CN205164505U - 一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置，包括烟道及反应器单元、还原剂制备单元、氨风混合器和稀释风机。烟道及反应器单元包括烟道和脱硝反应器，烟道设有喷氨格栅，烟道的上部与脱硝反应器连接，下部与烟气入口连接。脱硝反应器上部设有烟气整流器，下部设有烟气出口。还原剂制备单元设有液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐和液氨泵。脱硝反应器中间设有三层催化剂床层，催化剂为钒钛基催化剂，催化剂的形状为蜂窝式、板式或波纹式结构。本实用新型采用SCR烟气脱硝技术，锅炉烟气的NOx排放浓度由440mg/Nm³减低到100mg/Nm³以下，实现了锅炉烟气排放符合国家排放标准，减轻了大气污染，有利于保护自然环境。

Description

一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置

技术领域

本实用新型属于工业烟气处理设备技术领域，涉及一种烟气脱硝设备，具体涉及一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置。

背景技术

炼油厂排放的烟气除了石油加工过程产生的烟气，还有燃煤锅炉产生的烟气。由于烟气中通常含有大量的氮氧化物NO_x，这些氮氧化物如果直接排放到大气中，会污染空气，形成光化学烟雾和酸雨，危害人体健康，因此烟气在排放之前必须经过脱氮（即脱硝）处理。燃煤锅炉的烟气经过石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理后脱硫烟气的SO₂为400mg/Nm³，烟气中NO_X的浓度440mg/Nm³，粉尘颗粒物浓度为50mg/Nm³，不能满足烟气排放SO₂浓度不大于50mg/Nm³，NO_X的浓度不大于100mg/Nm³，粉尘颗粒物浓度不大于20mg/Nm³的新标准。

目前烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)技术和选择性非催化还原脱硝(SNCR)技术。选择性非催化还原（SNCR）脱硝是把含有氨基的还原剂在不使用催化剂的前提下均匀喷入锅炉温度范围为800～1200℃的区域，选择性的把烟气中的NOx还原为N₂和H₂O，以达到减排氮氧化物的目的。以往SNCR脱硝工艺应用在循环流化床锅炉上的脱硝效率在30%-50%之间。

环境保护部明确提出将NOx列入“十二五”排放总量控制指标，将氮氧化物排放量减少10%，脱硝是企业燃煤锅炉“十二五”必须完成的节能减排任务。现有技术不能满足NO_X的浓度不大于100mg/Nm³指标。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置，优化选择性催化脱硝的脱硝性能，提高脱硝效果，使排出的锅炉烟气符合国家标准。

本实用新型的技术方案为：锅炉烟气选择性催化脱硝装置，包括烟道及反应器单元、还原剂制备单元、氨风混合器和稀释风机。烟道及反应器单元包括烟道和脱硝反应器，烟道设有喷氨格栅，烟道的上部与脱硝反应器连接，下部与烟气入口连接。脱硝反应器上部设有烟气整流器，下部设有烟气出口。还原剂制备单元设有液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐和液氨泵，液氨储罐通过液氨泵连接到液氨蒸发器，氨液蒸发器通过氨气缓冲罐连接到氨风混合器，氨风混合器连接到喷氨格栅。脱硝反应器中间设有三层催化剂床层，催化剂为钒钛基催化剂，催化剂的形状为蜂窝式、板式或波纹式结构。

还原剂制备单元设有液氨罐车，液氨罐车与液氨储罐连接。催化剂床层的床层上空间设有蒸汽吹灰器和声波吹灰器，蒸汽吹灰器与吹灰蒸汽管路连接，连接管路上设有阀门。烟道设有膨胀节，烟道与脱硝反应器连接的弯道上设有膨胀节。烟道和脱硝反应器的装有保温材料。脱硝装置设有2～5个烟道及反应器单元，每个烟道及反应器单元分别设有氨风混合器和稀释风机，还原剂制备单元连接到各个氨风混合器。钒钛基催化剂以TiO₂为载体，以V₂O₅为活性材料，以WO或MoO₃为辅助活性材料，其中TiO₂的含量为80～90%（wt），V₂O₅的含量为1～2%（wt），为活性材料，WO或MoO₃的含量为3～7%（wt）。

本实用新型锅炉烟气选择性催化脱硝装置，采用SCR烟气脱硝技术，锅炉烟气的NOx排放浓度由440mg/Nm³减低到100mg/Nm³以下，实现了烟气排放符合国家排放标准，减轻了大气污染，有利于保护自然环境，具有显著的社会效益。采用三段催化剂床层，还原剂与烟气中NOx反应充分，脱销的效果好。蜂窝式、板式或波纹式催化剂制造工艺不同，均可组合成标准化模块，满足不同水平的脱硝效率要求。

附图说明

图1为本实用新型锅炉烟气选择性催化脱硝装置的流程示意图；

图2为本实用新型另一实施方案的流程示意图；

其中：

1—喷氨格栅、2—烟道、3—膨胀节、4—烟气入口、5—烟气出口、6—烟气整流器、7—床层上空间、8—催化剂床层、9—蒸汽吹灰器、10—声波吹灰器、11—阀门、12—脱硝反应器、13—混合器、14—还原剂制备单元、15—稀释风机、16—液氨罐车、17—液氨储罐、18—液氨蒸发器、19—氨气缓冲罐、20—液氨供应泵。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

