CN211963739U - 湿法脱硫烟气的蓄热式scr脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，包括增压风机、升温室、SCR脱硝装置、尾排烟囱和至少两个蓄热室，各蓄热室的第一气口均与增压风机连通，第二气口均通过升温室与SCR脱硝装置的入口连通，第三气口与SCR脱硝装置的出口连通，第四气口与尾排烟囱连通。本实用新型的脱硝系统高效利用了脱硝后的净烟气余热，提高了热回收率，大幅减少了燃料消耗，降低了系统运行成本。
Description
技术领域
本实用新型属于烟气净化技术领域，涉及湿法脱硫烟气的SCR脱硝系统，尤其涉及湿法脱硫后端的低温烟气蓄热式SCR脱硝系统。
背景技术
钢铁行业、冶炼行业等领域的生产工艺会产生大量的工业烟气，其烟气包含的氮氧化物与硫氧化物是形成酸雨和光化学烟雾的主要污染物，严重破坏了生态环境。随着环保标准的日趋严格，对于烟气的排放指标也逐渐降低，对于工业烟气的脱硫脱硝综合治理刻不容缓。
选择性催化还原法烟气脱硝技术(Selective Catalytic Reduction of NOx，简称SCR脱硝工艺)，以氨气或者尿素作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝系统中，在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为N2和H2O，从而达到净化烟气的目的，该反应在催化剂作用下，烟气温度在300-400℃时反应效果最佳，系统运行稳定，脱硝效率可达90％以上，且无外排废水，具有较强优势。
但是，由于SCR脱硝工艺催化剂特定的反应温度区间为300-400℃，现有的SCR烟气脱硝工艺多采用前端布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间，从锅炉省煤器引出的烟气经过SCR反应器后进入空气预热器中。这是目前最通常的布置方式。按照目前的布置方式具有以下特点：粉尘含量较高，SO2浓度较高，从而导致催化剂易中毒、堵塞等现象，影响脱硝效率，使其达不到排放指标，因此，转变传统观念，将SCR工艺设置在除尘、脱硫的系统后端成为研发目标。
湿法脱硫工艺作为当前应用最广、最为成熟的烟气脱硫治理技术，目前在冶炼行业、钢铁行业等领域占据极大比例，烟气经过湿法脱硫后，烟气中的二氧化硫含量可降至100mg/Nm3以下，烟气中含水率及硫酸雾成分较低，完全适应于SCR工艺反应条件，但烟气经过湿法脱硫后，烟气温度较低，一般只有40℃左右，不能满足SCR工艺脱硝的窗口反应温度。目前主流的方式是通过GGH换热器将脱硝气体余热与脱硫烟气进行换热，然后辅以燃煤或天然气燃烧器直接加热烟气的方式将烟气温度提升至催化剂反应温度要求，但此种方法换热效率较低，从而导致燃烧原料消耗较大，不利于节约运行成本，同时GGH换热器换热面积较大，导致设备占地庞大，较为臃肿，且尾气排放温度较高，项目运行风险较大。
申请号为201910764114.6的中国专利文献《一种适用于湿法脱硫的双级加热脱硝装置》提供了一种湿法脱硫的双极加热脱硝装置，其采用GGH换热器将尾排烟气对进口烟气进行升温，然后通过热风炉对烟气进行二次加热，加热至SCR的反应温度区间，脱硫后烟气通过GGH换热器后，烟气温度由58.8℃升至275℃，然后由热风炉混合加热至322℃，反应后的净烟气由322℃降至92.8℃。根据此种方法，需要通过热风炉将烟气温度提升接近50℃，这需要消耗较多的燃料来维持系统平衡，不利于节约运行成本，其次，采用GGH换热器由于其换热效率的不足，造成烟气余热利用效率不高，造成烟气余热资源浪费，从而导致尾排温度较高，同时GGH换热器设备体积庞大，设备投资成本较高，在工业应用过程中经济性差，从而导致项目占地面积庞大，项目运行成本较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可充分利用烟气余热、大幅降低外部供热、热回收效率高、燃料用量少、运行成本低的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，该系统也可命名为选择性蓄热式催化还原脱硝系统，简称SRCR(SelectiveRegenerative Catalytic Reduction of NOx)脱硝系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
