[发明专利]一种燃气分布式能源脱硝系统装置及运行方法

权利要求书

1.一种燃气分布式能源脱硝系统装置的运行方法，其特征在于，燃气分布式能源脱硝系统装置包括高效混合器（1）、一体化脱硝反应器（4）、一号烟道（8）、一号余热回收装置（9）、二号烟道（10）、烟囱（11）、控制器（12）、流量调节装置（13）和还原剂生产系统装置（14）；所述高效混合器（1）内设置有还原剂喷嘴装置（2）和旋流装置（3），所述一体化脱硝反应器（4）内设置有换热器（5）、温度传感器（6）和催化剂装置（7），所述还原剂生产系统装置（14）包括还原剂存储装置（15）、二号余热回收装置（16）、还原剂制备装置（17）、烟气加热器（18）和还原剂制备原料储存装置（19）；所述高效混合器（1）、一体化脱硝反应器（4）、一号烟道（8）、一号余热回收装置（9）、二号烟道（10）和烟囱（11）依次连接，所述温度传感器（6）、控制器（12）、流量调节装置（13）和二号烟道（10）依次连接，所述流量调节装置（13）还与换热器（5）连接；所述换热器（5）、烟气加热器（18）、还原剂制备装置（17）和还原剂喷嘴装置（2）依次连接，所述还原剂制备原料储存装置（19）也与还原剂制备装置（17）连接，所述还原剂制备装置（17）、二号余热回收装置（16）、还原剂存储装置（15）和还原剂喷嘴装置（2）依次连接；所述高效混合器（1）的进气口与烟气加热器（18）连接；所述二号烟道（10）、二号余热回收装置（16）连接，所述二号余热回收装置（16）与一号烟道（8）依次连接；

所述高效混合器（1）内设置有混合区域，且还原剂喷嘴装置（2）、旋流装置（3）和混合区域沿着烟气的流动方向依次布置在高效混合器（1）内；

所述一体化脱硝反应器（4）内设置有扩散区域，且扩散区域、换热器（5）、温度传感器（6）和催化剂装置（7）沿着烟气的流动方向依次布置在一体化脱硝反应器（4）内；

所述还原剂喷嘴装置（2）由单根母管和多排分别沿圆周方向布置的喷嘴组成，所述旋流装置（3）为单级或多级布置；

所述换热器（5）采用顺排或错排布置的光管或鳍片管换热器；

所述运行方法如下：

在高效混合器（1）内，来自内燃机出口的高含量NOx高温烟气进入高效混合器（1），与来自还原剂喷嘴装置（2）的还原剂混合，经过旋流装置（3）进行充分混合，再利用旋流装置（3）出口处混合区域、一体化脱硝反应器（4）中的扩散区域和换热器（5）的扰流作用实现还原剂与烟气的深度均匀混合；

在一体化脱硝反应器（4）内，在非正常工况运行时，此时，催化剂装置（7）的入口烟温超过催化剂正常工作温度范围上限值，通过温度传感器（6）发送信号给控制器（12），从而启动流量调节装置（13），抽取一号余热回收装置（9）的出口低温烟气进入换热器（5），通过换热使催化剂装置（7）的入口烟温稳定在催化剂正常工作的温度范围内，保障催化剂的活性和稳定性；

在还原剂生产系统装置（14）内，当系统在非正常工况运行时，启动换热器（5）进行换热，低温烟气经换热器（5）换热后再进入烟气加热器（18）进行加热，之后进入还原剂制备装置（17），在还原剂制备装置（17）内将来自还原剂制备原料储存装置（19）的原料转化成还原剂，生成的还原剂一部分直接进入高效混合器（1）中的还原剂喷嘴装置（2），使还原剂与高含量NOx高温烟气混合，另一部分还原剂进入还原剂存储装置（15）中存储；当系统在正常工况运行时，此时，催化剂装置（7）的入口烟温维持在正常工作温度范围内，使用还原剂存储装置（15）内的还原剂，当还原剂存储装置（15）储存的还原剂量不足时，抽取高效混合器（1）进口部分的高温烟气进入烟气加热器（18）进行加热，之后再进入还原剂制备装置（17）制备还原剂，生产的还原剂再直接进入高效混合器（1）与高含量NOx高温烟气混合；

在低温烟气制备还原剂的过程中，因还原剂温度较高，通过抽取低温烟气进入二号余热回收装置（16）回收余热，并将余热回收后的高温烟气引入一号余热回收装置（9）实现余热高品质利用，换热后的还原剂进入还原剂存储装置（15）。

2.根据权利要求1所述的燃气分布式能源脱硝系统装置的运行方法，其特征在于，所述一号余热回收装置（9）采用溴化锂吸收式制冷机或蒸汽换热器。

3.根据权利要求1所述的燃气分布式能源脱硝系统装置的运行方法，其特征在于，所述二号余热回收装置（16）采用管式换热器或板式换热器。