[发明专利]一种烟气SCR脱硝提效系统和方法

说明书

本发明提供一种烟气SCR脱硝提效系统和方法，方法为在锅炉炉膛出口和SCR脱硝催化剂之间的烟道内喷入氧化剂，将烟气中的NO部分氧化为NO₂，进入SCR脱硝系统与脱硝催化剂接触，在NH₃存在的情况下发生快速SCR脱硝反应，加快SCR脱硝反应速率，提高原SCR脱硝系统脱硝效率。系统包括氧化剂注入系统和SCR催化还原脱硝系统；氧化剂注入系统包括氧化剂罐、氧化剂泵、计量模块、稀释系统、分配模块和喷嘴系统；SCR催化还原脱硝系统包括连接在锅炉出烟口上的SCR脱硝反应塔和设置在SCR脱硝反应塔内的催化剂。该方法和系统可提高现有烟气SCR脱硝系统的脱硝效率，适用于许多行业烟气SCR脱硝系统。

技术领域

本发明涉及化石燃料燃烧烟气选择性催化还原SCR脱硝系统和方法， 具体为一种烟气SCR脱硝提效系统和方法。

背景技术

随着国民经济发展，能源消耗逐年递增，伴随而来的大气污染问题渐渐 凸显并成为人们关注的焦点。其中氮氧化物(NO_x)作为三大主要大气污染 物之一，危害巨大。因此国家出台了相关的政策法规来限值火电厂锅炉的 NOx排放。如火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)，要求现役火力 发电锅炉在2014年7月1日之前满足NOx排放100mg/m³的排放限值要求。

随着燃煤电厂灵活性改造的实施和推广，单台燃煤发电机组的运行负荷 会在更大范围内进行调节；同时随着新能源的发展，燃煤电厂运行小时数和 负荷率逐年下降，满负荷或者高负荷运行时间大大减少，60～80％为燃煤机 组较为常见的负荷率。而目前的SCR脱硝系统普遍按照BMCR工况进行设 计，从而使得脱硝催化剂装填量在大多数时间内是过量的，导致投资成本偏 高；同时装填量偏大会使得催化剂更换成本和催化剂导致的烟气阻力升高， 导致SCR脱硝系统的运行成本偏高。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种烟气SCR脱硝提效系统 和方法，SCR脱硝系统脱硝效率高，催化剂装填量少，能够降低SCR脱硝 系统投资成本和运行成本。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种烟气SCR脱硝提效方法，在锅炉炉膛出口和SCR脱硝催化剂之间 的烟道内喷入氧化剂，将烟气中的NO部分氧化为NO₂，而后烟气进入 SCR脱硝系统与脱硝催化剂接触，在NH₃存在的情况下发生快速SCR脱硝 反应，加快脱硝反应速率，提高SCR脱硝系统脱硝效率。

优选的，氧化剂喷入点温度范围：150℃～800℃。

优选的，喷入氧化剂为臭氧、二氧化氯、双氧水、次氯酸钠、次氯酸钙 和亚氯酸钠中的一种或几种的混合物。

进一步，气相的臭氧和/或二氧化氯喷入烟道内与NOx反应，双氧水、 次氯酸钠、次氯酸钙和/或亚氯酸钠配置成溶液经由喷嘴喷入烟道内与NOx 反应。

快速SCR脱硝反应时，催化剂提供大量的活性点位，吸附的NH₃将 NO选择性氧化为N₂，同时V⁵⁺＝O被还原为V⁴⁺-OH；具体发生反应如下：

NH₃+NO+V⁵⁺＝O→N₂+H₂O+V⁴⁺-OH

利用催化剂吸附的O₂和氧化生成的NO₂进行V⁴⁺-OH的再氧化；具体发生 反应如下：

V⁴⁺-OH+(1/4)O₂→V⁵⁺＝O+H₂O