火電廠煙氣scr脫硝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】。本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐、省煤器和空氣預熱器，所述省煤器與鍋爐的出口連接，所述省煤器與空氣預熱器連通，在省煤器與空氣預熱器之間的管道上連接有SCR脫硝系統(tǒng)。本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，脫硝效率高，成本低廉，適合推廣應用；可以通過控制系統(tǒng)對各個系統(tǒng)進行精確有效的控制，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行；煙氣溫度在 320 ～ 400 ℃之間滿足常規(guī)催化劑的反應要求，避免煙氣再加熱消耗能量，節(jié)約了所需能量，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別是一種火電廠煙氣脫硝系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物包括N20、NO、NO2, N2O3> N2O4, N2O5等，但對大氣造成污染的主要是NO、NO 2和N20。在燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要是NO和NO2——被統(tǒng)稱為NOx，還有一定量的N2O。在絕大多數(shù)燃燒方式中，產(chǎn)生的NO占90%以上。由于NO在大氣環(huán)境中很快會氧化成NO2,因此通常用NO2的質(zhì)量濃度來表示NOx濃度。氮氧化物對環(huán)境會造成以下幾種危害:引發(fā)酸雨或酸沉降；引發(fā)光化學煙霧；N20是溫室氣體，溫室效應和破壞臭氧層等。
[0003]在我國大量的火大發(fā)電廠中，其排出的煙氣中包含大量的氮氧化物，對環(huán)境造成嚴重的污染，如何消除火電廠煙氣中的氮氧化物就顯得尤為重要，因此在火電廠的煙氣中采用SCR脫硝系統(tǒng)進行脫硝,其中SCR為Selective Catalytic Reduct1n的簡稱，中文為選擇性催化還原，其原理是在催化劑作用下，還原劑順3在相對較低的溫度下將NO和NO 2還原成N2，而幾乎不發(fā)生NH3的氧化反應，從而提高了 N2的選擇性，減少了 NH3的消耗。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，脫硝效率高，成本低廉的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，可以通過控制系統(tǒng)對各個系統(tǒng)進行精確有效的控制，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行，煙氣溫度在320?400°C之間滿足常規(guī)催化劑的反應要求，避免煙氣再加熱消耗能量，節(jié)約了所需能量，降低了生產(chǎn)成本，適合推廣應用。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案如下:。
[0006]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐、省煤器和空氣預熱器，所述省煤器與鍋爐的出口連接，所述省煤器與空氣預熱器連通，在省煤器與空氣預熱器之間的管道上連接有SCR脫硝系統(tǒng)。
[0007]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，為避免煙氣再加熱消耗能量，將SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)置于省煤器后、空氣預熱器之前的管路上。因此對于新建鍋爐，由于預留了煙氣脫氮空間，可以方便地放置SCR反應器和設(shè)置噴氨槽,從而向整個煙氣排放系統(tǒng)中，噴涂氨氣,從而便于對氮氧化物進行反應，實現(xiàn)脫硝的目的。本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，脫硝效率高，成本低廉。
[0008]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，所述SCR脫硝系統(tǒng)包括SCR反應器、煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)以及SCR的控制系統(tǒng)，其中所述SCR反應器設(shè)置于省煤器與空氣預熱器之間管道上；所述省煤器與SCR反應器之間的水平管道上設(shè)置有氨氣入口，所述氨氣入口處通過煙道系統(tǒng)連接于氨的儲備與供應系統(tǒng)上，在煙道系統(tǒng)上設(shè)置有煙氣/氨的混合系統(tǒng)和SCR的控制系統(tǒng)，所述SCR的控制系統(tǒng)位于煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)之間。
[0009]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，其中最主要的反應為4N0 + 4NH3 + O2 — 4N2 + 6H20、
