[实用新型]一种锅炉烟气SCR脱硝系统

说明书

本实用新型公开了一种锅炉烟气SCR脱硝系统，包括氨水储罐、泵、雾化喷枪、SCR反应器、入口烟道和出口烟道，其中，入口烟道与SCR反应器的入口连接，SCR反应器的出口连接所述出口烟道，所述入口烟道包括缩径段、喷雾段和扩径段，喷雾段的两端分别与缩径段和扩径段的小径端连接，且喷雾段为等径结构；缩径段的大径端用于与烟气源连接，扩径段的大径端用于与SCR反应器的入口连接；氨水储罐通过泵与雾化喷枪的入口连接，雾化喷枪的出口端穿过喷雾段侧壁，延伸至喷雾段内部。本实用新型的脱硝系统适用于烟道截面较小的中小型锅炉的烟气脱硝，可以实现中小锅炉的NOx超低达标排放。

技术领域

本实用新型属于中小型锅炉废气净化环保及能源领域，具体涉及中小型锅炉的一种锅炉烟气SCR脱硝系统。

背景技术

选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction，SCR)烟气脱硝技术(以下称SCR脱硝技术)SCR技术是目前脱硝效率最高、成熟且应用最多的一种烟气脱硝技术。该技术是将还原剂喷入烟气中，利用催化剂将烟气中的NOx通过催化反应转化为氮气和水。在SCR脱硝技术中，将氨气喷入烟道时如何能够迅速混合，保证氨气均匀分布在SCR反应器的催化剂床层，是达到SCR脱硝设计效率的关键因素之一。

在工程实践中，SCR脱硝技术所用的还原剂主要是尿素、氨水和液氨，无论是哪一种还原剂，均是先制备氨气，以氨的气体状态参与反应。以氨水为例，中小型锅炉脱硝很多以氨水作为还原剂，氨水通常先通过高温介质蒸发产生氨气，与风机送来的稀释风混合均匀，然后通过喷氨格栅(或涡流混合器)喷入烟道，进入SCR反应器。在该混合方法中，需要设置专门的氨水蒸发器、稀释风机、喷氨格栅等一系列设备。系统较为复杂，故障点多，并且喷氨格栅有堵塞的风险，均匀性也不易控制。因此，有必要对该系统进行优化配置，降本增效。

此外，SCR脱硝工艺在大型燃煤机组中应用较多，而中小型锅炉，尤其是一些自备电厂或热电厂锅炉本身配置低，自动化程度不高，若仅采用低氮燃烧及SNCR技术在很多情况下也不能稳定实现超低排放，甚至会对锅炉本身安全和效率造成影响。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种锅炉烟气SCR脱硝系统。该SCR脱硝系统可以省略传统氨空混合系统中的蒸发器、稀释风机、SCR入口烟道上的喷氨格栅(或涡流混合器)及流量调节装置等一系列设备，减少系统配置和运行故障点，降低中小型锅炉达到超低排放的投资和运行成本。

为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种锅炉烟气SCR脱硝系统，包括氨水储罐、泵、雾化喷枪、SCR反应器、入口烟道和出口烟道，其中，入口烟道与SCR反应器的入口连接，SCR反应器的出口连接所述出口烟道，所述入口烟道包括缩径段、喷雾段和扩径段，喷雾段的两端分别与缩径段和扩径段的小径端连接，且喷雾段为等径结构；缩径段的大径端用于与烟气源连接，扩径段的大径端用于与SCR反应器的入口连接；

氨水储罐通过泵与雾化喷枪的入口连接，雾化喷枪的出口端穿过喷雾段侧壁，延伸至喷雾段内部。

氨水储罐中的氨水被泵输送至雾化喷枪，被雾化喷枪喷至雾化段，形成雾化氨水。来自锅炉的烟气经过缩径段加速后，在雾化段达到最大的流速，雾化氨水在高温、高速烟气的冲击下迅速气化，同时在雾化段产生剧烈扰流混合(文丘里效应)，使烟气与氨气迅速混合均匀，并经过扩径段均匀分布于烟道中，最后进入SCR反应器中进行催化还原反应。

由于喷枪喷出的雾化氨水迅速气化产生氨气，所以在雾化段主要以气体状态存在，不会对碳钢烟道造成腐蚀。

优选的，所述缩径段的收缩角为23-25°。缩径段直径按照气速50-60m/s确定。

进一步优选的，所述缩径段的长度为缩径段的大径端直径的0.8-1.5倍。以保证足够的加速。

优选的，所述扩径段的扩张角为5-7°。