实施例1

本实用新型锅炉烟气选择性催化脱硝装置如图1所示，包括烟道及反应器单元、还原剂制备单元14、氨风混合器13和稀释风机15。烟道及反应器单元包括烟道2和脱硝反应器12，烟道设有喷氨格栅1，烟道的上部与脱硝反应器连接，下部与烟气入口4连接。脱硝反应器上部设有烟气整流器6，下部设有烟气出口5。还原剂制备单元设有液氨罐车16、液氨储罐17、液氨蒸发器18、氨气缓冲罐19和液氨泵20。液氨罐车与液氨储罐连接，液氨储罐通过液氨泵连接到液氨蒸发器，氨液蒸发器通过氨气缓冲罐连接到氨风混合器，氨风混合器连接到喷氨格栅。脱硝反应器中间设有三层催化剂床层8，催化剂为钒钛基催化剂，催化剂的形状为蜂窝式。催化剂床层8的床层上空间7设有蒸汽吹灰器9和声波吹灰器10，蒸汽吹灰器与吹灰蒸汽管路连接，连接管路上设有阀门11。烟道和烟道与脱硝反应器连接的弯道上设有膨胀节3，烟道20和脱硝反应器装有保温材料。

采用SCR脱硝技术，以氨为还原剂，用液氨制备还原剂，要求进出脱硝反应器的烟气温度为310～420℃。蜂窝式催化剂采取整体挤压成型，催化剂的节距为8mm，比表面积为450m²/m³，相对脱硝效率所需体积较小。为增强抗冲蚀磨损能力，催化剂上端部15mm长度采取硬化处理。脱硝反应器、烟道及管道装配硅酸铝保温材料，相邻的保温板水平和垂直搭接方式，搭接紧密。气氨与稀释风混合后进入混合器，压力约2～4kPa的氨/空气经过多根支管的喷氨格栅喷入烟道。

催化剂中的活性成分V₂O₅含量通常小于3%（wt），在此范围内V₂O₅含量越大活性越高。对活性成分含量较高的催化剂，在350～400℃易发挥其最佳活性。活性成分含量适中的催化剂，其最佳使用温度为375～425℃。活性成分较低的催化剂，其最佳使用温度为300～500℃。不同配方的催化剂，在最佳的使用温度之外，活性均降低。WO₃用来提高催化剂的抗烧结能力，延缓催化剂因局部高温烧结引起的活性降低。

实施例2

本实用新型另一实施方式如2所示，包括3套烟道及反应器单元和还原剂制备单元14。每个烟道及反应器单元配有氨风混合器13和稀释风机15。还原剂制备单元14分别连接到各个的氨风混合器。3台锅炉的烟气分别进入3套烟道及反应器单元的烟气入口4，3套烟道及反应器单元的烟气出口5汇合进入后续处理单元。

Claims (6)

1.一种锅炉烟气选择性催化脱硝装置，包括烟道及反应器单元、还原剂制备单元（14）、氨风混合器（13）和稀释风机（15）；所述烟道及反应器单元包括烟道（2）和脱硝反应器（12），所述烟道设有喷氨格栅（1），烟道的上部与脱硝反应器连接，下部与烟气入口（4）连接；所述脱硝反应器上部设有烟气整流器（6），下部设有烟气出口（5）；所述还原剂制备单元设有液氨储罐（17）、液氨蒸发器（18）、氨气缓冲罐（19）和液氨泵（20），所述液氨储罐通过液氨泵连接到液氨蒸发器，氨液蒸发器通过氨气缓冲罐连接到氨风混合器，氨风混合器连接到喷氨格栅；其特征是：所述脱硝反应器中间设有三层催化剂床层（8），所述催化剂为钒钛基催化剂，催化剂的形状为蜂窝式、板式或波纹式结构。

2.根据权利要求1所述的锅炉烟气选择性催化脱硝装置，其特征是：所述还原剂制备单元（14）设有液氨罐车（16），所述液氨罐车与液氨储罐（17）连接。

3.根据权利要求1所述的锅炉烟气选择性催化脱硝装置，其特征是：所述催化剂床层（8）的床层上空间（7）设有蒸汽吹灰器（9）和声波吹灰器（10），所述蒸汽吹灰器与吹灰蒸汽管路连接，连接管路上设有阀门（11）。

4.根据权利要求1所述的锅炉烟气选择性催化脱硝装置，其特征是：所述烟道（2）设有膨胀节（3），烟道与脱硝反应器（12）连接的弯道上设有膨胀节。

5.根据权利要求1所述的锅炉烟气选择性催化脱硝装置，其特征是：所述烟道（20）和脱硝反应器（12）装有保温材料。

6.根据权利要求1所述的锅炉烟气选择性催化脱硝装置，其特征是：所述脱硝装置设有2～5个烟道及反应器单元，每个烟道及反应器单元分别设有氨风混合器（13）和稀释风机（15），还原剂制备单元（14）连接到各个氨风混合器。