[0010]2N02 + 4NH3 + O2 — 3N2 + 6H20 和 6N02 + 8NH3 — 7N2 + 12H20，最終都生產(chǎn)了氮氣和水，其反應溫度為230?450 V，但是一般所實際應用的溫度為320?400 V，實現(xiàn)了煙氣溫度在320?400°C之間滿足常規(guī)催化劑的反應要求，同時其轉(zhuǎn)化效率達到了 70?90%之間，大大降低了成本。為避免煙氣再加熱消耗能量，將SCR反應器設(shè)置于省煤器與空氣預熱器之間管道上置于省煤器后、空氣預熱器之前；氨氣入口處通過煙道系統(tǒng)連接于氨的儲備與供應系統(tǒng)上，使得氨氣在加入空氣預熱器前的水平管道上加入，并與煙氣混合，對于新建鍋爐，由于預留了煙氣脫氮空間，可以方便地放置SCR反應器和設(shè)置噴氨槽，使得制造極為簡便；所述SCR的控制系統(tǒng)位于煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)之間，主要用于控制吹灰系統(tǒng)、氨的卸載、儲存和供應系統(tǒng)、氣擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及脫硝主體控制系統(tǒng)，從而可以通過控制系統(tǒng)對各個系統(tǒng)進行精確有效的控制，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行。
[0011]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，所述煙氣/氨的混合系統(tǒng)包括稀釋風機、靜態(tài)混合器、氨噴射格柵和空氣/氨混合器，所述氨噴射格柵和靜態(tài)混合器位于省煤器與SCR反應器之間的水平管道上的氨氣入口處，其中氨噴射格柵位于靜態(tài)混合器的上方；所述空氣/氨混合器位于煙道系統(tǒng)上，所述空氣/氨混合器上通過連接稀釋風機與空氣連通。
[0012]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，通過稀釋風機向空氣/氨混合器中提供充足的空氣，氨氣在空氣/氨混合器中被混合在一起，并通過煙道系統(tǒng)輸送至氨氣入口中，并從氨噴射格柵噴入到水平管道中，由于靜態(tài)混合器位于氨噴射格柵噴的下方，從而能夠?qū)睔馀c空氣的混合氣體與水平管道中的氮氧化物混合，便于后續(xù)在催化劑的作用下進行各種反應，保證氨氣與氮氧化物的充分混合，從而確保了脫硝效果良好。
[0013]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，所述氨的儲備與供應系統(tǒng)包括卸料壓縮機、氨蒸發(fā)器、氨罐、緩沖罐和稀釋槽，其中所述卸料壓縮機連接到氨灌上，所述氨灌連接到上，所述稀釋槽連接到氨蒸發(fā)器上，所述氨蒸發(fā)器連接到緩沖罐上，所述緩沖罐與煙道系統(tǒng)連通。
[0014]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，氨的儲備與供應系統(tǒng)分別為氨卸料系統(tǒng)、氨儲存系統(tǒng)以及氨制備系統(tǒng)，從而能夠為提供充足純潔的氨氣，從而保證脫硝反應的進行，保證其質(zhì)量。
[0015]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，SCR的控制系統(tǒng)包括設(shè)置于分別SCR反應器入口的入口 N02檢測器、設(shè)置于SCR反應器出口的出口 N02檢測器、鍋爐負荷檢測器、設(shè)置于煙道系統(tǒng)上的控制閥、以及控制處理器，其中入口 N02檢測器、出口 N02檢測器和鍋爐負荷檢測器分別連接到控制處理器上，并將信號傳遞至控制處理器，所述控制處理器與控制閥連接，并選擇控制該控制閥的開閉。
[0016]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，入口 N02檢測器將入口處的N02量轉(zhuǎn)化成信號傳遞至控制處理器上，同理出口 N02檢測器將出口處的N02量轉(zhuǎn)化成信號傳遞至控制處理器上，而鍋爐負荷檢測器則將鍋爐的負荷轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘杺鬟f至控制處理器上，此次控制處理器根據(jù)設(shè)定參數(shù)，進行計算和調(diào)整，從而控制煙道系統(tǒng)上的控制閥開閉，以及該控制器打開的角度大小，從而控制整個SCR脫硝系統(tǒng)噴出的氨氣的量，控制脫硝反應，從而能夠精確地控制對整個煙氣進行脫硝處理過程，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行。
[0017]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，所述SCR反應器包括反應器容器、催化劑和吹灰器，在反應器容器內(nèi)部設(shè)置有三層催化劑，在反應器容器的內(nèi)頂部設(shè)置有吹灰器，在反應器容器上端設(shè)置煙氣整流層。