一种湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，包括增压风机、升温室、SCR脱硝装置、尾排烟囱和至少两个蓄热室，各蓄热室均设有第一气口、第二气口、第三气口和第四气口，各蓄热室的第一气口均与所述增压风机连通，各蓄热室的第二气口均通过所述升温室与所述SCR脱硝装置的入口连通，各蓄热室的第三气口均与所述SCR脱硝装置的出口连通，各蓄热室的第四气口均与所述尾排烟囱连通。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，所述蓄热室的第一气口和第四气口为一个口，和/或，所述蓄热室的第二气口和第三气口是分开的。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，所述蓄热室的第一气口和第四气口是分开的，和/或，所述蓄热室的第二气口和第三气口为一个口。
具体的，可以为以下几种情况：
所述蓄热室的第一气口和第四气口为一个口，所述蓄热室的第二气口和第三气口是分开的。
所述蓄热室的第一气口和第四气口为一个口，所述蓄热室的第二气口和第三气口为一个口。
所述蓄热室的第一气口和第四气口是分开的，所述蓄热室的第二气口和第三气口是分开的。
所述蓄热室的第一气口和第四气口是分开的，所述蓄热室的第二气口和第三气口为一个口。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，各蓄热室的第二气口均与所述升温室的入口连通，所述升温室的出口与所述SCR脱硝装置的入口连通。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，所述蓄热室的第一气口与所述增压风机之间、所述蓄热室的第二气口与所述升温室的入口之间、所述蓄热室的第三气口与所述SCR脱硝装置的出口之间、所述蓄热室的第四气口与所述尾排烟囱之间均通过管道连接，各管道上均设有阀门。即与所述蓄热室的第一气口、第二气口、第三气口、第四气口分别相连的管道上均设有阀门。更优选的，所述阀门为自动阀门，自动阀门可通过常规的换向级控制系统进行控制，但不限于此。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，所述蓄热室的第二气口与所述升温室的入口之间的管道上、所述升温室的出口与所述SCR脱硝装置的入口之间的管道上、所述蓄热室的第四气口与所述尾排烟囱之间的管道上均设有温度计。
上述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，优选的，所述增压风机与湿法脱硫系统通过管道连通，所述管道上设有阀门。更优选的，该阀门为手动阀门。
本实用新型的脱硝系统中，升温室的供热方式可采用但不限于天然气燃烧供热或电炉供热等供热方式。
本实用新型的脱硝系统中，蓄热室只能上进下出或者下进上出，无法同时蓄热和放热。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
(1)本实用新型的脱硝系统将升温室与蓄热室后端温度连锁，控制升温室的燃料用量，可显著减少燃料损耗量，降低系统运行成本，在前期初次升温后烟气温度较高时，极大地减少燃料燃烧量，后续根据前端温度的降低，逐渐增加燃料燃烧量，保持升温室的出口温度稳定，保证后端脱硝系统脱硝效率及外排烟气温度稳定。本实用新型的系统设有至少两个蓄热室，且各蓄热室均可通过升温室与SCR脱硝装置连通，多个蓄热室可以单独地或者以分组的形式进行烟气的流通，从而轮流地为蓄热室进行蓄热或放热，并且可以循环。整个系统在为入口低温烟气进行初次升温的同时为脱硝后烟气进行降温，充分利用了烟气余热和少量的燃料热量的循环，热回收效率比传统GGH换热器等换热设备更高，可达95％以上，维持系统运行所需燃料耗量更少，在系统稳定运行的前提下，有利于大幅节约项目运行成本。与GGH换热器等换热设备相比，本实用新型的系统占地面积小，蓄热室(蓄热室)可分开布置，设备布置灵活，同时，蓄热室的造价也比传统换热设备低，可有效降低项目投资。
