CN205216583U - 一种全工况scr脱硝处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛、入口烟道、省煤器、燃气喷枪、省煤器灰斗、SCR脱硝装置、空预器、出口烟道、送风风道、燃气管道、温度传感器、投切装置，还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪和燃气管道组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器与省煤器灰斗之间。本实用新型通过增加补燃系统对SCR反应器前烟气的温度进行控制使进入SCR反应器中反应的烟气温度处于催化剂活性最高的温度区间内，提高烟气脱硝效率，延长设备的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种烟气处理系统，尤其是涉及一种全工况SCR脱硝处理系统。
背景技术
锅炉及各类炉窑内燃料燃烧后将产生大流量的携带粉尘、二氧化硫、氮氧化物烟气，为实现清洁达标排放，目前一般对氮氧化物采用SCR脱硝，SCR反应器中的烟气温度一般设计要求为320℃—420℃左右之间。因为当烟气温度位于340℃-380℃左右之间时，催化剂活性物的活性最高，催化还原反应效率最高。但是当烟气温度低于320℃左右时，用于反应的氨气会和烟气中的SO3反应产生成硫酸铵和硫酸氢铵，此时铵盐会对催化剂活性物微孔进行堵塞和加速对催化剂的磨损，降低催化剂的活性；同时，由于烟气中飞灰的含量较高，此时硫酸氢铵会在147℃—207℃温度范围内呈现为液态，液态的硫酸氢铵是一种强粘性、强腐蚀性的物质，会粘附在空预器的冷端并且会粘住大量烟气中的飞灰造成空预器堵塞。因此目前，当进入SCR反应器中的烟气温度低于320℃左右时，SCR脱硝必须停止运行，禁止喷氨。
由于SCR反应器中的烟气温度一般设计要求为320℃—420℃左右之间，当锅炉及各类炉窑启动及低负荷运行时，SCR反应器中的烟气温度很难达到320℃左右，这将导致脱硝系统不能投运，此时烟气排放浓度将不能满足国家环保要求，需要涉及一种全工况脱硝系统。
中国专利公告号CN204672140U，专利授权公告日2015年9月30日，公布了一种SCR烟气脱硝装置，包括省煤器、脱硝反应器和空预器，省煤器的底部通过入口烟道与脱硝反应器的顶部连接，脱硝反应器的底部通过出口烟道与空预器连接，入口烟道内安装有喷氨装置，脱硝反应器内自上至下依次安装有碎灰装置、整流层和催化剂层。该实用新型通过合理的设置喷嘴，使喷入的氨与烟气的混合效果更好，并能有效保证烟道内部温度场的均匀性，提高脱硝效率。这个实用新型专利中的脱硝装置虽然可以同喷嘴控制烟道内部的温度场，是烟道内温度场趋于均匀，但是仍无法解决各类锅炉及炉窑在启动及低负荷运转时，SCR反应器中烟气温度难以达到SCR反应器中催化剂活性的最适宜温度，导致催化剂活性较低，降低烟气脱硝处理的效率，同时也会生成具有强粘性、强腐蚀性的液态硫酸氢铵，造成SCR反应器及空预器的堵塞。
实用新型内容
本实用新型解决了现有的SCR脱硝处理系统在入口烟气温度低于320℃左右时无法正常投运的不足，通过增加燃气补燃系统现了全工况脱硝。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛1、入口烟道2、省煤器3、省煤器灰斗5、SCR脱硝装置6、空预器7、出口烟道8和送风风道9，还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪4和燃气管道10组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器出口与省煤器灰斗之间。入口烟道中设置的燃气补燃系统，利用锅炉或炉窑烟气中的燃烧过剩氧量，进行二次燃烧，提高进入SCR反应器的烟气温度，经过脱硝后的高温烟气流经空预器，加热锅炉送风，提高送风温度，二次补燃的大部分热能得到再次利用，同时改善锅炉或炉窑的燃烧条件。烟气脱硝处理前先经过燃气补燃装置，当烟气温度低于320℃左右时，通过投切控制燃气补燃装置燃气喷枪数量，或调整供给燃气的量，控制SCR反应器入口烟气温度在最低温度以上，以确保SCR脱硝处理系统全工况投运。
作为优选，SCR脱硝装置的另一端与出口烟道相连接。
作为优选，送风风道的入风端与出口烟道之间设有空预器。空预器可以利用经SCR反应器处理后的热烟气预热送风风道中的空气，充分利用整个系统中的余热，提高能源的利用率。
作为优选，送风风道的出风端伸入炉膛内。
作为优选，燃气补燃系统还包括温度检测系统，温度检测系统由温度传感器11和投切装置12组成；温度传感器位于省煤器与燃气喷枪之间，并与投切装置相连接，投切装置还与燃气喷枪相连。温度检测系统可以控制燃气补燃系统尽在烟气温度低于催化剂最佳活性温度以下是启动，可以即保持烟气温度在催化剂最佳温度区间内，还可以适当的节约补燃所需的燃气，起到节能的作用。
作为优选，燃气喷枪采用伸缩式燃气喷枪。伸缩时燃气喷枪可以在需要补燃时伸入烟道中进行补燃作业，在不需要补燃作业时退出烟道，以起到保护燃气喷枪的作用。
作为优选，燃气喷枪为天然气喷枪、液化石油气喷枪和煤层气喷枪中的一种。补燃用的燃气可以是管道天然气、液化天然气、压缩天然气、液化石油气、煤层气等常用燃气。燃气喷枪根据所采用的燃气种类选择相适应的燃气喷枪。
作为优选，燃气补燃系统中至少有一个燃气喷枪。燃气喷枪的数量可以根据需要进行调整。
本实用新型的有益效果是：
（1）SCR脱硝处理系统能够有效全工况投运；
（2）烟气中的氧在补燃中得到利用，同样排放强度情况下，折算到6%O2情况下的干标烟气量中污染物排放浓度大幅降低，可有效减少排污费和免除脱硝电价处罚费；
（3）可维持锅炉运行方式不变，有效提高低负荷锅炉热效率。
附图说明
图1为本实用新型中全工况SCR脱硝处理系统的一种示意图；
