[实用新型]一种低温烟气脱硝催化反应系统

说明书

本申请提供了一种低温烟气脱硝催化反应系统，包括锅炉、供氨单元、除尘器、脱硫单元、加热器、NO氧化器、烟气‑氨气混合器、催化还原反应器以及烟囱；通过将除尘器设置在锅炉后，消除了粉尘对催化剂寿命和活性的影响；避免了单纯的氨法脱硫存在的氨逃逸问题；合理设置加热器，增强了装置的适应能力，在烟气温度发生较大波动时，能够进行自我调节以适应变化的工况；通过添加NO氧化器提高了脱硝效率。

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硝技术领域，特别是涉及电厂及化工厂的锅炉烟气低温选择性催化还原SCR脱硝催化反应装置。

背景技术

氮氧化物(NOx)是造成雾霾、酸雨、光化学烟雾及温室效应的罪魁祸首之一。我国是世界第一大NOx排放国，NOx治理(烟气脱硝)成为国家“十二五”大气污染强制治理的重点。随着国家对大气污染的日益重视，我国相继对NOx排放提出了更严格的要求。2015年12月，国家环保部、发改委、能环局发布《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，要求东部、中部和西部地区分别在2017年，2018年和2020年前基本完成超低排放改造。

选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，简称SCR)脱硝技术成熟、效率高、稳定性好，成为当前国内外治理NOx的主流技术和发展方向，其中，SCR技术核心为脱硝催化剂。SCR技术与其他技术相比，具有脱硝效率高，技术成熟等优点，是目前国内外烟气脱硝工程应用最多的技术。根据催化剂的适宜温度范围，SCR可分为高温、中温和低温工艺，其温度分别为：高温SCR工艺：450～590℃；中温SCR工艺：260～380℃；低温SCR工艺：80～300℃。

低温SCR工艺可使脱硝装置置于脱硫和除尘装置之后，从而减少硫、飞灰等对催化剂污染毒害。以NH₃或尿素为还原剂的选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，以下简称SCR)是目前工业(如硝酸、硝盐尾气净化、柴油机尾气净化及火电行业尾气脱硝等)应用最多的NOx脱除技术。快速SCR反应中NO的氧化效率明显影响整个脱硝效率，主要发生反应如下：

2NO+O₂→2NO₂ (1)

2NH₃+NO+NO₂→2N₂+3H₂O (2)

研究表明，当n(NO₂)/n(NOx)＝0.5时，快速SCR的还原效率最高。由于火电行业NOx尾气中NO的含量一般为90％以上，因此预先对烟气中的NO进行氧化可以提高脱硝效率。

目前SCR使用最为成熟的催化剂是V₂O₅/TiO₂或者在V₂O₅/TiO₂基础上进行改性的催化剂，但目前传统的钒钛系SCR催化剂在操作温度高于350℃时才具有较高活性，因此只能将SCR反应器布置于省煤器和除尘器之间。但是现有锅炉中在该位置大多没有预留脱硝空间，因此给SCR工艺的工业应用带来了很大的困难；此外在该工艺段的烟气中含有高浓度的灰尘，灰尘中还含有碱金属、砷和汞等物质，会对催化剂产生很强的侵蚀和毒化作用，影响其寿命。

为节约运行和锅炉改造成本，研究和开发在低温条件下具有活性的SCR催化剂和相应的工艺具有重要的经济和实际意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温烟气脱硝催化反应系统。

为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种低温烟气脱硝催化反应系统，包括锅炉、供氨单元、除尘器、脱硫单元、加热器、NO氧化器、烟气-氨气混合器、催化还原反应器以及烟囱；