现有技术采用GGH为主的脱硝系统进行一次加热升温时由于无法调控目标温度，使得二次加热温度基本持续固定在50℃左右，造成持续需要大量的燃料来供应二次加热，而本实用新型中，可以通过控制系统中正在放热的蓄热室的出口温度与设定的SCR脱硝温度(即催化还原反应温度)之间的温差或者控制正在蓄热的蓄热室外排的烟气温度与湿法脱硫烟气(脱硫系统出来的低温烟气)的温差，来有效降低燃料用量，显著提高热回收率。具体地，当湿法脱硫烟气通过蓄热室放热进行升温时，蓄热室的出口温度最初是接近催化温度的，此时所需燃料非常少，随着蓄热时间的增加，蓄热室的出口温度逐渐下降，二次加热供能逐渐增加，当正在放热的蓄热室出口温度比设定的SCR脱硝温度低一定温度(选自10℃～30℃)时，及时将湿法脱硫烟气的输送路径切换至下一组已经蓄热的蓄热室中，使得二次加热供能再次下降，如此循环，保证了燃料量一直维持在较低水平，大幅降低了燃料总量。也就是说，本实用新型的一次加热升温的目标温度是可以灵活调控的，这就为大幅节约燃料提供了机会。由于一组蓄热室放热和另一组的蓄热室蓄热过程是同时进行的，当正在蓄热的蓄热室的外排温度比初次进入系统的湿法脱硫烟气的温度高10℃～30℃时，一方面说明蓄热室内的蓄热温度已经基本达到了设定的SCR脱硝温度，另一方面从整个系统的能量守恒来看，只有少量的热量向系统外排出，热能回收率非常高，同时温度的适当上升也会消除常见的烟筒出风口的“白烟”视觉效果。可见本实用新型的蓄热式SCR脱硝系统相较于现有技术中最接近的GGH脱硝系统，具备明显的热回收率和燃料耗量上的优势。同时，本实用新型的脱硝系统相较于目前市场上的主流氧化法脱硝及药剂脱硝系统，由于反应原理的本质区别，本实用新型的系统在运行过程中不产生任何废水，无硝酸盐、亚硝酸盐等物质产生，不造成二次污染，同样具有明显优势。
(2)本实用新型的系统相较于脱硝前置的传统脱硝系统，将SCR脱硝系统放置于脱硫系统后端，减少了烟气中烟尘及SO2对催化剂的影响，增长了催化剂的使用寿命，降低企业运行及维护成本，由于没有烟尘和SO2的影响，系统稳定性较传统系统有很大提升，不会存在催化剂堵塞、失活等现象，其次，脱硝后尾排烟囱排气温度较原有湿法脱硫烟气温度有所提升，可消除烟筒出风口的“白烟”视觉效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例1和实施例2的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统的结构示意图。
图例说明：
1、增压风机；2、第一阀门；3、第二阀门；4、第三阀门；5、第四阀门；6、第一蓄热室；7、第二蓄热室；8、第五阀门；9、第六阀门；10、升温室；11、SCR脱硝装置；12、第七阀门；13、第八阀门；14、温度计；15、第九阀门；16、尾排烟囱；17、第一气口；18、第二气口；19、第三气口；20、第四气口；21、蓄热室。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
如无特殊说明，以下实施例中所采用的材料和装置均为市售。
实施例1
一种本实用新型的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，如图1所示，脱硝系统包括增压风机1、升温室10、SCR脱硝装置11、尾排烟囱16和两个蓄热室21，各蓄热室21均设有第一气口17、第二气口18、第三气口19和第四气口20，各蓄热室21的第一气口17均与增压风机1连通，各蓄热室21的第二气口18均通过升温室10与SCR脱硝装置11的入口连通，各蓄热室21的第三气口19均与SCR脱硝装置11的出口连通，各蓄热室21的第四气口20均与尾排烟囱16连通。
本实施例中，蓄热室21的第一气口17和第四气口20为一个口，蓄热室21的第二气口18和第三气口19是分开的。
本实施例中，各蓄热室21的第二气口18均与升温室10的入口连通，升温室10的出口与SCR脱硝装置11的入口连通。
本实施例中，各蓄热室21的第一气口17与增压风机1之间、各蓄热室21的第二气口18与升温室10的入口之间、各蓄热室21的第三气口19与SCR脱硝装置11的出口之间、各蓄热室21的第四气口20与尾排烟囱16之间均通过管道连接，各管道上均设有阀门。
具体地，蓄热室21分别为第一蓄热室6和第二蓄热室7，可根据实际需要增加蓄热室21的个数。第一蓄热室6的第一气口17与增压风机1之间的管道上设有第一阀门2，第一蓄热室6的第二气口18与升温室10的入口之间设有第五阀门8，SCR脱硝装置11的出口与第一蓄热室6的第三气口19之间的管道上设有第七阀门12，第一蓄热室6的第四气口20与尾排烟囱16之间的管道上设有第二阀门3，第二蓄热室7的第一气口17与增压风机1之间的管道上设有第三阀门4，第二蓄热室7的第二气口18与升温室10的入口之间设有第六阀门9，SCR脱硝装置11的出口与第二蓄热室7的第三气口19之间的管道上设有第八阀门13，第二蓄热室7的第四气口20与尾排烟囱16之间的管道上设有第四阀门5，第二蓄热室7的第一气口17(同第四气口20)、第二气口18、第三气口19在图1中省略示出。与第一蓄热室6的第一气口17相连的管道分设有两条支路，一条支路与增压风机1连通，第一阀门2设在该支路上，另一条支路与尾排烟囱16连通，第二阀门3设在该支路上。与第二蓄热室7的第一气口17相连的管道分设有两条支路，一条支路与增压风机1连通，第三阀门4设在该支路上，另一条支路与尾排烟囱16连通，第四阀门5设在该支路上。各阀门为自动阀门，可通过换向级控制系统进行控制。换向级控制系统为现有控制系统，控制阀门时可采用两个或多个自动阀门为一组定向切换，也可采用定向阀作为切换枢纽，避免烟气在切换过程中造成烟气泄露等风险。
