[发明专利]燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于锅炉烟气排放处理装置及方法，特别是一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置及方法。

背景技术

我国一次能源中，煤炭的消耗比例在70%以上，因此煤炭是我国能源的主要来源。煤炭燃烧过程中产生的NO_X是继SO₂之后亟待治理的重要大气污染物质之一。为了保护环境，实现人类的可持续发展，世界各国制定了严格的环保法规，如美国、日本、德国等都制定了严格的氮氧化特的排放标准，并规定了严格执行的削减计划。2011年7月29日，中国发布了GB13223-2011“火电厂大气污染物排放标准”，已于2012年1月1日正式实施，其中燃煤电厂NO_X的排放指标进行了大幅度的削减，排放浓度从GB13223-2003版的450mg/m³下调到GB13223-2011版的100mg/m³，全部的新建燃煤电厂需配套脱硝装置，老电厂需进行脱硝改造。

传统的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR），其中SNCR因其脱硝效率低，容易产生二次污染，应用较少。SCR法虽然可以实现很高的脱硝效率，满足严格的烟气排放标准，但是高温SCR脱硝技术反应温度要求在350℃-400℃，反应器常被布置在锅炉之后，这种布置方式的烟气中含有大量SO₂、K₂O、CaO和As₂O₃等，会引起催化剂中毒失活，而高浓度的飞灰又会引起催化剂的堵塞和腐蚀，降低其使用寿命；另一方面，由于空间和管道的局限期性，在一些电厂现有锅炉系统中进行高温SCR系统改造需破坏原有系统，改造费用很高。

低温SCR将反应温度降低至80-200℃，可以将SCR反应器布置在除尘器或引风机后的炉后空间，对大多数机组的布局不产生大的影响；另外，由于烟气温度的降低，低温SCR将会有效减少反应器的体积；其次，由于采用固定床脱硝及再生，脱硝催化剂的破损率低，基本不需补充新催化剂；同时由于采用的是低飞灰布置，催化剂的运行环境相对较好，节约系统运行维护的工作量，因此低温SCR比高温SCR来说技术经济方面存在优势，是非常有竞争力的技术。

目前国内外低温SCR开发的热点主要是开发高效抗硫抗水的SCR催化剂。公开号为CN101767003A、CN102008956A、CN101352681的中国发明专利说明书公开了几种低温SCR催化剂，均采用锰的氧化物MnOx作为活性组分，其采用的载体略有不同，分别为Ti氧化物或活性炭作为载体。由于低温SCR反应温度较低，烟气中的SO₂会与NH₃反应生成硫酸铵、硫酸氢铵等盐附着在催化剂表面，使得催化剂的活性逐渐下降。因此，仅靠催化剂本身很难实现抗硫和抗水的性能，这也是低温SCR技术尚不能工业推广应用的主要原因。

因此，要实现烟气的低温SCR，需要一种新的可行的低温SCR装置。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于，针对现有低温SCR技术在实际应用中的难点，提出一种可行的，适用范围更广的燃煤锅炉低温SCR装置及方法。

本发明的技术方案为：一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，包含烟气入口、再生气入口、氨气入口、烟气出口、再生气出口；包含脱硝反应器，该脱硝反应器为两个以上，脱硝反应器内设置固定床，固定床上设置催化剂，固定床下方设置气体分布器；烟气入口、氨气入口及再生气入口连接脱硝反应器下部，脱硝反应器上部设置烟气出口及再生气出口。

再生气出口连接洗涤冷却塔，洗涤冷却塔上部设置再生气排空口，洗涤冷却塔下部设置产物出口。

产物出口连接厚稠器，厚稠器连接离心机，离心机连接干燥器，干燥器设有成品出口。

该再生气入口通入的再生气为300℃-600℃的空气、N₂或清洁烟气。

该催化剂为低温催化剂。