[发明专利]配套于催化裂化装置的高温高压脱硝余热锅炉

说明书

本发明公开了一种配套于催化裂化装置的高温高压脱硝余热锅炉，包括：第一、第二、第三、第四烟道，第一烟道与第二烟道的顶端通过水平烟道相连通，第二烟道的下端与第三烟道的下端相连通，第三烟道的上端与第四烟道的上端相连通，第一烟道的下端部与入口烟道相连通，入口烟道上方的第一烟道内设置有燃烧器，水平烟道内设置有前置蒸发器，第二烟道内设置有高压过热器、中压过热器、蒸发器，第四烟道内设置有脱硝装置和高压省煤器，第四烟道与出口烟道相连通，水平烟道外的顶部设置有汽包，位于中压过热器和蒸发器之间的第二烟道上连通有带旁通阀的旁通烟道，旁通烟道与第三烟道相连通。本发明的优点在于：脱硝效率高、整个锅炉设备的高度低。

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及配套于催化裂化装置的脱硝余热锅炉。

背景技术

催化裂化是石油二次加工的主要方法之一，在原油深度加工、特别是在重油转化中，发挥着非常重要的作用。催化裂化装置在进行催化裂化反应过程中会排放出大量的高温烟气，高温烟气中含有毒气体一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_X），其中氮氧化物主要包括一氧化氮、二氧化氮、硝酸雾等。一氧化碳和氮氧化物都是空气的主要污染物。低浓度一氧化碳会使人头痛、眼花、恶心，高浓度一氧化碳会使人死亡。排放至空气中的氮氧化物会与空气中的水反应生成硝酸和亚硝酸，而硝酸和亚硝酸正是酸雨的主要成分。氮氧化物会刺激人体肺部，损害人体呼吸道，引起人体呼吸道感染，对哮喘病患的影响尤为明显。氮氧化物还会造成儿童肺部发育受损。

脱硝余热锅炉是催化裂化装置排出的高温烟气余热回收利用的关键设备，对保证石化企业蒸汽管网正常运行起到十分重要的作用。催化裂化装置排放出的高温烟气进入脱硝余热锅炉中需要进行补充燃烧以及脱硝处理。补充燃烧用于去除高温烟气中的一氧化碳。脱硝处理用于去除高温烟气中的氮氧化物，通常脱硝处理采用脱硝效率较高的选择性催化还原法（SCR法），SCR法就是在催化剂的作用下，利用还原剂有选择性的与高温烟气中的氮氧化物进行反应，从而将氮氧化物还原成无毒害作用的氮气（N₂）和水（H₂O）。SCR法采用的装置称作为脱硝装置，脱硝装置中装有催化剂的反应器称作为脱硝反应器，SCR法中的还原剂可以是氨气、氨水或尿素等。

目前配套于催化裂化装置的脱硝余热锅炉主要存在以下缺陷：一、脱硝处理时，烟气的温度需要控制在350℃～400℃，烟气的温度过高会造成催化剂烧结失活，烟气的温度过低则会导致铵盐的生成，而在脱硝处理过程中工况较为复杂，烟气的温度时高时低，这导致脱硝效果并不理想。二、目前该脱硝余热锅炉提供的蒸汽主要用作发电，其蒸汽压力P=3.82MPa，温度t=420℃，该蒸汽属于中温中压过热蒸汽，而实际的发电过程表明高温高压的过热蒸汽的发电效率更高，因此目前的脱硝余热锅炉对催化裂化装置排出的高温烟气的余热利用效率有待进一步提高。三、整个锅炉设备的高度很高，如与锅炉设备相配套的催化裂化装置容量增大，整个锅炉设备的高度会达到70米以上，这导致锅炉设备的安装难度很大，后期的检修、维护成本也非常高。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：提供一种能有效提高脱硝效率的配套于催化裂化装置的高温高压脱硝余热锅炉。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：配套于催化裂化装置的高温高压脱硝余热锅炉，包括：分别竖直设置的第一烟道、第二烟道、第三烟道、第四烟道，第一烟道与第二烟道的顶端通过水平烟道相连通，第二烟道的下端与第三烟道的下端相连通，第三烟道的上端与第四烟道的上端相连通，第一烟道的下端部与入口烟道相连通，入口烟道上方的第一烟道内设置有燃烧器，水平烟道内设置有前置蒸发器，第二烟道内从上至下依次设置有高压过热器、中压过热器、蒸发器，第四烟道内由上至下依次设置有脱硝装置和高压省煤器，高压省煤器下方的第四烟道与出口烟道相连通，水平烟道外的顶部设置有汽包，位于中压过热器和蒸发器之间的第二烟道上连通有旁通烟道，旁通烟道与第三烟道相连通，旁通烟道上设置有旁通阀。