本实施例中，蓄热室21的第二气口18与升温室10的入口之间的管道上、升温室10的出口与SCR脱硝装置11的入口之间的管道上、蓄热室21的第四气口20与尾排烟囱16之间的管道上均设有温度计14。
本实施例中，增压风机1与湿法脱硫系统通过管道连通，管道上设有手动阀门。
采用本实施例的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统处理湿法脱硫烟气，包括以下步骤：
S1：将湿法脱硫烟气先加热升温至设定的SCR脱硝温度350℃，然后将烟气输送至第一蓄热室6中进行蓄热，直至第一蓄热室6外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高20℃；
S2：切换湿法脱硫烟气的输送路径，将湿法脱硫烟气输送至已经蓄热的第一蓄热室6中，第一蓄热室6通过放热对湿法脱硫烟气进行一次加热升温，将所得一次升温烟气通过升温室10进行二次加热升温，使所得二次升温烟气的温度一直维持在设定的SCR脱硝温度350℃，再将二次升温烟气送至SCR脱硝装置11中进行脱硝，将脱硝后的净化烟气送至第二蓄热室7中进行蓄热，直至正在放热的第一蓄热室6的出口温度(即热侧出口温度，也是第五阀门8处的温度)比设定的SCR脱硝温度低20℃，即第一蓄热室6的出口温度为330℃，或者直至正在蓄热的第二蓄热室7外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度(40℃)高20℃，即正在蓄热的第二蓄热室7外排的烟气温度达到60℃；
S3：切换湿法脱硫烟气的输送路径，将湿法脱硫烟气输送至已经蓄热的第二蓄热室7中，第二蓄热室7通过放热对湿法脱硫烟气进行一次加热升温，将所得一次升温烟气通过升温室1010进行二次加热升温，使所得二次升温烟气的温度维持在设定的SCR脱硝温度350℃，再将二次升温烟气送至SCR脱硝装置11中进行脱硝，将脱硝后的净化烟气输送至第一蓄热室6中进行蓄热，直至正在放热的第二蓄热室7的出口温度比设定的SCR脱硝温度低20℃或者正在蓄热的第一蓄热室6外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高20℃；
S4：重复步骤S2和步骤S3，使第一蓄热室6和第二蓄热室7轮流蓄热，轮流放热，结合升温室10和SCR脱硝装置11持续处理湿法脱硫烟气。
上述过程中，第一蓄热室6和第二蓄热室7内的空室流速控制在1.0Nm3/(m2s)～3.0Nm3/(m2s)。
上述过程中，步骤S1中的加热升温是将湿法脱硫烟气先通过尚未蓄热的第二组蓄热室7送至升温室10进行加热升温，然后通过尚未发生反应的SCR脱硝装置11后再进入第一蓄热室6中进行蓄热。
上述过程中，蓄热室21可以为n个，n个蓄热室21分成N组，n≥2，2≤N≤n。若2＜N≤n时，步骤S3在进行了上述S3中通过第二蓄热室7一次加热升温、升温室10二次加热升温、SCR脱硝装置11中脱硝的过程后，净化烟气送至下一个(或组)蓄热室中进行蓄热，直至正在放热的第二蓄热室7的出口温度比设定的SCR脱硝温度低20℃或者正在蓄热的下一个(或组)蓄热室外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高20℃，重复湿法脱硫烟气在已经蓄热的蓄热室中一次加热升温、在升温室10中二次加热升温、在SCR脱硝装置11中脱硝、净化烟气输送至下一个(或下一组)蓄热室中蓄热的流程，依次对第三至第N个(或组)蓄热室进行蓄热，直至正在放热的第N-1个(或组)蓄热室的出口温度比设定的SCR脱硝温度低20℃或者正在蓄热的第N个(或组)蓄热室外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高20℃，继续按照上述流程使湿法脱硫烟气在第N个(或组)蓄热室中一次加热升温、在升温室10中二次加热升温、在SCR脱硝装置11中脱硝、将净化烟气输送至第一蓄热室6中进行蓄热，直至正在放热的第N个(或组)蓄热室的出口温度比设定的SCR脱硝温度低20℃或者正在蓄热的第一蓄热室6外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高20℃。