图中，炉膛1，入口烟道2，省煤器3，燃气喷枪4，省煤器灰斗5，SCR脱硝装置6，空预器7，出口烟道8，送风风道9，燃气管道10，温度传感器11，投切装置12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛1、入口烟道2、省煤器3、省煤器灰斗5、SCR脱硝装置6、空预器7、出口烟道8和送风风道9，还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪4和燃气管道10组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器与省煤器灰斗之间，SCR脱硝装置的另一端与出口烟道相连接，送风风道的入风端与出口烟道之间设有空预器，送风风道的出风端伸入炉膛内，燃气补燃系统还包括温度检测系统，温度检测系统由温度传感器11和投切装置12组成；温度传感器位于省煤器出口与燃气喷枪之间，并与投切装置相连接，投切装置还与燃气喷枪相连，燃气喷枪为伸缩式燃气喷枪，燃气喷枪为天然气喷枪，燃气补燃系统中有1个燃气喷枪。
实施例2
如图1所示，一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛1、入口烟道2、省煤器3、省煤器灰斗5、SCR脱硝装置6、空预器7、出口烟道8和送风风道9，还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪4和燃气管道10组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器出口与省煤器灰斗之间，SCR脱硝装置的另一端与出口烟道相连接，送风风道的入风端与出口烟道之间设有空预器，送风风道的出风端伸入炉膛内，燃气补燃系统还包括温度检测系统，温度检测系统由温度传感器11和投切装置12组成；温度传感器位于省煤器与燃气喷枪之间，并与投切装置相连接，投切装置还与燃气喷枪相连，燃气喷枪为伸缩式燃气喷枪，燃气喷枪为天液化石油气喷枪，燃气补燃系统中有10个燃气喷枪。
实施例3
如图1所示，一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛1、入口烟道2、省煤器3、省煤器灰斗5、SCR脱硝装置6、空预器7、出口烟道8和送风风道9，还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪4和燃气管道10组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器出口与省煤器灰斗之间，SCR脱硝装置的另一端与出口烟道相连接，送风风道的入风端与出口烟道之间设有空预器，送风风道的出风端伸入炉膛内，燃气补燃系统还包括温度检测系统，温度检测系统由温度传感器11和投切装置12组成；温度传感器位于省煤器与燃气喷枪之间，并与投切装置相连接，投切装置还与燃气喷枪相连，燃气喷枪为伸缩式燃气喷枪，燃气喷枪为煤层气喷枪中的一种，燃气补燃系统中有20个燃气喷枪。
本实用新型的工作原理：炉膛中染料燃烧产生含有氮氧化合物的烟气，烟气由于浮力作用，进入入口烟道中，在入口烟道中的省煤器中产生热交换，烟气温度降低，烟气中的部分固体颗粒沉降进入省煤器灰斗中；省煤器出口处有温度传感器，可以侦测烟气的温度，当烟气的温度低于SCR反应器中催化剂最适宜温度时，通过投切装置控制燃气补燃装置，进行补燃加温处理，使得在补燃后进入SCR反应器的烟气温度处于催化剂最优温度区间内，在补燃作业时优先采用烟气中的残留空气；烟气经SCR反应器处理后进入出口烟道，出口烟道与送风风道的入风端之间设有空预器，可以使出口烟道中烟气的余热预热送风风道中的空气，送风风道中的预热空气经送风风道进入炉膛内提供炉膛中染料燃烧所需氧气。
Claims (8)
1.一种全工况SCR脱硝处理系统，包括炉膛（1）、入口烟道（2）、省煤器（3）、省煤器灰斗（5）、SCR脱硝装置（6）、空预器（7）、出口烟道（8）和送风风道（9），其特征在于：该系统还包括燃气补燃系统，燃气补燃系统由燃气喷枪（4）和燃气管道（10）组成，燃气喷枪与燃气管道相连接；炉膛通过入口烟道与SCR脱硝装置的相连，入口烟道中设有省煤器，入口烟道（2）中还设有省煤器灰斗，省煤器灰斗位于省煤器下方，燃气喷枪伸入入口烟道中，且位于省煤器出口与省煤器灰斗之间。
2.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的SCR脱硝装置的另一端与出口烟道相连接。
3.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的送风风道的入风端与出口烟道之间设有空预器。
4.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的送风风道的出风端伸入炉膛内。
5.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的燃气补燃系统还包括温度检测系统，温度检测系统由温度传感器（11）和投切装置（12）组成；温度传感器位于省煤器与燃气喷枪之间，并与投切装置相连接，投切装置还与燃气喷枪相连。
6.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的燃气喷枪为伸缩式燃气喷枪。
7.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的燃气喷枪为天然气喷枪、液化石油气喷枪和煤层气喷枪中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种全工况SCR脱硝处理系统，其特征在于：所述的燃气补燃系统中有若干个燃气喷枪。
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|---|---|---|---|---|
| CN107255269A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-17 | 国电科学技术研究院 | 电站锅炉系统及电站锅炉整合生物质气化补燃提高尾部烟温的方法 |
| CN109289521A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-01 | 中国华电科工集团有限公司 | 一种低能耗补燃加热式脱销系统及补燃加热烟气的方法 |
| CN110375303A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-25 | 浙江先创能源科技股份有限公司 | 一种锅炉燃烧器 |
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