[发明专利]一种新型高效SCR脱硝系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高效SCR脱硝系统，属于脱硝领域。

背景技术

目前，生活垃圾焚烧厂烟气脱硝技术主要为选择性催化还原法(SCR)，SCR催化剂布置方式分为三种：高温高尘、高温低尘、低温低尘。采用高温高尘布置，SCR反应器布置在省煤器与空预器之间，工程上多为此种布置方式；高温低尘布置方式，SCR反应器布置在除尘器后，此时除尘器需采用高温除尘器，造价较高，工程上应用极少；低温低尘布置方式的SCR反应器布置在脱硫除尘之后。在中温催化剂的系统中，在系统布置上要增加蒸汽预热器以及烟气-烟气换热器，对烟气进行再加热，才能发生还原反应。工业生产的低温催化剂活性温度在160-250℃左右，使用低温催化剂系统，在布袋除尘器出口烟气温度为150-190℃的区间，不需要或者只需要少量加热，烟气直接与还原剂混合，在催化剂的作用下，脱除NOx。所以使用低温催化剂的建造和运营成本都更低，在脱硝效率方面，经过持续不断的研究，低温催化剂的效率与中温催化剂相比，脱硝效率相当，而使用寿命更长。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于垃圾电厂的高效的SCR烟气脱硝系统，可以在低温环境下对烟气中NOx进行处理，大大提高了脱硝效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种新型高效SCR脱硝系统，包括氨水储罐、输送泵、空气预热器、氨水蒸发器、混合器、烟气预热器、引风机、脱销装置、烟囱和除尘器；

脱销装置内部从上到下依次包括：烟气进口、导流板、整流器、催化剂床层、承托板、SCR反应器和烟气出口，整流器和催化剂床层之间的脱销装置上设有颗粒催化剂入口，催化剂床层底部、且在承托板上方的脱销装置上设有催化剂出口；

氨水储罐、输送泵、氨水蒸发器、混合器、烟气预热器的烟气进口、烟气预热器的烟气出口、脱销装置、引风机和烟囱通过管路依次相接；

空气预热器与氨水蒸发器通过管路相接；除尘器与混合器通过管路相接。

上述不同催化剂的最佳反应温度不同，可根据试剂使用的催化剂确定烟气预热器的加热温度，温度在150℃～200℃之间可控。

一种低温锰钛系颗粒催化剂，直径为5mm，长度为20-50mm。

利用上述系统可以在低温环境(150～180℃)下对烟气中NOx进行处理，大大提高了脱硝效率，达90％以上。

为了提高脱硝效率，上述新型高效SCR脱硝系统，还包括L型导向管和空气压缩机；L型导向管的一端为进口端、另一端为出口端，L型导向管的进口端与输送泵通过管路相接，L型导向管的出口端伸入氨水蒸发器、且指向混合器；空气压缩机与L型导向管的进口端相接，并向L型导向管内提供压缩空气。

为了进一步提高脱硝效率，导流板有两块以上，所有的导流板平行设置在脱销装置的顶部的烟气进口，烟气预热器的出口与脱销装置的顶部的烟气进口通过管路相接。

为了提高烟气的均匀性，优选，导流板与竖直方向的夹角为40-50°。

为了进一步提高烟气的均匀性，进一步提高脱硝效率，相邻两导流板之间的间距为5-10cm，导流板的厚度为2-4cm。进一步优选，导流板有3块。

为了进一步提高控制的准确性，从而提高脱硝效率，新型高效SCR脱硝系统，还包括烟气检测仪，烟气检测仪一端脱销装置的进口相接，另一端与SCR反应器的出口相接。

本申请上下、顶部、底部等方位词，均指系统正常使用时的相对位置。

工作时，输送泵将氨水储罐中氨水引至氨水蒸发器，利用压缩空气将氨水往混合器方向吹送，空气预热器利用系统负压吸入空气，将空气进行加热至250℃左右，热空气进入蒸发器对氨水进行稀释、蒸发；氨水经氨水蒸发器蒸发为氨气，氨气与除尘器方向过来的烟气在混合器内混合均匀；在混合器和脱销装置间设置烟气加热器，对脱销装置的入口烟气温度进行控制；烟气加热至一定温度，依次通过导流板、整流器、颗粒催化剂床层、承托板后，进入低温SCR反应器；烟气检测仪对脱销装置前后温度及NH3、NOx浓度进行监控，烟气通过催化剂层在150～180℃下实现对NO_X的脱除；颗粒催化剂通过颗粒催化剂入口及催化剂出口完成催化剂的装卸。

氨水的浓度一般为18-30％。氨气作为SCR脱硝系统的还原剂，其爆炸极限为15％-28％，为保证氨注入烟道的绝对安全及均匀混合，需要将氨浓度降低到爆炸极限以下，一般控制在5％以内。