[发明专利]一种锅炉烟气脱硝系统及工艺

说明书

技术领域

本发明属于烟气脱硝领域，涉及一种锅炉烟气脱硝系统及其工艺。

背景技术

随着氮氧化物（NOx）排放污染的日趋严重，控制氮氧化物的途径已成为当前社会关注的热点环境问题。

在常用的脱除NOx的方法中，选择性催化还原法（SCR）因具有脱除NOx效率高，还原剂用量少的优点而得到了广泛的应用。选择性催化还原法（SCR）是指利用还原剂在催化剂的作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物（NOx）发生化学反应，生成无害的氮气（N₂）和水（H₂O）。所用的还原剂通常是采用氨（NH₃），但由于液氨或氨水在运输和储存过程中存在安全隐患，在实际工艺中难以直接使用氨，越来越多的电站锅炉开始倾向于利用尿素通过热解制氨工艺来获取SCR需要的氨气。

中国专利文献CN1803257A公开了一种燃煤电站烟气脱除氮氧化物的方法及专用系统，其在燃煤锅炉内部的炉膛上部设置分配装置，该分配装置用于喷入氨基物质如尿素，喷入的氨基物质与煤燃烧中产生的氮氧化物在900-1200℃温度条件下发生还原反应，脱除烟气中35-45%的氮氧化物；其余的大部分氨基物质在高温下被氧化，剩余未完全反应的氨基物质（浓度为5-30ppm）随烟气进入反应器，在催化剂表面，氨基物质再一次与煤燃烧中产生的氮氧化物反应，脱除烟气中的氮氧化物。上述方法及系统的优点在于：不需要专门的氨基物质热解装置及热源，简化了设备且降低了成本。然而，该方法及系统存在的缺点是：由于分配装置设在温度为900-1200℃的炉膛处，过高的温度使氨基物质只有很少部分分解为氨气，喷入的氨基物质只有20-30%与氮氧化物发生反应，而大部分被烧为其它物质，导致进入反应器前氨气浓度仅达到5-30ppm。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术氨基物转氨效率低的缺陷，从而提出一种转氨效率高的锅炉烟气脱销系统及工艺。

为解决上述技术问题，一种锅炉烟气脱硝系统，包括位于锅炉外的氨基物质溶液制备系统，与所述氨基物质溶液制备系统连接的位于锅炉外的氨基物质溶液供给及控制装置，以及位于锅炉转向室内的氨基物质溶液喷射器组，所述氨基物质溶液喷射器组与所述氨基物质溶液供给及控制装置之间通过氨基物质溶液输送管道连接，所述氨基物质溶液喷射器组布置在烟气温度为300-700℃的锅炉转向室内。

所述氨基物质溶液喷射器组到达下一个受热面的流动时间大于等于0.1秒。

所述氨基物质溶液喷射器组为多个，所述氨基物质溶液喷射器组之间的距离大于等于200毫米。

所述氨基物质溶液喷射器组喷射出的氨基物质液滴的直径小于等于500微米。

所述氨基物质溶液喷射器组所喷射的氨基物质溶液的质量百分含量浓度为5-70%。

所述氨基物质溶液喷射器组下方的烟道上依次设有锅炉省煤器、静态混合器、烟气导流板、整流格栅和SCR反应器。

所述氨基物质为尿素、碳酸氢铵或碳酸铵。

一种锅炉烟气脱销系统进行烟气脱硝的工艺，包括以下步骤：

①在所述氨基物质溶液制备系统中配制氨基物质溶液，所述氨基物质溶液供给及控制装置通过所述氨基物质溶液输送管道将所述氨基物质溶液输入所述氨基物质溶液喷射器组，从所述氨基物质溶液喷射器组喷出的氨基物质液滴与烟气混合，被加热并分解成氨气；

②氨气与烟气的混合物经过进入装有催化剂的SCR反应器；

③在催化剂的作用下，氨气与烟气中的氮氧化物发生反应，生成无害的氮气和水。

在所述步骤②中，氨气与烟气的混合物依次穿过锅炉省煤器、静态混合器、烟气导流板和整流格栅，最后进入SCR反应器。

本发明中所说的氨基物质指的是加热后可以产生氨气的物质。