[实用新型]一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝单元及装置

说明书

本实用新型公开一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝单元，包括反应器筒体，反应器筒体内沿烟气流向依次设置一级省煤器、二级省煤器和空预器，还包括：设于一级省煤器与二级省煤器之间的SCR催化剂层；设于二级省煤器与空预器之间的氨分解催化剂层；以及设于反应器筒体的烟气进口处的荷电喷氨器。本实用新型还公开一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝装置，包括顺次设置的燃烧器、旋风筒、烟气脱硝单元、除尘器、脱硫塔和烟囱。本实用新型采用荷电喷氨，喷入的氨水颗粒具有荷电；在空预器前设置氨分解催化剂层，能够有效分解反应剩余的NH₃，减少氨逃逸对尾部空预器、除尘器等的影响；同时，使流经尾部设备的烟气无氨味、飞灰品质高。

技术领域

本实用新型属于锅炉烟气排放的大气污染物控制技术领域，具体涉及一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝装置及方法，适用于中小型循环流化床燃煤锅炉的超低排放改造。

背景技术

火力发电一直以来是我国电力行业的主体，煤炭的燃烧使用，不可避免会产生二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NO_x)等大量气态污染物。燃煤电厂排放烟气中的NO_x具有严重危害，NO_x是形成光化学烟雾和酸雨的重要组成成分，也易演变为PM10及PM2.5，导致雾霾产生，污染环境，NO 还会与人体的血红蛋白直接反应，危害人类身体健康。因此，旨在解决氮氧化物控制的基础研究和技术开发一直以来备受关注。

近年来，环保标准也越来越严格。火电厂大气污染物排放标准 (GB13233-2011)，曾对火电厂烟气中氮氧化物的最高允许排放浓度作出规定：新建电厂燃煤锅炉排放烟气中氮氧化物排放浓度不得高于100 mg/m³。

为了满足日趋严格的氮氧化物排放标准，电厂锅炉必须采用高效脱硝技术。烟气脱硝主要有还原法和吸收法两种，还原法包括选择性催化还原 (SCR)技术和选择性非催化还原(SNCR)技术。SCR法脱硝效率高，但是前期投入及运行成本高，工艺流程较复杂，反应温度控制要求高，催化剂价格昂贵且易由于烧结、中毒、堵塞、磨损等问题失效；SNCR法脱硝虽然系统简单，但脱硝效率仅35～45％，且反应温度高，能耗相对较高，而且在高氨氮比的氨水投加情况下，氨逃逸较为明显，对尾部的设备产生重大的腐蚀。而吸收法主要针对烟气中NO₂/NO摩尔比>1的情况，需要对烟气中的NO的进行前置氧化，系统复杂且氧化后的氮氧化物难以有效脱除。

许多电厂往往根据项目实际情况，特别是中小型循环流化床锅炉通常采用SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，但由于SCR催化剂的体积有限，在保证脱硝效率的同时，氨逃逸的问题仍然是目前急需解决的一大难题。如果能够进一步提高脱硝效率，并有效解决氨逃逸，必将使水冷壁腐蚀、冷灰斗积渣、氨分布不均和空预器低温腐蚀等问题得到有效控制。

例如，专利申请201510768292.8《一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝系统及方法》中，提出了一种联合脱硝系统，但是跟本实用新型的装置相比，该专利仅仅在锅炉炉膛燃烧区上部及锅炉折焰角位置进行普通氨喷射，SCR反应区的还原剂来自于SNCR区的氨逃逸。

专利申请201410013763.X《一种SNCR和SCR混合脱硝系统》中，采用氨水或尿素溶液代替氨气，由喷枪进行雾化后作为还原剂，以此来降低氨逃逸量。但根据研究及工程实际运行情况可知，该方法对抑制氨逃逸所起的效果十分有限。

实用新型内容

本实用新型提供一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝单元及，在提高脱硝效率的同时，有效降低氨逃逸率，以解决锅炉脱硝后氨逃逸引起的二次污染和后续设备腐蚀的问题。

一种荷电喷氨和氨分解组合的烟气脱硝单元，包括反应器筒体，所述反应器筒体内沿烟气流向依次设置一级省煤器、二级省煤器和空预器，还包括：

设于所述一级省煤器与二级省煤器之间的SCR催化剂层；