CN207856938U - 一种应用于生活垃圾焚烧的scr催化剂原位再生装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，包括厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机、再生烟挡板门、SCR反应器、SCR催化剂、主烟道挡板门、GGH、湿法洗涤塔、引风机与烟囱，其中厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机，再生烟道挡板门、SCR反应器、SCR催化剂是催化剂再生系统；湿式脱酸塔脱除再生烟气中的SOx与NH3，保证再生期间烟气达标排放。

Description

一种应用于生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置。

背景技术

SNCR与SCR是垃圾焚烧发电厂处理NOx的主要工艺，而SNCR对NOx的去除率在40％～60％之间，SCR对NOx的去除率可达90％以上。随着NOx的排放限值要求越来越严格，部分地区地方标准要求NOx排放值在100mg/Nm3，为了满足NOx排放要求，越来越多的垃圾焚烧发电厂采用SNCR与SCR组合脱硝工艺。在垃圾焚烧厂中，SCR脱硝系统通常设置在袋式除尘器后面，运行温度180℃～230℃左右。催化剂是SCR脱硝系统的重要组成部分，催化剂除了价格更昂贵外，在180℃～230℃的运行温度下，烟气中的SO3容易导致催化剂中毒，SO3 来自两部分，一部分是活性成分V2O5可以催化氧化SO2生成SO3，另一部分是烟气中含有的SO3，SO3会与NH3反应生成NH4HSO4，此类硫酸盐具有粘结性和腐蚀性，造成催化剂细孔堵塞，降低催化剂的使用寿命。

目前垃圾焚烧烟气净化系统中的SCR系统，运行温度均在170℃～230℃之间，由于运行温度低，NH3易与SO2、SO3生成的NH4HSO4造成催化剂细孔堵塞，导致SCR系统脱硝效率下降，无法满足NOx排放要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了在催化剂再生成本低、再生方便(再生期间不影响其它系统的正常运行)、再生时间短的条件下，实现SCR催化剂的再生。SCR催化剂再生系统主要由“厌氧发酵池+沼气调节装置+沼气脱硫塔+热风炉系统+ SCR系统+烟气/烟气换热器+湿法脱酸塔+引风机”组成，SCR反应器内催化剂经过原位热再生后，催化剂恢复活性，产生的含SOx与NH3再生废气与袋式除尘器出口烟气混合，再经过湿法洗涤系统处理，达标后排放。

本实用新型的技术原理

将垃圾渗滤液经过厌氧发酵产生沼气作为催化剂再生的能源，产生的沼气经过调压装置，一部分进入沼气回炉系统，另一部分进入沼气干法脱硫塔，脱除沼气中的H2S，经过稳压系统进入热风炉系统燃烧，产生350℃左右的热烟气作为催化剂再生的再生烟气，再生烟气经过管道系统进入SCR反应器，使反应器内催化剂的温度升高至350℃左右，使粘附在催化剂表面的NH4HSO4受热分解为 SO3、NH3与H2O，恢复催化剂的活性。

催化剂再生的过程中，垃圾焚烧电厂的半干法、干法、活性炭以及湿法等系统可正常运行，产生的含SOx与NH3再生废气与袋式除尘器出口烟气混合，混合后温度在180℃左右，从烟气-烟气换热器的下部出口出来进入到湿法洗涤塔，经过湿法洗涤系统处理，达标后依次经过引风机、烟囱排放。

本实用新型的技术方案：

一种应用于生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，包括厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机、再生烟挡板门、SCR反应器、SCR催化剂、主烟道挡板门、GGH、湿法洗涤塔、引风机与烟囱，其中厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机，再生烟道挡板门、SCR反应器、SCR催化剂是催化剂再生系统；湿式脱酸塔脱除再生烟气中的SOx与NH3，保证再生期间烟气达标排放。

上述的一种应用生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，厌氧发酵池上部设有沼气出口，底部设有渗滤液的入口；在厌氧发酵池出口与沼气风机入口之间的管道上设有放散火炬；

沼气风机出口管道上设有沼气流量调节装置，一路沼气进入沼气回炉，另一路沼气进入沼气干法脱硫塔，在干法脱硫塔与沼气调节装置之间设有氮气置换装置以及H2S浓度检测仪；

脱硫塔下方设有沼气入口，塔顶中心设有沼气出口，塔内设有脱硫填料；原沼气从脱硫塔底端进入，沼气经过填料脱除H2S，从顶端出，出口管道上设有H2S 检测装置、沼气气动开关阀、沼气流量稳压装置；

经过沼气流量稳压装置的沼气，分两路连接至热风炉，一支路供应给点火燃烧器，主路是沼气燃料供应，沼气主路设有氮气置换装置、气动切断阀、放散电磁阀、沼气气动调节阀。

热风炉设有温度变送器、压力变送器、一次风机以及变频二次风机，一次风机主要用于供给助燃空气，通过调节阀控制助燃空气流量；变频二次风机用于调节温度，调节风机频率控制二次风量。

