CN206064161U - 一种中低温烟气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

一种中低温烟气脱硝装置，中低温烟气烟道出口依次连接烟气加热器、喷氨格栅和SCR反应器；SCR反应器内依次安装有吹灰器、蓄热体和催化剂负载单元，SCR反应器是并联的交替工作两只SCR反应器；吹灰器布置于蓄热体和催化剂负载单元上部；蓄热体布置于催化剂负载单元上部，烟气在进入第一SCR反应器后首先经过高温蓄热体升温；脱硝后的烟气出第一SCR反应器后通过第二SCR反应器的蓄热体回收热量后再接出口烟道。通过SCR反应器的特殊设计实现蓄热体的吸热和放热，蓄热体的能量回收率高达95％以上，保证系统稳定运行的基础上大大降低运营成本。

Description

一种中低温烟气脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及一种中低温烟气RSCR脱硝装置，尤其用于玻璃、水泥、焦化、钢铁等行业的中低温尾气的脱硝。

背景技术

随着我国经济和生活水平的日益提高，将会对环境给予越来越大的关注。由于NO_x会引起温室效应、臭氧层破坏及光化学烟雾等环境问题，故中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中将氮氧化物减排列入了约束性指标。国家环保部《2009-2010年全国污染防治工作要点》的通知第九款中明确指出，“2015年年底前，现役机组全部完成脱硝改造”。国家环保部《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中规定，2004年以后新建锅炉氮氧化物排放标准执行100mg/Nm³的规定。目前NO_x的处理技术分为燃烧前控制技术、燃烧中控制技术和燃烧后控制技术，燃烧前控制技术研究较少；燃烧中控制技术即为低氮燃烧技术及其所应用所产生的低氮燃烧器(LNB)；燃烧后控制技术主要为选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)。

SCR脱硝技术由于其高的脱硝效率，成为国内外应用最为广泛的一种脱硝技术，迄今为止，全球的安装的装机总量超过90％。SCR的反应机理为在催化剂的作用下，向反应器内喷入还原剂，在300-420℃的温度下其与NO_x发生选择性催化反应生成N₂和H₂O从而达到脱硝的目的。如温度低于硫酸铵盐的沉积温度(一般300℃以下)，产生的硫酸氢胺会在催化剂表面堆积造成催化剂的堵塞中毒，使脱硝反应无法正常进行。

由于电厂脱硝改造基本完成，钢铁厂、水泥厂、玻璃窑、焦化厂的NOx由于排放浓度较高，已成为国家关注的重点，但是由于以上几个行业的烟气经过余热锅炉后温度处于180-250℃，无法进行正常的SCR脱硝反应，可通过烟气再加热使温度升高至正常的温度窗口300-420℃，但能耗极大，运营成本极高。钢铁厂烧结机烟气、焦化厂尾气脱硝基本是空白；水泥窑也只是通过SNCR来粗率控制NOx；玻璃窑烟气在余热锅炉前进行脱硝，但是由于玻璃窑烟气含有大量碱金属，同时高温除尘的不稳定，造成催化剂极易中毒，无法稳定运行；而目前研究较多的低温催化剂一直没有进展，所以说研发出合适的中低温脱硝技术迫在眉睫。

发明内容

本实用新型的发明目的是：为了解决目前钢铁厂、水泥厂、玻璃窑、焦化厂NOx治理的技术瓶颈，提出一种能够长期稳定运行的中低温烟气脱硝装置，能耗较传统的烟气再加热工艺大大降低。

本实用新型的技术方案：一种中低温烟气脱硝装置，其特征在于：中低温烟气烟道出口依次连接烟气加热器、喷氨格栅和SCR反应器；SCR反应器内依次安装有吹灰器、蓄热体和催化剂负载单元，SCR反应器是并联的交替工作两只SCR反应器；吹灰器布置于蓄热体和催化剂负载单元上部；蓄热体布置于催化剂负载单元上部，烟气在进入第一SCR反应器后首先经过高温蓄热体升温；脱硝后的烟气出第一SCR反应器后通过第二SCR反应器的蓄热体回收热量后再接出口烟道。

