[发明专利]尿素和双氧水混合液联用SNCR的烟气脱硝装置及方法

说明书

本发明公开尿素和双氧水混合液联用SNCR的烟气脱硝装置及方法。该方法将先利用SNCR装置进行初步脱硝，随后依次通过空气预热器、静电除尘器及湿法脱硫塔处理，再送入脱硝塔，烟气与脱硝喷淋液充分接触，NO_x先被脱硝喷淋液中物理吸附剂吸附，随后与尿素和双氧水等发生氧化还原反应，生成N₂、CO₂及H₂O，实现的深度脱硝，综合效率90％以上。本发明方法可达到90％以上的脱硝效率，且成本较为低廉，设备简单，易于操作，无需再热，无需催化剂，无二次污染。

技术领域

本发明涉及燃煤锅炉烟气处理技术，尤其涉及一种尿素和双氧水混合液联用SNCR的烟气脱硝装置及方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的稳步提高，我国能源及电力的消费和需求量逐年增加。由于我国富煤贫油少气的能源资源特点，我国电力的供应以燃煤火力发电为主，而在燃煤过程中，不可避免地会产生烟尘、二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)、碳氧化物(CO/CO₂)、汞(Hg)等有毒重金属以及挥发性有机物(VOCs)等污染物。燃煤污染物对我国的大气环境和生态环境造成了极其严重的污染和破坏，对人体健康也带来直接或间接的伤害和影响。氮氧化物是继烟尘及二氧化硫之后最主要的大气污染物，是N₂O，NO，NO₂，NO₃，N₂O₅等一系列氮氧化物的总称。NO_x对人体及动植物都有较大的危害，能够形成酸雨和酸雾，破坏生态环境，还能与挥发性有机物结合形成光化学烟雾，破坏臭氧层，并造成全球变暖。近三十年来，我国氮氧化物的排放总量随着火电机组装机容量的增长而逐年急剧地增加，已远远超出环境的承受能力。随着环境污染的日益严重和人们环保意识的日益增强，燃煤电厂的NO_x排放要求也日益严格。根据环保部火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2011),无论是现有燃煤锅炉还是新建锅炉，其NO_x排放限值为100mg/m³，只有少部分锅炉可实施200mg/m³的排放限值。NO_x的排放控制是我国经济社会发展中一个十分突出的问题，也是学术领域普遍关注的热点问题。

燃燃电厂NOx排放控制主要有两种途径,即燃烧过程中和烟气后处理技术。燃烧过程中处理技术是指通过改进燃烧器的设计、改变燃烧的条件来降低NO_x排放量。常见的燃烧过程中处理技术包括低空气过剩燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、浓淡偏差燃烧等。这些燃烧过程中处理技术总体上仅能降低30-50％左右的NO_x排放,难以满足现行日益严格的排放标准。因此，在火电厂实际工程中，必须安装烟气后处理技术，以达到排放标准。烟气后处理技术主要有选择性非催化还原(SNCR)和选择性催化还原(SCR)。SNCR技术是一种不用催化剂，在850～1100℃的温度范围内，将含氨基的还原剂(如氨水，尿素溶液等)喷入炉内，将烟气中的NO_x还原脱除，生成氮气和水的脱硝技术。SNCR技术的脱硝效率仅为50-70％，往往难以满足日益严格的排放要求。选择性催化还原(SCR)是欧美日本等发达国家广泛采用的脱硝技术。SCR技术脱硝效率高，运行稳定，存在的问题是，催化剂的失活、还原性物质(如氨水等)泄露造成的二次污染，高灰布置情况下烟气中较高的粉尘颗粒容易引起催化剂的磨损、堵塞等问题、运行和投资费用非常昂贵。湿法烟气脱硫WFGD装置是目前广泛应用的成熟脱硫技术。经WFGD脱硫后，烟气温度一般为50-70℃，而选择性催化SCR的工作温度一般为250-350℃。若在WFGD装置后再布置SCR进行脱硝，则需要对烟气进行再加热，势力大幅增加运行费用。

基于此，迫切需要开发一种能充分利用燃煤电厂现有SNCR及WFGD等装置的低成本高效率的烟气脱硝技术。

发明内容