上述过程中，SCR脱硝温度可选自300℃～400℃，正在放热的蓄热室组的出口温度比设定的SCR脱硝温度低10℃～30℃均可，正在蓄热的蓄热室组外排的烟气温度比湿法脱硫烟气的温度高10℃～30℃均可。
本实施例的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统的具体工作流程如下：
S1、第一蓄热室6蓄热：开启第九阀门15、第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3，关闭第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13和第四阀门5。设定好阀门后，启动增压风机1，将40℃左右的湿法脱硫烟气通过第九阀门15、第三阀门4通入第二蓄热室7内，通过第二蓄热室7后经第六阀门9进入升温室10，在升温室10内主要通过燃料加热使烟气温度升至350℃，然后经过尚未开始运行的SCR脱硝装置11、第七阀门12通入第一蓄热室6，在第一蓄热室6内进行蓄热，使第一蓄热室6的温度达到350℃，烟气经过第一蓄热室6后经第二阀门3外排至尾排烟囱16，当外排的空气温度达到60℃时停止蓄热，第一蓄热室6蓄热完成。
S2：第二蓄热室7蓄热：切换湿法脱硫烟气的输送路径，将第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13、第四阀门5开启，关闭第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3，使低温湿法脱硫烟气经第一阀门2进入第一蓄热室6，由于步骤S1中第一蓄热室6已进行蓄热，温度较高，第一蓄热室6内的蓄热体放热，初次提升烟气温度，将烟气温度提升至350℃，烟气经过第一蓄热室6的过程中，随着蓄热体放热时间的增长，第一蓄热室6的出口温度由350℃缓慢降至330℃。初次加热后的气体经第五阀门8进入升温室10进行二次加热，以保持升温室10的出口温度稳定在350℃，升温室10的进出口均设有温度计14进行连锁。烟气通过升温室10后进入SCR脱硝装置11中，二次加热后的烟气在350℃下与氨水或尿素在脱硝催化剂表面完成催化还原反应。反应后的净化烟气经第八阀门13进入第二蓄热室7，为第二蓄热室7蓄热，直至第二蓄热室7烟气出口温度为60℃，再经第四阀门5外排至尾排烟囱16进行高空排放。
S3：第一蓄热室6蓄热：上述流程完毕后，切换各自动阀门的开闭，将第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13、第四阀门5关闭，开启第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3，使湿法脱硫烟气进入第二蓄热室7进行加热升温，第二蓄热室7放热，升温烟气经二次升温和脱硝后，再进入第一蓄热室6进行蓄热，直至第一蓄热室6的出口温度升至60℃，降温后的烟气外排至尾排烟囱16。
S4：重复S2和S3的步骤，通过循环切换各阀门的开闭，轮流利用第一蓄热室6和第二蓄热室7进行蓄热，将能量保持在脱硝系统内部，维持系统的持续蓄热和放热过程，实现了高热回收率和燃料的大量节约。
实施例2
一种本实用新型的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统的应用实例，可采用实施例1的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，如图1所示，但不限于此。冶炼烟气先经过常规的SNCR工艺炉进行初步脱硝，然后出炉烟气经过有机胺脱硫系统，去除烟气中的尘含量及SO2，脱硫系统的出口烟气条件如表1所示，再进入本实用新型的蓄热式SCR脱硝系统进行脱硝，包括以下步骤：
表1湿法脱硫后的烟气条件表