热风炉系统还包括再生烟气自动控制系统，所述再生烟气控制系统是自动控制再生烟气的温度与流量，再生烟气的流量与温度监测位置设在热风炉的出口烟道上，设定温度输出量为350℃，通过二次风机频率调节；设定再生流量为 20000Nm3/h，通过沼气调节阀自动控制，是整个系统稳定输出350℃的 20000Nm3/h再生烟气。当热风炉出口温度监测到热风炉的出口处的再生热烟气流量高于设定值时，沼气调节装置会减少沼气流量；当再生热烟气温度监测到热风炉的出口处的再生热烟气的温度低于设定值时，二次风机会减少二次风供给量。智能控制进入热风炉出口再生热烟气的温度与流量。

再生热烟气通过烟道与SCR反应器连接，再生烟气经过电动开关阀进入SCR 反应器；SCR反应器的进口连接烟气进气管道，出口连接烟气出气管道，顶部设有导流板，内部装有SCR催化剂；再生烟气通过导流板，使再生热烟气均匀分布在催化剂上方，从上到下依次通过催化剂，使催化剂升温至350℃，分解粘附在催化剂上面的硫酸氢氨。

经过催化剂的再生烟气，通过SCR反应器出口调节型阀门，与旁路烟气混合后温度在180℃左右，从换热器的下部出口出来进入到洗涤塔下半部烟气入口，经过湿法洗涤系统处理，达标后依次经过引风机、烟囱排放。

本实用新型的低温SCR催化剂在线再生装置有如下有益效果：

本实用新型通过利用渗滤液厌氧发酵产生的沼气经过处理后，作为催化剂再生的能源，降低了催化剂再生成本，达到了节能的目的。

本实用新型中通过系统中的引风机使再生热烟气在SCR反应器内不断流通起来，保证了SCR反应器内部的温度均匀稳定，使SCR催化表面的硫酸氢氨能被升温分解，催化再生处理效果好。

本实用新型中SCR系统催化剂再生过程中，其它系统仍可正常运行，而且催化剂不需要拆卸即可进行再生处理，简化了再生流程。

本实用新型的低温SCR催化剂在线再生装置可以不需要重新拆装催化剂的情况下进行原位热再生，大大简化再生步骤，提高再生效率，有效地节省了低温 SCR催化剂用户的使用成本。

本实用新型适用于采用低温SCR工艺进行脱硝的生活垃圾焚烧发电厂上。

附图说明

图1一种应用生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置的流程示意图。

图2是应用于生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置的结构示意图。

图中：1厌氧发酵池、2沼气风机、3沼气流量调节装置、4沼气脱硫塔、5沼气调压装置、6氮气置换装置、7沼气切断阀、8沼气放散电磁阀、9沼气切断阀、10沼气调节阀、11点火燃烧器、12助燃空气电动调节阀、13助燃风机、14热风炉，15二次风机、16再生烟气电动阀门、17SCR反应器、18SCR入口挡板门、19SCR旁路挡板门、20SCR出口挡板门、21烟气-烟气换热器、22湿法洗涤塔、23引风机和 24烟囱。

具体实施方式

下面通过具体实施实例并结合附图对本实用新型专利进一步阐述，但并不限制本实用新型。

实施例1

一种应用生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，其结构示意图如图2所示，包括厌氧发酵池1、沼气风机2、沼气流量调节装置3、沼气脱硫塔4、沼气调压装置5、氮气置换装置6、沼气切断阀7、沼气放散电磁阀8、沼气切断阀9、沼气调节阀10、点火燃烧器11、助燃空气电动调节阀12、助燃风机13、热风炉14，二次风机15、再生烟气电动阀门16、SCR反应器17、SCR入口挡板门 18、SCR出口挡板门20、SCR旁路挡板门、烟气-烟气换热器21、湿法洗涤塔、引风机23和烟囱24。

厌氧发酵池1上部设有沼气出口，底部设有渗滤液的入口；在厌氧发酵池1出口与沼气风机2相连，连接管道上设有放散火炬；

沼气风机2出口管道上设有沼气流量调节装置3，一路沼气进入沼气回炉，另一路沼气与沼气干法脱硫塔4入口相连，在沼气脱硫塔4与沼气调压装置4之间设有氮气置换装置以及H2S浓度检测仪；沼气脱硫塔4下方设有沼气入口，塔顶中心设有沼气出口，塔内设有脱硫填料；

沼气从脱硫塔4出口管道上设有H2S检测装置、沼气气动开关阀、沼气流量稳压装置5；经过沼气流量稳压装置5的沼气，分两路连接至热风炉，一支路供应给点火燃烧器11，主路是沼气燃料供应，沼气主路设有氮气置换装置6、气动切断阀6和9、放散电磁阀8、沼气气动调节阀11。

热风炉14上设有温度变送器、压力变送器、一次风机13以及变频二次风机14。热风炉14出口烟道与SCR反应器17相连，连接的烟道上设有再生烟气电动阀门16。

SCR反应器17内部装有导流板、SCR催化剂，底部有SCR出口挡板门20，SCR 反应器17出口烟道与烟气-烟气换热器21入口相连，烟气-烟气换热器21侧壁上设有的原烟气出口一路与湿式脱酸塔22侧壁上设有的烟气入口相连。湿式脱酸塔22顶部设有烟气出口，该烟气出口与烟气-烟气换热器21，烟气-烟气换热器的净烟气出口连接引风机23，再通过烟囱24排出。

