[发明专利]一种高效节能脱硝系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及烟气脱硝领域，特指一种高效节能脱硝系统。

 

背景技术

中国的煤炭资源很丰富，而大部分都是以直接燃烧的方法加以利用，比如火力发电。在煤的燃烧中，会产生大量的氮氧化物NO_x，如果将这种气体直接排放到大气中，会产生腐蚀性很强的酸雨，因此，在这些烟气排放出去之前，必须经过脱硝（脱氮）处理。

在现有的脱硝方法中，有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），这两种方法的原理是一致的，即让烟气通过脱硝剂（尿素或者氨气），产生选择性还原反应，最后产生无污染的氮气和水蒸气。两种方法的不同点在于：SNCR因为没有催化剂的帮助，所以一般选择在温度较高（800-1200℃）的锅炉内进行；而SCR则是在烟道内设置催化剂，需要的温度较低（250-450℃）。

这两种方法都有各自的优缺点：

SNCR的优点是无需价格昂贵的催化剂，但脱硝效果较SCR差。

SCR的优点是脱硝效果比SNCR要高，但价格昂贵。

在现有技术中，有将SNCR脱硝和SCR脱硝联合使用用于火力发电脱硝的装置，如图1所示：在雾化器02中将尿素溶液气化，然后通过空气压缩机03中过来的空气进行稀释，将稀释后的脱硝剂从喷枪04中喷入锅炉01中，由于锅炉01中的温度符合SNCR所需的条件，进行初步脱硝，脱硝后的烟气经过省煤器05，通过静态混合器06使得烟气均匀的进入到SCR反应器07中，进行二次脱硝，然后通过空气预热器08，除尘器09和脱硫装置010后通过烟囱011排入到大气中；其中省煤器05和空气预热器08的作用相同，都是用于提高锅炉整体的热交换性能，降低能量消耗的。

但是这种联合脱硝装置存在缺陷：

1、使用水和压缩空气做稀释剂对锅炉的热效率有很大影响，按照国家标准0.5%换算，60万千瓦以上的大机组一年的热效率，损失近千万元。

2、SNCR由于使用喷枪，在大锅炉机组上因锅炉内部空间过大，无法充分的将脱硝剂充满锅炉，导致脱硝效率不高。

3、SCR部分由于飞灰内有大量灰尘，造成催化剂的磨损和堵塞，催化剂的寿命受到限制。

    因此，本发明人对此做进一步研究，研发出一种高效节能脱硝系统，本案由此产生。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效节能脱硝系统，即提高了脱硝效率又降低了使用成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种高效节能脱硝系统，包括锅炉，混合器；所述的混合器包括若干支路，支路之一与氨气蒸发器连接用于引入氨气，另一支路与锅炉连通，用于引入来自锅炉的高温烟气；混合器的出风口与锅炉中的喷枪连接。

进一步，所述的喷枪由喷氨格栅替代，喷氨格栅与混合器连通。

进一步，所述的喷氨格栅由耐火材料制成。

进一步，所述的耐火材料为陶瓷、刚玉或石棉中的一种。

进一步，所述的脱硝系统还包括鼓风机和旋风除尘器，混合器通过鼓风机和旋风除尘器与锅炉连通。

进一步，所述的混合器上还连接有备用鼓风机。

进一步，所述的脱硝系统还包括SCR反应器，所述的锅炉与SCR反应器之间设置有多管旋风除尘器。

进一步，所述的脱硝系统还包括省煤器，静态混合器，空气预热器，除尘器，脱硫装置和烟囱；烟气从锅炉出来后依次经过省煤器，多管旋风除尘器，静态混合器，SCR反应器，空气预热器，除尘器，脱硫装置，最后从烟囱排出。

进一步，所述的混合器出风口与多管旋风除尘器相连接，用于引入来自锅炉的混合烟气。

进一步，SCR反应器还包括一个旁路门，可以使烟气绕过SCR反应器。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、利用来自锅炉内的高温气体用作稀释脱硝剂，用于取代水和空气，合理利用了热能，节省了大量的能源。

2、在锅炉内使用了SCR工艺中的喷氨格栅替代喷枪，提高了脱硝效率。

3、在SCR系统前加入多管旋风除尘器，提高了催化剂的使用寿命。

 

附图说明

图1是现有技术的原理示意图；

图2是本发明的原理示意图。

标号说明

图1：锅炉01，雾化器02，空气压缩机03，喷枪04，省煤器05，静态混合器06，SCR反应器07，空气预热器08，除尘器09，脱硫装置010，烟囱011。