[实用新型]烟气脱硝设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硝设备。

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)工艺和选择性非催化还原脱硝(SNCR)工艺。SNCR工艺一般在800-1300℃锅炉的炉膛内喷入脱硝剂，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)，并排出与脱硝剂接触后的烟气。SNCR工艺存在的问题是脱硝的效率低，一般SNCR脱硝技术的脱硝效率在40％以下。

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。SCR工艺的脱硝效率较SNCR相对较高，一般可达到50-60％。

而且，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。虽然通过进一步提高催化剂床层的厚度能够稍微提高SCR的脱硝率，但由于催化剂比较昂贵，会导致成本大幅提高。

另外，如上所述，SNCR在800-1300℃下进行，脱硝后烟气的温度通常为800℃甚至1000℃以上，为了实现烟气的降温，目前通常的做法是一方面使烟道由内装除盐水的多个金属管(也称包墙过热器)围成，烟气中的高热量通过辐射等传递方式传递给金属管内的除盐水，从而获得过热蒸汽。另一方面在烟道的后部SNCR后增设一个省煤器(即换热器)，省煤器由多个互相串联连接的换热管形成。

尽管通过金属管和现有省煤器能够一定程度上降低SNCR后烟气的温度，但是，SNCR烟气的温度仍然高达500℃以上。这样高的烟气排放温度，一方面不符合环保要求，另一方面，烟气也带走大量的热量，不利于能源的再利用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有脱硝工艺存在的脱硝效率较低、且不利于能源再利用的缺点，提供一种脱硝程度高、且利于能源再利用的烟气脱硝设备。

为了提高脱硝的效率，本实用新型的发明人试图通过直接增大SNCR中所用脱硝剂的量，然而却意外地发现，虽然脱硝剂的量明显增加，但烟气中的氮氧化物NO_x的量不但没有降低反而有所上升，这可能是因为氨被氧化成了NO_x。

为了解决上述问题，本实用新型的发明人进行了大量的研究，提出一种能够将SNCR和SCR相结合的设备，并且这种设备能够在现有的SNCR用设备的基础上改进以同时实现SNCR和SCR过程。

本实用新型提供了一种烟气脱硝设备，该烟气脱硝设备包括烟道以及设置在该烟道内的脱硝剂供给装置和催化剂床层，其中，该烟气脱硝设备还包括脱硝剂补给装置和省煤器，沿烟气的流动方向，所述脱硝剂供给装置、脱硝剂补给装置、省煤器和催化剂床层依次设置在所述烟道内；所述省煤器包括换热管和多个换热片，所述换热管穿过所述换热片，并且换热管的外壁与换热片紧密接触。

本实用新型通过使用新的省煤器(包括换热管和多个换热片，所述换热管穿过所述换热片，并且换热管的外壁与换热片紧密接触)，从而在保证换热效率的情况下，大大降低了省煤器的体积，由此能够在节省出的空间内设置催化剂床层，同时实现了SNCR和SCR过程，与SNCR相比提高了脱硝效率，与SCR相比在保证脱硝效率的情况下，降低了催化剂床层的厚度，降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的烟气脱硝设备的结构示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式的烟气脱硝设备中省煤器的结构示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式的烟气脱硝设备中省煤器的换热片的结构示意图；

图4为本实用新型的另一种实施方式的烟气脱硝设备中省煤器的换热片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的烟气脱硝设备进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供了一种烟气脱硝设备，该烟气脱硝设备包括烟道1以及设置在该烟道1内的脱硝剂供给装置2和催化剂床层4，其中，该烟气脱硝设备还包括脱硝剂补给装置3和省煤器5，沿烟气的流动方向，所述脱硝剂供给装置2、脱硝剂补给装置3、省煤器5和催化剂床层4依次设置在所述烟道1内。