CN211069607U - 烟气脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型烟气脱硝系统涉及一种用于处理锅炉燃烧后产生的烟气中的氮氧化物的系统。其目的是为了提供一种能够在不同工况下保证反应高效稳定进行、使用安全烟气脱硝系统。本实用新型烟气脱硝系统包括空气处理子系统、氨气处理子系统、烟气处理子系统、反应器和尾气处理子系统，空气处理子系统包括进风风机和稀释风机，进风风机与稀释风机并联设置，进风风机和稀释风机的进风口均连通外界空气，稀释风机的出风口与进风风机的出风口之间设置有单向阀和调节阀；氨气处理子系统包括加压泵、蒸发器和缓冲罐；烟气处理子系统包括烟气风机和NO催化氧化装置；反应器的进气口用于通入空气、氨气和烟气，反应器的出风口连接尾气处理子系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气处理技术领域，特别是涉及一种用于处理锅炉燃烧后产生的烟气中的氮氧化物的系统。
背景技术
烟气脱硝技术主要有干法(选择性催化还原烟气脱硝、选择性非催化还原法脱硝)和湿法两种。与湿法烟气脱硝技术相比，干法烟气脱硝技术的主要优点是：基本投资低，设备及工艺过程简单，脱除NOx的效率也较高，无废水和废弃物处理，不易造成二次污染。
选择性非催化还原法(SNCR)是一种成熟的低成本脱硝技术。该技术以炉膛或者水泥行业的预分解炉为反应器，将含有氨基的还原剂喷入炉膛，还原剂与烟气中的NOx反应，生成氨和水。
在选择性非催化还原法脱硝工艺中，尿素或氨基化合物在较高的反应温度(930～1090℃)注入烟气，将NOx还原为N2。还原剂通常注进炉膛或者紧靠炉膛出口的烟道。
SNCR工艺的NOx的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度和反应时间等。研究表明，SNCR工艺的温度控制至关重要。若温度过低，NH3的反应不完全。容易造成NH3泄漏；而温度过高，NH3则容易被氧化为NOx抵消了NH3的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降。通常，设计合理的SNCR工艺能达到高达30％～50％的脱除效率。
现有的采用选择性催化还原法的烟气脱硝系统通常采用风机将氨气和空气混合后冲入反应器与烟气进行反应，反应后产生的N2经烟囱排出。这种比较常见的脱硝系统结构简单，易于构建，但实际应用中也存在一定的问题。由于氨气与空气的进气量恒定，无法根据实际工况调整氨气与空气混合的比例，这样将造成一定的能源浪费，同时处理的效率也将不够稳定。另外在采用液氨作为氨气来源时，液氨需要经过加压泵加压后进入蒸发器进行蒸发，蒸发后的氨气压力仍然很大，如果不进行处理，直接通入后续工序，将存在一定的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在不同工况下保证反应高效稳定进行、使用安全烟气脱硝系统。
本实用新型烟气脱硝系统，包括空气处理子系统、氨气处理子系统、烟气处理子系统、反应器和尾气处理子系统，
所述空气处理子系统包括进风风机和稀释风机，进风风机与稀释风机并联设置，进风风机和稀释风机的进风口均连通外界空气，稀释风机的出风口与进风风机的出风口之间设置有单向阀和调节阀，其中单向阀靠近进风风机出风口一侧；
所述氨气处理子系统包括加压泵、蒸发器和缓冲罐；
所述烟气处理子系统包括烟气风机和NO催化氧化装置；
所述反应器的进气口用于通入经过各子系统处理后的空气、氨气和烟气，所述反应器的出风口连接尾气处理子系统。
本实用新型烟气脱硝系统，其中还包括混合器，所述混合器用于混合氨气和空气，所述混合器的进气口分别与进风风机的出风口和缓冲罐的出风口相连，混合器的出风口与反应器的进风口相连。
本实用新型烟气脱硝系统，其中所述烟气处理子系统还包括一次除尘装置和干燥器，所述一次除尘装置的进气口与烟气风机的出气口相连，一次除尘装置的出气口与干燥器的进气口相连，干燥器的出气口与NO催化氧化装置的进气口相连。