S1：系统开车(开机)，为第一蓄热室6蓄热：开启第九阀门15、第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3，关闭第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13和第四阀门5。其中，第一阀门2至第八阀门13均为自动阀门，第九阀门15为手动阀门。设定好阀门后，启动增压风机1，将来自脱硫系统后端的温度为40℃左右的冶炼烟气(湿法脱硫烟气)通过第九阀门15、第三阀门4通入第二蓄热室7内，通过第二蓄热室7后经第六阀门9进入升温室10，在升温室10内主要通过燃料加热使烟气温度升至350℃，然后经过尚未开始运行的SCR脱硝装置11、第七阀门12通入第一蓄热室6，在第一蓄热室6内进行蓄热，使第一蓄热室6的温度达到350℃，烟气经过第一蓄热室6后经第二阀门3外排至尾排烟囱16，当外排的空气温度达到60℃时停止蓄热，第一蓄热室6蓄热完成。其中，连通第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3的这条烟气通道可称为第二烟气流通线，连通第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13和第四阀门5的这条烟气通道可称为第一烟气流通线，第一烟气流通线和第二烟气流通线均经过升温室10和SCR脱硝装置11。
S2：切换湿法脱硫烟气的输送路径，为第二蓄热室7蓄热：将第一阀门2、第五阀门8、第八阀门13、第四阀门5开启，即第一烟气流通线上的阀门均开启，关闭第三阀门4、第六阀门9、第七阀门12和第二阀门3，即第二烟气流通线上的阀门均关闭，使低温湿法脱硫烟气经第一阀门2进入第一蓄热室6，由于步骤S1中第一蓄热室6已进行蓄热，温度较高，第一蓄热室6内的蓄热体放热，初次提升烟气温度，将烟气温度提升至350℃，烟气经过第一蓄热室6的过程中，随着蓄热体放热，第一蓄热室6的出口温度由350℃缓慢降至330℃，蓄热室的尺寸为长2.1m×宽2.4m，空室气速为1.27Nm3/(m2s)，蓄热层高度为1.35m。初次加热后的气体经第五阀门8进入升温室10进行二次加热，以保持升温室10的出口温度稳定在350℃，升温室10的进出口均设有温度计14进行连锁，进口温度计为T0103，出口温度计为T0104，二次加热的燃料耗量随初次升温后烟气温度的下降逐渐上升，但总体偏小，天然气平均耗量15Nm3/h。现有采用GGH的脱硝系统天然气耗量至少在42Nm3/h以上。烟气通过升温室10后进入SCR脱硝装置11中，二次加热后的烟气在适宜高温条件下与氨水或尿素在脱硝催化剂表面完成催化还原反应，将出口烟气的氮氧化物浓度降至43.2mg/m3。反应后的净化烟气经第八阀门13进入第二蓄热室7，为第二蓄热室7蓄热，第二蓄热室7烟气出口温度为40-60℃，再经第四阀门5外排至尾排烟囱16进行高空排放。当此流程运行2分钟时，第一蓄热室6的出口温度降至330℃，第二蓄热室7的出口温度升至60℃，此流程完毕。
S3：第一蓄热室6蓄热：上述流程完毕后，通过控制系统同时切换各阀门的开闭，即关闭第一烟气流通线上的阀门，开启第二烟气流通线上的阀门，使湿法脱硫烟气进入第二蓄热室7进行加热升温，第二蓄热室7放热，升温烟气经二次升温和脱硝后，再进入第一蓄热室6进行蓄热，直至第一蓄热室6的出口温度升至60℃，降温后的烟气外排至尾排烟囱16。
S4：重复S2和S3的步骤，通过循环切换各阀门的开闭，轮流利用第一烟气流通线和第二烟气流通线，将能量保持在脱硝系统内部，维持系统的持续蓄热和放热过程，实现了高热回收率和燃料的大量节约。
本实施例中，蓄热室21可以增设多个，只要满足部分蓄热室21进行蓄热、部分蓄热室21进行放热即可。
本实施例中，热回收率为95％，系统运行成本相较于GGH交换可节约65％，如采用GGH换热器燃料运行成本约为89.9万元每年，而采用本实用新型的SRCR脱硝技术，燃料运行费用约为32.1万元，年成本可节约57.8万元。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，包括增压风机(1)、升温室(10)、SCR脱硝装置(11)、尾排烟囱(16)和至少两个蓄热室(21)，各蓄热室(21)均设有第一气口(17)、第二气口(18)、第三气口(19)和第四气口(20)，各蓄热室(21)的第一气口(17)均与所述增压风机(1)连通，各蓄热室(21)的第二气口(18)均通过所述升温室(10)与所述SCR脱硝装置(11)的入口连通，各蓄热室(21)的第三气口(19)均与所述SCR脱硝装置(11)的出口连通，各蓄热室(21)的第四气口(20)均与所述尾排烟囱(16)连通。
2.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，所述蓄热室(21)的第一气口(17)和第四气口(20)为一个口，和/或，所述蓄热室(21)的第二气口(18)和第三气口(19)是分开的。
