[发明专利]一种烟气螺旋扩散脱硝装置和脱硝方法

说明书

本发明涉及一种烟气螺旋扩散脱硝装置和脱硝方法，包括管道主体，管道主体的两端部分别设有烟气入口管道和烟气出口管道，该管道主体依次分为导入段、混合段、降温段和反应段，导入段与烟气入口管道之间设置有燃烧器，混合段上设置有还原剂喷射装置，降温段内设置有蒸汽过热器，反应段内设置有脱硝反应器，烟气入口管道和烟气出口管道的并排部分设有空气预热器；烟气出口管道与烟囱连通，且烟气出口管道与烟囱之间还设置有电除尘器，本装置利用低温SCR脱硝技术进行脱销。本发明具有降低能耗、减少运行成本、使还原剂与烟气充分混合、减轻“烟囱雨”产生等有益效果。

技术领域

本发明涉及一种脱硝装置和脱硝方法，尤其是涉及一种烟气螺旋扩散脱硝装置和脱硝方法，属于化工废液污染物治理技术领域。

背景技术

作为供热、供汽的重要设备,工业锅炉广泛应用于国民生产生活的各个领域。目前我国的在用工业锅炉有60多万台，而其中燃煤工业锅炉有40多万台,占工业锅炉总数的80%以上,其年消耗标准煤约4亿吨,约占全国煤炭消耗总量的1/4。相当一段时期内,我国能源消费结构仍会以煤为主。因此,燃煤工业锅炉在工业锅炉中占主导地位的局面,短期内不会发生改变。

NO_X是一种重要的大气污染物，是引发酸雨、雾霾、光化学烟雾的重要因素。我国各地的环保标准都对NO_X排放量进行了严格限制。在工业及民用锅炉领域，传统上常采用煤或石油作为燃料。但是，由于这些燃料本身特点的限制，实现低氮氧化物排放难度极大，需要进行尾气脱硝处理以实现污染物排放的达标。但是，由于这些燃料本身特点的限制，实现低氮氧化物排放难度极大，需要进行尾气脱硝处理以实现污染物排放的达标。

烟气脱硝属于燃烧后处理技术，许多发达国家的排烟系统都需安装烟气脱硝装置。烟气脱硝方法较多，但目前得到大量工业应用的只有选择性催化还原法和选择性非催化还原法，其他方法目前均处于实验研究阶段或中试阶段，目前应用的脱硝技术中选择性催化还原法是最先进、效率最高的一种脱硝技术。SCR法脱硝的原理是：采用液氨、氨水或尿素作为还原剂，液氨、氨水或尿素通过热解蒸发出氨气，氨气与空气稀释后，通过喷氨装置喷入烟气管道，稀释后的烟气与氨气充分混合，在催化剂的作用下，生成氮气和水。

目前应用成熟的中温SCR脱硝技术，反应所需烟气温度一般为300-450℃，经过脱硫后烟气温度进一步降低至60-80℃，烟气需要先升温至催化剂最佳温度区间，能耗大，运行成本高，另外还原剂喷入烟气通道与烟气的混合效率低，此外脱硝后的烟气在经过烟囱向大气中排放过程中烟气温度会逐渐降低，从而导致湿烟气中的水分大量凝结成小液滴，小液滴相互碰撞会形成大液滴，直径较大的液滴在飘落过程中不会在空气中被完全蒸发掉，而会在一定区域内形成“烟囱雨”，该雨滴对厂内的建筑和设备有较大的腐蚀性。

发明内容

本发明主要是针对现有脱硝装置能耗大、运行成本高、还原剂与烟气的混合效率低和容易在烟囱周围形成“烟囱雨”的问题，提供一种能够降低能耗、减少运行成本、使还原剂与烟气充分混合、减轻“烟囱雨”产生的烟气螺旋扩散脱硝装置和脱硝方法。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：

一种烟气螺旋扩散脱硝装置，该烟气螺旋扩散脱硝装置包括管道主体，所述管道主体的两端部分别设有烟气入口管道和烟气出口管道，从该烟气入口管道至该烟气出口管道，该管道主体依次分为导入段、混合段、降温段和反应段，所述导入段与烟气入口管道之间设置有燃烧器，所述混合段上设置有还原剂喷射装置，所述降温段内设置有蒸汽过热器，所述反应段内设置有脱硝反应器，所述烟气入口管道和烟气出口管道的并排部分设有空气预热器；所述烟气出口管道与烟囱连通，且烟气出口管道与烟囱之间还设置有电除尘器。本发明所述的烟气螺旋扩散脱硝装置安装在脱硫装置后，半干法脱硫后的烟气通过该烟气螺旋扩散脱硝装置可以实现良好的脱硝和消白效果。