[发明专利]一种降低SCR催化剂中毒的工艺装置

说明书

技术领域

本发明属烟气调质工艺领域，具体涉及一种通过喷粉稀释原理来降低SCR催化剂中毒的工艺装置。

背景技术

目前，我国常用的烟气脱硝技术有选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）两种，随着我国环保要求的日益提高，选择性催化还原法（SCR）由于高的还原率及技术在电力和化工等行业的广泛应用，现已成为国内烟气脱硝治理的主流技术。

在整个SCR脱硝工艺中，催化剂是其中最关键的部分，其一是因为催化作用的优劣，严重影响着氮氧化物的脱除效率，其次是国内催化剂的研发、生产技术还没有成熟，技术上完全劣于国外，购买国外的催化剂价格相当昂贵，使得催化剂的成本占了整个SCR脱硝系统很大的份额。在理想的状态下，催化剂可以在无限长的时间内降低NO_X的排放，但是在实际SCR系统运行过程中，总会由于烟气飞灰中含有的碱金属、催化剂的烧结、催化剂孔的堵塞、催化剂的腐蚀以及水蒸气的凝结和硫酸盐、硫铵盐的沉积导致催化剂的活性降低或中毒。催化剂的堵塞及表面沉积可通过吹灰解决，但烟气飞灰中含有的大量As⁺、Na⁺、K^+、等碱金属物质，它们伴随着烟气进入SCR系统，如果它们直接与催化剂表面接触，就可直接与催化剂活性成分反应，导致催化剂失去活性（即一般所说的催化剂中毒）。通过一定技术降低催化剂中毒，延长催化剂使用寿命，提高脱硝效率，降低SCR脱硝系统的运行成本，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种降低SCR催化剂中毒的工艺装置，通过将满足要求的石灰石粉喷进烟道与烟气飞灰中含的大量As⁺ 、Na⁺、K⁺等碱金属物质及氟化氢、氯化氢等酸性物质反应生成络合物，附在石灰石表面，从而降低单位体积中碱金属氧化物，减小碱金属氧化物与催化剂表面接触的几率，同时石灰石粉能吸收烟气中部分的游离水分，为催化剂提供尽可能干燥的环境，延长催化剂的使用寿命。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案，包括：石灰石粉入口、DMC布袋除尘器、石灰石粉仓、手动插板阀、气动进料阀、注料仓泵、气动出料阀、压缩空气罐、耐磨出料三通、旋转给料阀、螺旋计量喂料机、喷粉管道、喷粉预留口。

在距离SCR脱硝反应器前段烟道3D（D代表烟道直径）位置处开喷粉预留口，开口处与喷粉管道相连接。

石灰石粉仓顶部装有DMC布袋除尘器，并开有石灰石粉入口；DMC布袋除尘器主要作用是收集粉仓排气时空气中混合的石灰石粉尘。

石灰石粉仓下面装有常开的手动插板阀，它的作用是注料仓泵上面的气动进料阀出现故障无法使用时，手动关闭石灰石粉仓出口，方便气动阀拆卸、检修。

注料仓泵上、下分别安装有气动进料阀和气动出料阀，注料仓泵作用是将石灰石粉从粉仓中转存，它起到石灰石粉的输送中转站作用。

旋转给料阀前装有螺旋计量喂料机，后面与耐磨出料三通相连，耐磨出料三通和喷粉预留口之间有喷粉管道相连接；旋转给料阀的作用是让石灰石粉均匀进入喷粉管道，防止管路堵塞。

压缩空气罐一端与DMC除尘器相连，提供DMC除尘器的喷吹用气，另一端与耐磨出料三通相连，将石灰石粉和空气混合物通过喷粉管道输送至喷粉预留口进入烟道。

在初运行时，手动将符合要求的石灰石粉由石灰石粉入口注入石灰石粉仓，打开压缩空气罐，同时开启DMC布袋除尘器收集扬尘； 当石灰石粉加入完毕后，开启注料仓泵上的气动进料阀，石灰石粉进入注料仓泵；当料位达到设定点时注料仓泵的气动出料阀打开， 石灰石粉进入下端的螺旋计量喂料机，通过旋转给料阀进入下面的出料三通，与压缩空气混合成气灰形态，通过喷粉管道输送至喷粉预留口进入烟道与烟气混合。

本发明的有益效果是： 

（1）石灰石粉不属于酸也不属于碱，是一种不溶于水的盐。它与烟气混合不会和催化剂表面的酸性活性成分反应，却大大降低了单位体积烟气中碱金属物质所占的比值，使得烟气通过催化剂时，碱金属物与活性成分直接接触的几率也随之下降，使催化剂的化学寿命得以延长，且石灰石粉在高温下有一定的吸水效果，可以将烟气中游离的水份吸附形成微弱的胶状体，在后期除尘时可以提高设备除尘效率；

（2）仅在脱硝前段烟道上开喷粉预留口，对现有设备改动小，对整个脱硝系统不产生影响；

（3）烟气的含水量相对降低，使得烟气对管道、反应器设备、催化剂等的腐蚀就减小了，大大降低了运行成本，提高了整个系统的运行寿命。