[0018]為確保噴氨煙氣在上層催化劑表面能均勻地進行催化還原反應，在SCR反應器上端設(shè)置煙氣整流層，并安裝吹灰器，使催化劑層上游，應達到以下的煙氣速度和溫度分布:速度分布:+/_ 15 % (80 %在SCR反應器-截面)+/- 20 % (20 %在SCR反應器-截面)；溫度分布:+/_ 10 K (完全在SCR反應器-截面之上)；速度方向:在垂直方向最大有+/_ 15 °的偏差；當煙氣順著煙道進入裝載了催化劑的SCR反應器中，在催化劑的表面發(fā)生NH3催化還原成Nox，從而實現(xiàn)了脫硝的效果。
[0019]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，所述鍋爐的底部連接有燃燒空氣進料管，所述燃燒空氣進料管上連接有空氣預熱器和風機，所述SCR反應器的出口管連接于空氣預熱器上，所述出口管經(jīng)過空氣預熱器后連接有除塵器，所述除塵器通過引風機連接至空氣。
[0020]由于采用了上述結(jié)構(gòu)，使得尾氣經(jīng)過空氣遇熱裝置，對燃燒空氣進行預熱，使得進入到鍋爐中的燃燒氣體達到一定的溫度，增加其燃燒效率，另外風機為燃燒氣體提供動力，保證鍋爐內(nèi)的燃燒充分；同時在尾氣管道上設(shè)置除塵器，將尾氣中的灰塵除去，保證排出氣體對環(huán)境的影響，引風機主要是將尾氣管道中的尾氣盡快排至空氣中，從而避免對尾氣管道中形成堵塞或者擁堵，保證SCR反應器中能夠進行完全的反應。本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，避免煙氣再加熱消耗能量，節(jié)約了所需能量，降低了生產(chǎn)成本，適合推廣應用。
[0021]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是:
[0022]1、本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，脫硝效率高，成本低廉，適合推廣應用；
[0023]2、本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，可以通過控制系統(tǒng)對各個系統(tǒng)進行精確有效的控制，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行；
[0024]3、本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，煙氣溫度在320?400°C之間滿足常規(guī)催化劑的反應要求，避免煙氣再加熱消耗能量，節(jié)約了所需能量，降低了生產(chǎn)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中標記:1_鍋爐、2-省煤器、3-SCR反應器、4-空氣預熱器、5-氨蒸發(fā)器、6-無水氨儲罐、7-除塵器、8-風機、9-引風機。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0028]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]如圖1所示，本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐1、省煤器2和空氣預熱器4，所述省煤器2與鍋爐I的出口連接，所述省煤器2與空氣預熱器4連通，在省煤器2與空氣預熱器4之間的管道上連接有SCR脫硝系統(tǒng)。其中所述SCR脫硝系統(tǒng)包括SCR反應器3、煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)以及SCR的控制系統(tǒng)，其中所述SCR反應器3設(shè)置于省煤器2與空氣預熱器4之間管道上；所述省煤器2與SCR反應器3之間的水平管道上設(shè)置有氨氣入口，所述氨氣入口處通過煙道系統(tǒng)連接于氨的儲備與供應系統(tǒng)上，在煙道系統(tǒng)上設(shè)置有煙氣/氨的混合系統(tǒng)和SCR的控制系統(tǒng)，所述SCR的控制系統(tǒng)位于煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)之間。所述煙氣/氨的混合系統(tǒng)包括稀釋風機、靜態(tài)混合器、氨噴射格柵和空氣/氨混合器，所述氨噴射格柵和靜態(tài)混合器位于省煤器2與SCR反應器3之間的水平管道上的氨氣入口處，其中氨噴射格柵位于靜態(tài)混合器的上方；所述空氣/氨混合器位于煙道系統(tǒng)上，所述空氣/氨混合器上通過連接稀釋風機與空氣連通。所述氨的儲備與供應系統(tǒng)包括卸料壓縮機、氨蒸發(fā)器5、氨罐、緩沖罐和稀釋槽，其中所述卸料壓縮機連接到氨灌上，所述氨灌連接到上，所述稀釋槽連接到氨蒸發(fā)器5上，所述氨蒸發(fā)器5連接到緩沖罐上，所述緩沖罐與煙道系統(tǒng)連通。SCR的控制系統(tǒng)包括設(shè)置于分別SCR反應器3入口的入口 N02檢測器、設(shè)置于SCR反應器3出口的出口 N02檢測器、鍋爐負荷檢測器、設(shè)置于煙道系統(tǒng)上的控制閥、以及控制處理器，其中入口 N02檢測器、出口N02檢測器和鍋爐負荷檢測器分別連接到控制處理器上，并將信號傳遞至控制處理器，所述控制處理器與控制閥連接，并選擇控制該控制閥的開閉。所述SCR反應器3包括反應器容器、催化劑和吹灰器，在反應器容器內(nèi)部設(shè)置有三層催化劑，在反應器容器的內(nèi)頂部設(shè)置有吹灰器，在反應器容器上端設(shè)置煙氣整流層。所述煙道系統(tǒng)包括煙道、膨脹節(jié)、導流板和擋板。所述鍋爐I的底部連接有燃燒空氣進料管，所述燃燒空氣進料管上連接有空氣預熱器4和風機8，所述SCR反應器3的出口管連接于空氣預熱器4上，所述出口管經(jīng)過空氣預熱器4后連接有除塵器7，所述除塵器7通過引風機9連接至空氣。