本实用新型烟气脱硝系统，其中所述尾气处理子系统包括二次除尘装置和烟囱。
本实用新型烟气脱硝系统，其中所述尾气处理子系统还包括排风机，所述排风机安装在二次除尘装置和烟囱之间。
本实用新型烟气脱硝系统，其中所述反应器内置有催化剂，所述催化剂为沸石分子筛型催化剂。
本实用新型烟气脱硝系统，其中所述单向阀位于靠近进风风机出风口一侧。
本实用新型烟气脱硝系统与现有技术不同之处在于，本实用新型烟气脱硝系统通过设置稀释风机和稀释风机所在支路上设置的单向阀和调节阀对进风风机支路的进风量进行补充和调节。反应器中的负荷及进风风机机组的风压随机组负荷变化而呈正相关，进风风机与稀释风机并联设置，能够适应系统不同负荷状态，同时节约能耗，充分利用资源。经过稀释风机对进风量的调整，空气与氨气能够达到合理的混合浓度，在保证系统高效安全运行的前提下，满足系统不同工况下的工作需求。另外在氨气处理子系统中，设置有缓冲罐，缓冲可以将经过加压和蒸发后的氨气进行减压，使其恢复到一个适于进行反应的状态，从而增加系统使用的安全性。
下面结合附图对本实用新型的烟气脱硝系统作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型烟气脱硝系统的结构示意图；
图中标记示意为：1-稀释风机；2-调节阀；3-单向阀；4-进风风机；5-加压泵；6-蒸发器；7-缓冲罐；8-烟气风机；9-一次除尘装置；10-干燥器；11-NO催化氧化装置；12-反应器；13-二次除尘装置；14-排风机；15-烟囱；16-混合器。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型烟气脱硝系统包括空气处理子系统、氨气处理子系统、混合器16、烟气处理子系统、反应器12和尾气处理子系统。其中空气处理子系统用于向系统中通入空气；氨气处理子系统用于将液氨转化成氨气，并通入到系统中；烟气处理子系统用于得到去除灰尘后相对纯净的烟气；反应器12用于混合空气、氨气和烟气；尾气处理子系统用于排出反应后产生的氮气。
空气处理子系统包括进风风机4和稀释风机1。进风风机4与稀释风机1并联设置。进风风机4和稀释风机1的进风口均用于连通外界空气，稀释风机1的出风口与进风风机4的出风口之间设置有单向阀3和调节阀2，其中单向阀3靠近进风风机4出风口一侧。进风风机4和稀释风机1所在的两条支路的进气混合后通入混合器16的进气口与氨气进行混合。本实用新型设置的稀释风机1和稀释风机1所在支路上设置的单向阀3和调节阀2可以对进风风机4支路的进风量进行补充和调节。反应器12中的负荷及进风风机4机组的风压随机组负荷变化而呈正相关，进风风机4与稀释风机1并联设置，能够适应系统不同负荷状态，同时节约能耗，充分利用资源。经过稀释风机1对进风量的调整，空气与氨气能够达到合理的混合浓度，在保证系统高效安全运行的前提下，满足系统不同工况下的工作需求。
氨气处理子系统采用液氮作为原料，液氮的体积更小，便于存储。氨气处理子系统包括加压泵5、蒸发器6和缓冲罐7。其中加压泵5、蒸发器6和缓冲罐7的进出口依次连接，加压泵5的进口连接液氨储存装置的出口，缓冲罐7的出口与的混合器16的进气口相连通，从而将氨气与空气混合。加压泵5用于对液氨进行加压，并将液氨泵入蒸发器6中进行蒸发；蒸发器6用于将液氨蒸发为氨气；缓冲罐7用于对经过加压和蒸发后的氨气进行减压，使其恢复到一个适于进行反应的状态。
经过上述子系统处理后的氨气由初始的液氨转变为可以进行反正的氨气，氨气在混合器16中与空气处理子系统中混合好的空气进行进一步的混合，混合后的空气、氨气混合气体将与烟气一同进行反应器12进行氧化还原反应。
