[发明专利]一种燃气分布式能源脱硝系统装置及运行方法

说明书

本发明涉及一种燃气分布式能源脱硝系统装置及运行方法，为解决SCR法脱硝时，内燃机排烟温度超出催化剂应用温度范围上限值，导致催化剂易失活，影响系统正常运行的问题。本发明包括高效混合器、一体化脱硝反应器、一号烟道、一号余热回收装置、二号烟道、烟囱、控制器、流量调节装置和还原剂生产系统装置；高效混合器内设置有还原剂喷嘴装置和旋流装置，一体化脱硝反应器内设置有换热器、温度传感器和催化剂装置，还原剂生产系统装置包括还原剂存储装置、二号余热回收装置、还原剂制备装置、烟气加热器和还原剂制备原料储存装置。本发明充分结合内燃机分布式能源系统的工作特点和SCR法催化特性，实现了SCR法催化剂全工况高效、稳定运行。

技术领域

本发明涉及燃气分布式供能系统污染物脱除，具体涉及一种燃气分布式能源脱硝系统装置及运行方法。

背景技术

近年来，国内外燃气分布式供能技术应用越来越广泛，主要类型包括燃气内燃机分布式能源供能系统，燃气轮机组分布式能源供能系统、微型燃气轮机分布式能源供能系统，其中燃气内燃机分布式能源供能系统由于自身燃烧和做功原理问题，导致烟气排放中NO_X排放含量较高，此外排烟温度随系统运行负荷变化较大，且负荷越低排烟温度越高，因此，如何稳定实现燃气内燃机分布式能源供能系统NO_X达标排放成为亟待解决的关键问题。

目前，燃气分布式能源供能系统的脱硝主流技术是SCR法（选择性催化还原法），如申请号为201810603944.6的中国专利，此法催化剂应用温度范围宜在300-400℃。对燃气内燃机分布式能源供能系统而言，在设计工况运行时基本可以满足SCR法工作温度条件，但是在启停、变工况和低负荷工况运行时，内燃机排烟温度一般高于400℃，超出SCR法催化剂应用温度范围上限值，导致催化剂极易失活，进而影响燃气内燃机分布式能源供能系统SCR脱硝系统正常运行，此外显著增加催化剂替换成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种燃气分布式能源脱硝系统装置及运行方法，其充分结合内燃机分布式能源系统工作特点和SCR法催化特性，实现了SCR法催化剂全工况高效、稳定运行。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种燃气分布式能源脱硝系统装置，其特征在于，包括高效混合器、一体化脱硝反应器、一号烟道、一号余热回收装置、二号烟道、烟囱、控制器、流量调节装置和还原剂生产系统装置；所述高效混合器内设置有还原剂喷嘴装置和旋流装置，所述一体化脱硝反应器内设置有换热器、温度传感器和催化剂装置，所述还原剂生产系统装置包括还原剂存储装置、二号余热回收装置、还原剂制备装置、烟气加热器和还原剂制备原料储存装置；所述高效混合器、一体化脱硝反应器、一号烟道、一号余热回收装置、二号烟道和烟囱依次连接，所述温度传感器、控制器、流量调节装置和二号烟道依次连接，所述流量调节装置还与换热器连接；所述换热器、烟气加热器、还原剂制备装置和还原剂喷嘴装置依次连接，所述还原剂制备原料储存装置也与还原剂制备装置连接，所述还原剂制备装置、二号余热回收装置、还原剂存储装置和还原剂喷嘴装置依次连接；所述高效混合器的进气口与烟气加热器连接；所述二号烟道、二号余热回收装置连接，所述二号余热回收装置与一号烟道依次连接。

优选的是，所述高效混合器内设置有混合区域，且还原剂喷嘴装置、旋流装置和混合区域沿着烟气的流动方向依次布置在高效混合器内。

优选的是，所述一体化脱硝反应器内设置有扩散区域，且扩散区域、换热器、温度传感器和催化剂装置沿着烟气的流动方向依次布置在一体化脱硝反应器内。

优选的是，所述还原剂喷嘴装置由单根母管和多排分别沿圆周方向布置的喷嘴组成，所述旋流装置为单级或多级布置。

优选的是，所述换热器采用顺排或错排布置的光管或鳍片管换热器。

优选的是，所述一号余热回收装置采用溴化锂吸收式制冷机或蒸汽（或热水）换热器等多种余热回收设备。