3.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，所述蓄热室(21)的第一气口(17)和第四气口(20)是分开的，和/或，所述蓄热室(21)的第二气口(18)和第三气口(19)为一个口。
4.根据权利要求1所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，各蓄热室(21)的第二气口(18)均与所述升温室(10)的入口连通，所述升温室(10)的出口与所述SCR脱硝装置(11)的入口连通。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，所述蓄热室(21)的第一气口(17)与所述增压风机(1)之间、所述蓄热室(21)的第二气口(18)与所述升温室(10)的入口之间、所述蓄热室(21)的第三气口(19)与所述SCR脱硝装置(11)的出口之间、所述蓄热室(21)的第四气口(20)与所述尾排烟囱(16)之间均通过管道连接，各管道上均设有阀门。
6.根据权利要求5所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，所述蓄热室(21)的第二气口(18)与所述升温室(10)的入口之间的管道上、所述升温室(10)的出口与所述SCR脱硝装置(11)的入口之间的管道上、所述蓄热室(21)的第四气口(20)与所述尾排烟囱(16)之间的管道上均设有温度计(14)。
7.根据权利要求5所述的湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝系统，其特征在于，所述增压风机(1)与湿法脱硫系统通过管道连通，所述管道上设有阀门。
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Denomination of utility model: Regenerative SCR denitration system for wet desulfurization flue gas Effective date of registration: 20211215 Granted publication date: 20201120 Pledgee: China Everbright Bank Co.,Ltd. Changsha Wanjiali road sub branch Pledgor: CHANGSHA HASKY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2021430000092 |
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Denomination of utility model: Regenerative SCR denitration system for wet flue gas desulfurization Effective date of registration: 20230116 Granted publication date: 20201120 Pledgee: China Everbright Bank Co.,Ltd. Changsha Wanjiali road sub branch Pledgor: CHANGSHA HASKY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2023430000004 |
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Denomination of utility model: Thermal storage SCR denitrification system for wet flue gas desulfurization Granted publication date: 20201120 Pledgee: China Everbright Bank Co.,Ltd. Changsha Wanjiali road sub branch Pledgor: CHANGSHA HASKY ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980009862 |
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