[实用新型]一种降低生物质锅炉烟气中氮氧化物的SNCR脱硝装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种降低生物质锅炉烟气中氮氧化物的SNCR脱硝装置，属于环境工程技术领域。

背景技术

我国是能源消耗大国，由于大量使用化石燃料，造成能源短缺和环境恶化等问题，因此可持续、低污染、能耗低的新能源迫在眉睫。生物质能作为一种可持续、低污染的新型燃料，已经在锅炉燃料中占据重要的地位。至2010年，中国生物质能发电装机容量将超过3000MW。

生物质是一种可再生资源，产量大，能够实现CO₂的“低排放”，符合低碳经济的要求。生物质与煤粉相比，几乎不含硫，所以烟气中的SO₂排放也低于最高的环保要求，但是生物质燃料氮含量为1.2％-2.5％，在锅炉燃烧后烟气中的NO_x排放浓度一般在250～350mg/Nm³。所以利用生物质作燃料时锅炉环保措施不用担心硫形成的污染，但需控制处理烟气中NOx造成的污染。随着我国环保形式的严峻，大多数生物质锅炉是按照锅炉火电厂环保要求执行，但通过传统的脱硝工艺要实现＜100mg/Nm³，甚至重点区域超净排放的＜50mg/Nm³有一定的困难。

近年来针对生物质锅炉的脱硝方法大致包括选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction)脱硝工艺SNCR、选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction)脱硝工艺SCR、锅炉低氮燃烧改造、氧化法脱硝等。但是这些脱硝方法在生物质锅炉脱硝中应对现在严峻的环保形势都存困难。如下：SNCR脱硝工艺在生物质锅炉中主要的限制因素有脱硝反应窗口温度太低(多为700～850℃，一般SNCR脱硝工艺要求反应窗口温度在800-1050℃)、脱硝喷射区截面积大混合效果差等，并且SNCR脱硝在大多数工业锅炉中的脱硝效率只有30～50％也不能满足现阶段的环保要求。

SCR脱硝工艺在生物质锅炉应用较少的主要限制因素工程造价昂贵，不适合较小的生物质热电厂；其次是由于生物质锅炉烟气中碱性金属离子及含水量过多，会导致SCR催化剂的失活和堵塞，降低催化剂的寿命，增加了运行成本。

锅炉低氮燃烧改造工艺单独运用在生物质锅炉主要限制因素为脱硝效率只有15～30％很难满足现在的环保要求。

氧化法脱硝工艺应用于生物质锅炉主要限制因素是后期被氧化的氮氧化物吸收处理受限。氧化法脱硝是将氧化后氮氧化物通过湿法脱硫工艺的反应塔洗涤吸收，但是生物质锅炉SO₂排放较低不需要脱硫设施就可以使SO₂达标排放，所以如果要采用氧化法脱硝，那么就必须新建洗涤吸收反应塔，增加了工程造价成本及运行费用。

实用新型内容

为了解决现有技术中脱硝存在的效率低、排放不达标等问题，本实用新型提供一种降低生物质锅炉烟气中氮氧化物的SNCR脱硝装置，可使脱硝效率得到显著的提高，实现超净排放。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种降低生物质锅炉烟气中氮氧化物的SNCR脱硝装置，包括脱硝辅助添加剂加注系统、氨泵和脱硝喷射装置；脱硝辅助添加剂加注系统包括稀释水罐、辅助添加剂溶解罐、第一输送泵、第二输送泵和氨水储罐，稀释水罐、第一输送泵和氨水储罐通过管路依次连通，辅助添加剂溶解罐、第二输送泵和氨水储罐通过管路依次连通；脱硝喷射装置包括两层以上的喷枪，相邻两层喷枪夹角不为零，氨水储罐和氨泵通过管路连通，氨泵通过管路与所有的喷枪均连通。

本实用新型专利主要是通过优化SNCR脱硝工艺技术，提高脱硝效率达到控NOx排放的目的。

本申请将原有SNCR脱硝稀释水系统改进为脱硝辅助添加剂加注系统。辅助添加剂溶解罐主要是将辅助添加剂溶解，稀释水罐中的水和辅助添加剂溶解罐中的辅助添加剂溶液分别通过第一输送泵和第二输送泵进入氨水储罐稀释氨水，把20％氨水稀释成6～9％氨水溶液、并且使脱硝辅助添加剂和氨水充分混合，之后所得混合物进入脱硝喷射装置参与脱硝反应，降低脱硝反应的温度窗口，降低生物质锅炉烟气中NOx的排放，提高反应效率。

本申请优选的辅助添加剂(SNCR脱硝辅助添加剂)为碳酸氢钠，进入脱硝喷射装置的辅助添加剂的质量浓度优选为4-6％。

上述相邻两层喷枪夹角不为零指相邻两层喷枪相互之间不平行，呈一定的夹角。