量调节阀和转子流量计，压力开关阀的压力信号送至DCS控制系统，作为每台锅炉喷氨量的反馈信号，从而控制每台锅炉需要的尿素溶液的流量。

本实用新型具有的有益效果：采用尿素作为还原剂，结合SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点，实现了尿素炉内脱硝、热解、或同时进行炉内脱硝和热解，不需要另外配置尿素热解器，减少了催化剂的安装量，有效降低了设备投资及运行费用，安全可靠，并实现了较高的脱硝率，同时也有效地为小容量机组的改造存在布置困难提供了新的途径。

附图说明

图1是本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，锅炉1 的尾部与SCR脱硝装置2连接，所述锅炉1内设有SNCR喷枪组3和热解喷枪组4，热解喷枪组4布置在锅炉折焰角后，所述的SNCR喷枪组3设在热解喷枪组4前。所述的SNCR喷枪组3分成2层喷枪，每层喷枪有呈横向排列的4只喷枪。所述的热解喷枪组4有4只喷枪，纵向排成一排。

二个尿素溶液计量分配模块5通过管路与所述的SNCR喷枪组3连接，一个尿素溶液计量分配模块5通过管路与所述的热解喷枪组4连接，所述的SCR脱硝装置2和尿素溶液计量分配模块5通过DCS控制系统6控制。由各个尿素溶液计量分配模块输送来的尿素溶液进入炉前的喷枪，经过喷枪的雾化后送入炉膛或烟道。

所述SCR脱硝装置2的进、出口设置有氮氧化物测量计，氮氧化物测量计测得的信号送至DCS控制系统6。所述尿素溶液计量分配模块与SNCR喷枪组或热解喷枪组连接的管路上设有压力表，尿素溶液计量分配模块由压力开关阀、流量调节阀和转子流量计组成，压力开关阀的压力信号送至DCS控制系统，作为每台锅炉喷氨量的反馈信号，从而控制每台锅炉需要的尿素溶液的流量。SCR脱硝装置进、出口的氮氧化物测量信号送到DCS控制系统，通过DCS控制系统向流量调节阀发送指令信号，用于调整每支喷枪所需的尿素溶液的流量。

SNCR反应的残留氨气以及炉内热解产生的氨气与烟气中的氮氧化物充分混合后，在SCR脱硝装置内催化剂表面发生选择性催化还原反应，将氮氧化物还原

为氮气，进一步降低氮氧化物的排放。

Claims (6)

1.一种SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，包括锅炉(1)和与锅炉尾部连接的SCR脱硝装置(2)，其特征在于，所述锅炉(1)内设有一SNCR喷枪组(3)和一热解喷枪组(4)，至少一个尿素溶液计量分配模块(5)通过管路分别与所述的SNCR喷枪组(3)和热解喷枪组(4)连接，所述的SCR脱硝装置(2)和尿素溶液计量分配模块(5)通过一DCS控制系统(6)控制。

2.根据权利要求1所述的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其特征在于，所述的热解喷枪组(4)布置在锅炉折焰角后，所述的SNCR喷枪组(3)设在热解喷枪组(4)前。

3.根据权利要求1或2所述的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其特征在于，所述的SNCR喷枪组(3)分成1-2层喷枪，每层喷枪有呈横向排列的4-8只喷枪。

4.根据权利要求1或2所述的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其特征在于，所述的热解喷枪组(4)有4-8只喷枪，纵向排成一排。

5.根据权利要求1或2所述的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其特征在于，所述SCR脱硝装置(2)的进、出口设置有氮氧化物测量计，氮氧化物测量计测得的信号送至DCS控制系统(6)。

6.根据权利要求1或2所述的SCR和SNCR耦合烟气脱硝系统，其特征在于，所述尿素溶液计量分配模块与SNCR喷枪组或热解喷枪组连接的管路上设有压力表；尿素溶液计量分配模块包括压力开关阀、流量调节阀和转子流量计，压力开关阀的压力信号送至DCS控制系统。

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