[发明专利]燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于燃煤锅炉排放污染物控制技术，特别是一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合高效 脱硝的方法。

背景技术

氮氧化物(包括NO、NO₂和N₂O，简称NOx，)是一种能造成大气环境严重污染的气 体，被认为是大气污染及酸雨的主要来源之一。燃烧化石燃料产生的氮氧化物在所有氮氧化 物排放中占有很大比例。我国能源构成最大特点是以煤炭为主，占了70％以上，这将产生大 量的NOx排放。日益严格的环保法规要求对NOx排放源尤其是电站锅炉应用NOx减排技 术，以控制NOx排放总量。现有的氮氧化物减排技术主要分为燃烧中NOx减排技术和烟气 NO还原技术两类。燃烧中NOx减排技术可以运行成本几乎为零，且能够和烟气NO还原技 术结合在一起联合脱硝。烟气NO还原技术主要包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催 化还原法(SNCR)。SCR技术虽然脱硝效率高，可使NO变为N₂的转化率达到95％以上， 但其缺点是占地大、系统复杂、初投资大、运行成本过高。SNCR技术相对于SCR技术，具 有初投资低、运行成本小、停工安装期短，适用范围广、占地面积小等优点，但它最大的缺 陷是脱硝率低于SCR技术，在电站锅炉上仅有30％～50％的NOx脱除率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法，通 过更合理利用锅炉及尾部烟道空间，在不另增加SCR还原剂喷射装置及系统的前提下，利用 尿素或氨作为SNCR和SCR还原剂，实现NO高效还原以降低烟囱NOx排放。

本发明为解决上述技术问题，所提供的燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法，包 括下述步骤：

(1)在烟气温度范围为600～950℃的燃煤锅炉烟气通道上布置还原剂喷枪，在锅炉尾部 烟道内布置加载有SCR催化剂的SCR反应器；

(2)还原剂喷枪将还原剂雾化后喷入炉膛烟道内，一部分还原剂与烟道烟气中NO发生 还原反应生成N₂，一部分还原剂以NH₃和HNCO形态随烟气向尾部流动，在流动过程中与烟 气混合更均匀；

(3)混有NH₃和HNCO的烟气在流经SCR反应器时，在催化剂表面发生选择性催化还 原反应，烟气中NO被还原成N₂；

所述还原剂是5～20％浓度的尿素溶液或氨水。

本发明中，所述SCR催化剂的活性物质是V₂O₅。

本发明中，所述SCR反应器是板式或蜂窝式反应器。

本发明中，所述SCR反应器所处位置的烟气温度为260～400℃。

本发明中，所述还原剂喷枪布置于炉膛上部、炉顶、对流烟道或转向室。

本发明中，所述还原剂的喷入量与烟气中NO的摩尔比为1∶1～2∶1。

本发明中，在转向室入口处沿垂直高度方向设置多个均流喷口，喷入高速的蒸汽、烟气 或空气，增加烟气的紊流程度从而提高还原剂与NO的均匀度。

为实现SCR反应器在尾部烟道内安装，在改造工程中可就锅炉尾部受热面形式和布置进 行必要调整改造，以保证足够空间施工和检修。

本发明与现有技术比较所具有的优点是：

1、利用SNCR还原剂喷枪作为SNCR和SCR联合脱硝的还原剂喷射设备。将锅炉炉膛 内SNCR还原反应残余的还原剂作为SCR反应的还原剂，节省了SCR还原剂喷射系统。

2、直接利用锅炉尾部烟道放置SCR反应器，大大节省了SCR工程所需的占地面积。

3、该项技术提高了SNCR反应过程中还原剂的利用率，与常规SNCR技术相比，减少了 还原剂消耗量从而减少了运行成本。

4、该项技术降低了SCR技术对场地的要求，在现有锅炉脱硝改造工程上实施方便易 行。脱硝效率可达90％以上，且运行成本低于纯SCR脱硝技术。

本发明的一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法适用于燃烟煤、褐煤的锅炉， 对于中型、大型锅炉都适用，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为具体实施例1中燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝实现方法示意图；