烟气处理子系统包括烟气风机8、一次除尘装置9、干燥器10、NO催化氧化装置11。其中烟气风机8、一次除尘装置9、干燥器10和NO催化氧化装置11的进出口依次连接，烟气风机8的进风口连接烟气管道，NO催化氧化装置11的出风口与反应器12的烟气入口相连。一次除尘装置9用于处理烟气中夹杂的灰尘，保证后续反应的能够高效顺利进行；干燥器10对净化的烟气进行干燥；NO催化氧化装置11用于将NO催化成NO2。
烟气经过上述处理后进入反应器12，与氨气和空气的混合气体一同进行反应，反应中的催化剂可以为Pt-Rh和Pd等贵金属类催化剂、金属氧化物类催化剂或沸石分子筛型催化剂中的一种。
反应器12的出风口连接尾气处理子系统，尾气处理子系统包括二次除尘装置13、排风机14和烟囱15。其中二次除尘装置13、排风机14和烟囱15的进出风口依次连接。反应器12排出的气体为N2。气体经过二次除尘处理后，通过烟囱15排入大气，完成整个脱硝处理过程。
本实用新型烟气脱硝系统的处理过程主要包括：空气、氨气和烟气的预处理、混合、反应和排放。其中预处理步骤包括进风风机4、稀释风机1所在的两条支路空气的混合，液氨的加压、蒸发和缓冲降压，烟气的除尘、干燥和NO催化氧化，上述预处理步骤完成后在反应器12中进行反应，最终得到反应产物N2。
本实用新型烟气脱硝系统通过设置稀释风机1和稀释风机1所在支路上设置的单向阀3和调节阀2对进风风机4支路的进风量进行补充和调节。反应器12中的负荷及进风风机4机组的风压随机组负荷变化而呈正相关，进风风机4与稀释风机1并联设置，能够适应系统不同负荷状态，同时节约能耗，充分利用资源。经过稀释风机1对进风量的调整，空气与氨气能够达到合理的混合浓度，在保证系统高效安全运行的前提下，满足系统不同工况下的工作需求。另外在氨气处理子系统中，设置有缓冲罐7，缓冲可以将经过加压和蒸发后的氨气进行减压，使其恢复到一个适于进行反应的状态，从而增加系统使用的安全性。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种烟气脱硝系统，其特征在于：包括空气处理子系统、氨气处理子系统、烟气处理子系统、反应器和尾气处理子系统，
所述空气处理子系统包括进风风机和稀释风机，进风风机与稀释风机并联设置，进风风机和稀释风机的进风口均连通外界空气，稀释风机的出风口与进风风机的出风口之间设置有单向阀和调节阀；
所述氨气处理子系统包括加压泵、蒸发器和缓冲罐；
所述烟气处理子系统包括烟气风机和NO催化氧化装置；
所述反应器的进气口用于通入经过各子系统处理后的空气、氨气和烟气，所述反应器的出风口连接尾气处理子系统。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于：还包括混合器，所述混合器用于混合氨气和空气，所述混合器的进气口分别与进风风机的出风口和缓冲罐的出风口相连，混合器的出风口与反应器的进风口相连。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于：所述烟气处理子系统还包括一次除尘装置和干燥器，所述一次除尘装置的进气口与烟气风机的出气口相连，一次除尘装置的出气口与干燥器的进气口相连，干燥器的出气口与NO催化氧化装置的进气口相连。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于：所述尾气处理子系统包括二次除尘装置和烟囱。
5.根据权利要求4所述的烟气脱硝系统，其特征在于：所述尾气处理子系统还包括排风机，所述排风机安装在二次除尘装置和烟囱之间。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于：所述反应器内置有催化剂，所述催化剂为沸石分子筛型催化剂。
7.根据权利要求1所述的烟气脱硝系统，其特征在于：所述单向阀位于靠近进风风机出风口一侧。
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Granted publication date: 20200724 Termination date: 20210911 |