[0030]其中，本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，主要反應:4N0 + 4NH3 + O2 — 4N2+ 6H20、2N02 + 4NH3 + O2 — 3N2 + 6H20、6N02 + 8NH3 — 7N2 + 12H20 ；反應溫度 230 ?450 V ;應用溫度:320?400 V ;轉(zhuǎn)化效率在70?90%之間。
[0031]本實用新型的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，脫硝效率高，成本低廉，適合推廣應用；可對各個系統(tǒng)進行精確有效的控制，使火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行；煙氣溫度在320?400°C之間滿足常規(guī)催化劑的反應要求，避免煙氣再加熱消耗能量，節(jié)約了能量，降低了成本。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐(I)、省煤器(2)和空氣預熱器(4)，所述省煤器(2)與鍋爐(I)的出口連接，所述省煤器(2)與空氣預熱器(4)連通，其特征在于:在省煤器(2)與空氣預熱器(4)之間的管道上連接有SCR脫硝系統(tǒng)，所述SCR脫硝系統(tǒng)包括SCR反應器(3)、煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)以及SCR的控制系統(tǒng)，其中所述SCR反應器(3)設(shè)置于省煤器(2)與空氣預熱器(4)之間管道上；所述省煤器(2)與SCR反應器(3 )之間的水平管道上設(shè)置有氨氣入口，所述氨氣入口處通過煙道系統(tǒng)連接于氨的儲備與供應系統(tǒng)上，在煙道系統(tǒng)上設(shè)置有煙氣/氨的混合系統(tǒng)和SCR的控制系統(tǒng)，所述SCR的控制系統(tǒng)位于煙氣/氨的混合系統(tǒng)、氨的儲備與供應系統(tǒng)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣/氨的混合系統(tǒng)包括稀釋風機、靜態(tài)混合器、氨噴射格柵和空氣/氨混合器，所述氨噴射格柵和靜態(tài)混合器位于省煤器(2)與SCR反應器(3)之間的水平管道上的氨氣入口處，其中氨噴射格柵位于靜態(tài)混合器的上方；所述空氣/氨混合器位于煙道系統(tǒng)上，所述空氣/氨混合器上通過連接稀釋風機與空氣連通。
3.如權(quán)利要求1所述的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述氨的儲備與供應系統(tǒng)包括卸料壓縮機、氨蒸發(fā)器(5)、氨罐、緩沖罐和稀釋槽，其中所述卸料壓縮機連接到氨灌上，所述氨灌連接到上，所述稀釋槽連接到氨蒸發(fā)器(5)上，所述氨蒸發(fā)器(5)連接到緩沖罐上，所述緩沖罐與煙道系統(tǒng)連通。
4.如權(quán)利要求1所述的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，其特征在于:SCR的控制系統(tǒng)包括設(shè)置于分別SCR反應器(3)入口的入口 N02檢測器、設(shè)置于SCR反應器(3)出口的出口 N02檢測器、鍋爐負荷檢測器、設(shè)置于煙道系統(tǒng)上的控制閥、以及控制處理器，其中入口 N02檢測器、出口 N02檢測器和鍋爐負荷檢測器分別連接到控制處理器上，并將信號傳遞至控制處理器，所述控制處理器與控制閥連接，并選擇控制該控制閥的開閉。
5.如權(quán)利要求1所述的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述SCR反應器(3)包括反應器容器、催化劑和吹灰器，在反應器容器內(nèi)部設(shè)置有三層催化劑，在反應器容器的內(nèi)頂部設(shè)置有吹灰器，在反應器容器上端設(shè)置煙氣整流層。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的火電廠煙氣SCR脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述鍋爐(I)的底部連接有燃燒空氣進料管，所述燃燒空氣進料管上連接有空氣預熱器(4)和風機(8)，所述SCR反應器(3)的出口管連接于空氣預熱器(4)上，所述出口管經(jīng)過空氣預熱器(4)后連接有除塵器(7)，所述除塵器(7)通過引風機(9)連接至空氣。
【文檔編號】B01D53/90GK204261561SQ201420631979
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】盧曄 申請人:成都快典科技有限公司