[发明专利]解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构与方法。

背景技术

我国以煤为主的能源结构在相当长时间内不会改变，因此，控制燃煤烟气NOx排放是我国治理大气污染的一项重要工作。以NH₃为还原剂的NOx选择性催化还原（SCR）技术是近年来应用最广、最有效的燃煤烟气脱硝技术。另一方面，SCR脱硝装置设计建设时的烟气流速虽然必须同时兼顾高低负荷，但在实际工程中必须优先满足高负荷条件下的性能要求，因此高负荷状态下的反应条件更为充分，然而当前燃煤发电机组普遍面临长期低负荷运行态势，且预计在未来一段时间内仍将难以改变，在此条件下，SCR脱硝装置长期低烟气负荷运行，反应器内烟气流速较慢，容易造成积灰、堵塞，进而造成催化剂磨损、反应效率降低的问题也日趋显现。因此，如何有效解决SCR脱硝低负荷运行下的积灰磨损问题，成为当前燃煤烟气脱硝领域的重要课题。

与以上问题相关的专利，如CN 101791518 B——《有利于吹扫积灰的脱硝系统及脱硝系统催化剂布置方法》，是通过使催化剂组合模块的周边与反应器的器壁之间保持一定间隙以及吹灰器的配合设置，保证灰分大部分从反应器壁四周排出，从而减轻或避免灰分堵塞。此方法是属于加强飞灰通流和吹灰来避免催化剂积灰，但未能解决反应器其他位置积灰的问题，且加大烟气通流面积会造成烟气走廊，降低脱硝装置的脱硝效率。

又如CN 202792064 U——《防积灰的SCRSCR脱硝反应器烟道系统》，是通过在输入烟道上设置集灰室并连接至输出烟道，从而减少进入进入SCR 反应器的飞灰量，减轻粉尘对催化剂的磨损和中毒影响。此方法属于提前收集一部分飞灰，避免其进入SCRSCR脱硝反应器内，但此方法较适用于拦截大颗粒飞灰，对于小颗粒飞灰效果不明显，而在实际工程应用中，粘性较强的小颗粒飞灰往往容易造成反应器内严重积灰，因此对于低负荷条件下的SCR反应器内积灰仍存在一定局限性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构与方法，很好地解决了当前SCR脱硝装置低负荷运行常态下的积灰、磨损的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构，包括锅炉、省煤器、入口烟道、SCR脱硝反应器、出口烟道、空预器和喷氨混合装置；锅炉的烟气出口与省煤器的烟气入口连通；省煤器的烟气出口与入口烟道的烟气入口连通；入口烟道的烟气出口与SCR脱硝反应器的烟气入口连通；SCR脱硝反应器的烟气出口与出口烟道的烟气入口连通；出口烟道的烟气出口与空预器的烟气入口连通；喷氨混合装置安装在入口烟道中；其特征在于：还包括旁路挡板、引风机和旁路烟道；在入口烟道与出口烟道之间设置旁路烟道，旁路烟道一端与入口烟道连通，另一端与出口烟道连通，且旁路烟道一端与入口烟道连通的位置位于喷氨混合装置前方；旁路挡板和引风机安装在旁路烟道中。

本发明所述的旁路挡板靠近旁路烟道与入口烟道连通的一端。

本发明在旁路挡板位置设置有吹灰器。

一种权利要求解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构的烟气再循环方法，其特征在于：烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器进行换热，然后经过入口烟道以及喷氨混合装置后进入SCR脱硝反应器进行脱硝反应，脱硝后的烟气经过出口烟道进入空预器进行换热后再排出流向尾部烟气净化装置，最终达标排放；当机组长期低负荷运行时，打开旁路挡板，开启引风机，将出口烟道中一部分出口烟气循环至入口烟道与入口烟道中的烟气进行混合，从而加大进入SCR脱硝反应器的烟气量，混合后的烟气经过SCR脱硝反应器进行脱硝反应后，一部分将达标排放，一部分仍将进行新的循环。

本发明SCR脱硝反应器内烟气流速控制在4m/s～6m/s。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明系统流程简单，运行稳定，可操作性强，对新建脱硝装置或现役脱硝装置改造均具有适用性，因此具有良好的环保、经济效益与广泛的应用前景。

附图说明

图1是本发明烟气再循环结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明解决SCR脱硝低负荷运行积灰磨损的烟气再循环结构包括锅炉1、省煤器2、旁路挡板3、引风机4、旁路烟道5、入口烟道6、SCR脱硝反应器7、出口烟道8、空预器9和喷氨混合装置10。