本实用新型尤其是RSCR(蓄热式选择性催化还原技术)脱硝装置；通过SCR反应器的特殊设计实现蓄热体的吸热和放热。烟气加热器2布置于SCR反应器前，烟气通过入口烟道1进入烟气加热器，加热至一定温度后进入SCR反应器4。

作为优选，所述的SCR反应器采用并联的两床或三床循环式或旋转翼式。

作为优选，所述的烟气加热器为电加热器和蒸汽加热器等；

作为优选，所述的加热器加热烟气后的合适温度为300-420℃；

作为优选，所述的吹灰器为蒸汽吹灰器、声波吹灰器、激波吹灰器等；

作为优选，所述的催化剂负载单元中的活性组分为V₂O₅，布置层数根据需要可布置1层、两层、三层甚至更多；所述的催化剂负载单元布置层数为1层至五层。

作为优选，所述的蓄热体采用蜂窝陶瓷蓄热体。

本实用新型的有益效果：本实用新型的设计通过蓄热体的换热过程实现中低温烟气的脱硝，由于温度窗口处于常规的SCR反应窗口，故系统能长期稳定运行；同时由于蓄热体热回收效率高达95％以上，能够显著降低能耗节省运行成本，从而解决目前钢铁厂、水泥厂、玻璃窑、焦化厂中低温烟气NOx治理的技术瓶颈。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

以钢铁行业烧结机烟气脱硝为例做说明，图1是本装置的结构示意图，如图所示，该系统主要包括烟气加热器2、喷氨格栅3和SCR反应器4，SCR反应器由吹灰器5、蓄热体6和催化剂负载单元7组成。一般是180℃左右的低温烟气通过入口烟道1首先进入烟气加热器2进行加热升温至188.5℃；还原剂通过喷氨格栅3喷入烟气中；氨/烟气混合气体进入SCR反应器4，首先流经高温蓄热体吸热升温至350℃，随后进入催化剂负载单元7发生脱硝反应，脱硝达标的烟气出SCR反应器4前，通过低温蓄热体回收热量至180℃；180℃的烟气随后通过出口烟道8流入下游设备；通过旋转翼或者多床式SCR反应器设计实现蓄热体的吸热和放热循环，从而回收热量。脱硝反应在350℃左右的温度下进行反应，工艺成熟可靠；蓄热体的热回收效率高达95％以上，以220000Nm³/h烟气量计算，每小时天然气耗量70m³，较传统烟气换热工艺每小时减少天然气耗量350m³，大大降低运营成本。SCR反应器采用并联的两床或三床循环式：第一SCR反应器脱硝反应时，第二SCR反应器和可能的第三SCR反应器的蓄热体6吸收第一SCR反应器脱硝反应后烟气的热量。并联的两床或三床循环式(更多床亦可)制备成多SCR反应器旋转翼式结构。蓄热体采用蜂窝陶瓷蓄热体。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种中低温烟气脱硝装置，其特征在于：中低温烟气烟道出口依次连接烟气加热器、喷氨格栅和SCR反应器；SCR反应器内依次安装有吹灰器、蓄热体和催化剂负载单元，SCR反应器是并联的交替工作两只SCR反应器；吹灰器布置于蓄热体和催化剂负载单元上部；蓄热体布置于催化剂负载单元上部，烟气在进入第一SCR反应器后首先经过高温蓄热体升温；脱硝后的烟气出第一SCR反应器后通过第二SCR反应器的蓄热体回收热量后再接出口烟道。

2.根据权利要求1所述的中低温烟气脱硝装置，其特征在于：烟气加热器为电加热器或蒸汽加热器。

3.根据权利要求1所述的中低温烟气脱硝装置，其特征在于：所述的蓄热体采用蜂窝陶瓷蓄热体。

4.根据权利要求1所述的中低温烟气脱硝装置，其特征在于：所述的催化剂负载单元布置层数为1层至五层。

5.根据权利要求1所述的中低温烟气脱硝装置，其特征在于：所述的SCR反应器采用并联的两床、三床循环式或旋转翼式。