上述的一种应用生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，其工艺路线如图1 所示：SCR催化剂进行热再生处理时，关闭SCR入口挡板门18，同时打开再生烟气电动阀门16，调节SCR出口挡板门20开度(微开)，打开SCR旁路挡板门。

通过氮气置换装置6氮气置换沼气管路、脱硫塔4以及热风炉14，然后开启沼气风机2，调节沼气流量调节装置3与沼气调压装置5，调到一定压力后，打开沼气管路上的阀门，启动点火燃烧器11，开始加热烟气，热风炉14系统含有再生烟气自动控制系统(图中未标出)，再生烟气控制系统可自动控制再生烟气的温度与流量，再生烟气的流量与温度监测位置设在热风炉的出口烟道上，设定温度输出量为350℃，通过二次风机15频率调节；设定再生流量为20000Nm³/h，通过沼气调节装置3自动控制，是整个系统稳定输出350℃的20000Nm³/h再生烟气。当热风炉14出口温度监测到热风炉的出口处的再生热烟气流量高于设定值时，沼气调节装置3会减少沼气流量；当再生热烟气温度监测到热风炉的出口处的再生热烟气的温度低于设定值时，二次风机会减少二次风风机频率15，减少空气供给量。智能控制进入热风炉出口再生热烟气的温度与流量。

产生的20000Nm³/h高温再生烟气(350℃)通过再生烟气电动开关阀16进入SCR 反应器17，经过SCR反应器17顶部的导流板，使再生热烟气均匀分布在催化剂上方，从上到下依次通过催化剂，高温烟气流动使催化剂均匀升温，加热约 10h，催化剂升温至350℃，保持24h，可保证分解粘附在催化剂上面的硫酸氢氨。

经过催化剂的再生烟气，通过SCR反应器17出口调节型阀门20，与旁路烟气混合后温度在180℃左右，从烟气-烟气换热器21的下部出口出来进入到湿法洗涤塔22下半部烟气入口，并在塔内与溶液充分接触，脱除产生的SO₂与NH₃，处理达标后，烟气从湿式洗涤塔22顶部部排出，依次经过烟气-烟气换热器21、引风机23、烟囱24排放。

上述内容仅为本实用新型构思下的基本说明，而依据本实用新型的技术方案所作的任何等效变换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种应用于生活垃圾焚烧的SCR催化剂原位再生装置，包括厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机、再生烟挡板门、SCR反应器、SCR催化剂、主烟道挡板门、GGH、湿法洗涤塔、引风机与烟囱，其中厌氧发酵池、沼气风机、沼气调节装置、沼气脱硫塔、助燃风机、热风炉、二次风机，再生烟道挡板门、SCR反应器、SCR催化剂是催化剂再生系统；湿式脱酸塔脱除再生烟气中的SOx与NH3，保证再生期间烟气达标排放；

所述厌氧发酵池上部设有沼气出口，底部设有渗滤液的入口；在厌氧发酵池出口与沼气风机入口之间的管道上设有放散火炬；

所述沼气风机出口管道上设有沼气流量调节装置，一路沼气进入沼气回炉，另一路沼气进入沼气干法脱硫塔，在干法脱硫塔与沼气调节装置之间设有氮气置换装置以及H2S浓度检测仪；

所述脱硫塔下方设有沼气入口，塔顶中心设有沼气出口，塔内设有脱硫填料；原沼气从脱硫塔底端进入，沼气经过填料脱除H2S，从顶端出，出口管道上设有H2S检测装置、沼气气动开关阀、沼气流量稳压装置；

经过沼气流量稳压装置的沼气，分两路连接至热风炉，一支路供应给点火燃烧器，主路是沼气燃料供应，沼气主路设有氮气置换装置、气动切断阀、放散电磁阀、沼气气动调节阀；热风炉设有温度变送器、压力变送器、一次风机以及变频二次风机，一次风机主要用于供给助燃空气，通过调节阀控制助燃空气流量；变频二次风机用于调节温度，调节风机频率控制二次风量；

所述热风炉设在沼气脱硫塔下部，设有助燃风机、二次风机、沼气切断阀、沼气调节阀、燃烧器；热风炉出口设有烟道上设有温度变送器、压力变送器和流量计；

所述SCR反应器入口烟道设有挡板门，反应器内上端设有导流板、整流器；SCR出口设有可手动调节型挡板门；

所述SCR反应器出口烟道与烟气-烟气换热器入口相连，烟气-烟气换热器侧壁上设有的原烟气出口一路与湿式脱酸塔侧壁上设有的烟气入口相连；

湿式脱酸塔顶部设有烟气出口，该烟气出口与烟气-烟气换热器，烟气-烟气换热器的净烟气出口连接引风机，再通过烟囱排出。