[实用新型]一种烟气选择性催化还原脱硝设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气选择性催化还原脱硝设备。

背景技术

烟气是热电厂的主要排放物之一，通过可燃物在燃烧器(即锅炉)中燃烧产生。由于烟气中通常含有大量的氮氧化物NO_x如NO，这些氮氧化物如果直接排放到大气中，会导致腐蚀性很强的酸雨，因此烟气在排放之前必须经过脱氮(即脱硝)处理。

目前，运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)脱硝工艺和选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺。SCR和SNCR脱硝工艺的化学反应原理都是一样的，都是将脱硝剂(尿素或者氨)与烟气接触，使脱硝剂与烟气中的NO_x进行选择性还原反应生成氮气(N₂)和水蒸气(H₂O)。SNCR工艺一般在锅炉的炉膛内即燃烧区(800-1250℃)进行选择性还原反应。SCR工艺则是在烟道内设置催化剂床层，在280-420℃温度下，在催化剂存在的条件下进行催化选择性还原反应。

SNCR和SCR各自有优缺点，SNCR的优点是不需要价格昂贵的催化剂床，缺点是脱硝效果较差，脱硝率一般不超过40％。SCR的缺点则是需要使用价格昂贵的催化剂床，而且需要有足够的空间设置催化剂床，优点则是脱硝效果较SNCR好，脱硝率一般为50-60％。

尽管SCR脱硝效果较SNCR工艺的好，但如上所述，SCR的脱硝率也仅为60％以下，有待进一步提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术SCR工艺存在的脱硝率较低的缺点，提供一种脱硝效率较高的烟气选择性催化还原脱硝设备。

本实用新型的发明人发现，由于尾部烟道的容积较大，同时受锅炉本身结构和位置的限制，脱硝剂的送入位置非常受限，因而进入尾部烟道的脱硝剂在尾部烟道的分布通常都不均匀。而脱硝剂的均匀性对于SCR系统的脱硝效率影响很大。如果进入SCR催化剂的氨分布不均匀，对于氨浓度大的部位将加速催化剂的失效，对于氨浓度小的部位又达不到设计的脱硝效率，并且氨分布不均将必然造成局部氨逃逸量超标。因此，使氨在尾部烟道的均匀分布是提高SCR系统脱硝效率的关键所在。

本实用新型提供了一种烟气选择性催化还原脱硝设备，该设备包括烟道以及设置在烟道内的脱硝剂供给装置和催化剂床层，其特征在于，该设备还包括扰动装置，所述扰动装置位于所述脱硝剂供给装置和催化剂床层之间。

本实用新型提供的烟气选择性催化还原脱硝设备，通过在烟道内脱硝剂供给装置和催化剂床层之间增加扰动装置，使得脱硝剂在烟道内均匀分布，从而既避免了局部氨浓度过大导致的催化剂快速失效的问题，同时也避免了局部氨浓度过小导致的达不到设计的脱硝效率的问题，而且也避免了由于氨分布不均造成局部氨逃逸量超标的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的烟气选择性催化还原脱硝设备的结构示意图；

图2为根据本实用新型的烟气选择性催化还原脱硝设备的扰动装置的结构示意图；

图3为显示本实用新型的烟气选择性催化还原脱硝设备的扰动装置为管状物时，管状物位于烟道中的端口的朝向Y与烟气流动方向X之间的夹角α的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。

如图1所示，根据本实用新型提供的烟气选择性催化还原脱硝设备包括烟道1以及设置在烟道1内的脱硝剂供给装置5和催化剂床层7，其特征在于，该设备还包括扰动装置3，所述扰动装置3位于所述脱硝剂供给装置5和催化剂床层7之间。

尽管各种能够实现扰动功能的扰动装置均可实现本实用新型的目的，例如，所述扰动装置3可以为固定式均流装置，如均流板。但由于这种固定式均流装置需要通过多次均流才能实现使脱硝剂与烟气的均匀混合，从而需要多组均流板，因而需要较大的空间。因此，优选情况，如图2所示，所述扰动装置3为管状物，该管状物穿过烟道1的壁，一端端口位于烟道1中。进一步优选情况下，为了更好的获得扰动效果，管状物位于烟道1中的端口的朝向Y与烟气流动方向X的夹角α为70-90°角(如图3所示)。

为了使得脱硝剂在进入催化剂床层7之前与烟气充分混合均匀，优选情况下，所述管状物位于烟道1中的端口与所述催化剂床层7之间的路程为所述催化剂床层厚度的5-10倍。其中，所述管状物位于烟道1中的端口与所述催化剂床层7之间的路程指在烟气选择性催化还原脱硝反应过程中，烟气从所述管状物位于烟道1中的端口行进至催化剂床层7的表面实际走过的距离。

所述管状物可以为一个或多个，优选为3-10个。进一步优选所述多个管状物沿烟道1的径向或周向分布。