[发明专利]一种有效提高SCR脱硝效率的装置和方法

说明书

本发明公开了一种有效提高SCR脱硝效率的装置和方法，包括SCR入口烟道、SCR出口烟道及反应器，其中，SCR入口烟道经反应器与SCR出口烟道相连通；SCR入口烟道内部空间划分为若干虚拟反应器入口烟道，SCR出口烟道内部空间划分为若干虚拟反应器出口烟道，反应器内部空间划分为若干虚拟反应区，其中，一个虚拟反应器入口烟道对应一个虚拟反应区及一个虚拟反应器出口烟道，各虚拟反应器入口烟道经对应虚拟反应区与对应虚拟反应器出口烟道相连通，每个虚拟反应器入口烟道布置可将烟气成分充分混合均匀的分区烟气混合器，该装置能够为催化剂高效脱硝提供良好的氨氮摩尔比分布均匀性的要求，并动态控制氨逃逸水平达标。

技术领域

本发明属于脱硝技术领域，涉及一种有效提高SCR脱硝效率的装置和方法。

背景技术

常规SCR流场仅可在SCR入口NOx均匀的条件下，将催化剂入口截面氨氮摩尔比相对标准偏差(以下称“CV值”)控制在5％左右，即使在催化剂量充足的情况下，其可长期稳定运行且氨逃逸不超标的最高脱硝效率约为90％-93％，否则将因为局部氨氮摩尔比超过1.0而大量逃逸。另外，由于SCR入口NOx分布在锅炉在不同工况下时并不均匀，分布规律并不稳定，常规SCR的喷氨格栅无法自动调整各个局部区域喷氨量；并由于SCR入口烟道短，烟气混合条件有限，无法在全断面上将氨与NOx进行充分混合以达到高度均匀的氨氮摩尔比分布的要求，因此即使脱硝效率不高于90％-93％，也无法保证氨逃逸始终达标。

因此，对于初始NOx浓度在650mg/m³及以上，需要达到超低排放，控制出口NOx浓度低于50mg/m³时，一般需要增加SNCR系统将NOx浓度预脱除至650mg/m³以内，再通过SCR达到超低排放。这种技术路线不仅投资和运行费用高，而且氨逃逸极难控制，最终导致空预器等后续设备因硫酸氢氨沉积而堵塞。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种有效提高SCR脱硝效率的装置和方法，该装置能够动态控制氨逃逸水平达标。

为达到上述目的，本发明所述的有效提高SCR脱硝效率的装置包括SCR入口烟道、SCR出口烟道及反应器，其中，SCR入口烟道经反应器与SCR出口烟道相连通；

SCR入口烟道内部空间划分为若干虚拟反应器入口烟道，SCR出口烟道内部空间划分为若干虚拟反应器出口烟道，反应器内部空间划分为若干虚拟反应区，其中，一个虚拟反应器入口烟道对应一个虚拟反应区及一个虚拟反应器出口烟道，各虚拟反应器入口烟道经对应虚拟反应区与对应虚拟反应器出口烟道相连通；

虚拟反应器入口烟道内沿烟气流动方向依次设置有喷氨格栅、分区烟气混合器及烟气混合段，虚拟反应器出口烟道内设置有用于检测该虚拟反应器出口烟道内烟气测点处NOx及O₂浓度的烟气在线监测系统，其中，各喷氨格栅的入口处均设置有氨调节阀，烟气在线监测系统的输出端与控制系统的输入端相连接，控制系统的输出端分别与各喷氨格栅入口处的氨调节阀相连接。

每个虚拟反应器入口烟道内布置分区烟气混合器，将该截面内烟气成分充分混合均匀。

虚拟反应器数目与烟道截面尺寸有关，其截面接近正方形，一般SCR单侧可为3-5个。

对烟气进行合理组织，确保相邻虚拟反应器之间不存在或极少存在烟气扩散。

对各虚拟反应器出口烟道布置NOx和O2在线测点，并实时指导各虚拟反应器入口氨调节阀调整，将出口NOx浓度调平。

本发明具有以下有益效果：