[实用新型]一种非催化还原法和选择性催化还原法脱硝装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种非催化还原法和选择性催化还原法脱硝装置。

背景技术：

现有的非催化还原（SNCR）法和选择性催化还原（SCR）法脱硝复合装置在工业锅炉脱硝上存在的问题主要是：脱硝效率低，消耗偏高，不利于节能降耗工作的开展。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种非催化还原法和选择性催化还原法脱硝装置，将现有的非催化还原（SNCR）法和选择性催化还原（SCR）法脱硝复合装置在工业锅炉脱硝上进一步优化组合应用，达到提高脱硝效率和降低成本的目的。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种非催化还原法和选择性催化还原法脱硝装置，在工业锅炉燃烧室内设置氨水顶部喷射点和侧部喷射点，所述氨水由氨水泵自氨水储槽供送；在工业锅炉的省煤器的正下方设置有脱硝催化剂反应器；

设置氨储槽、氨泵以及氨汽化装置，所述氨汽化装置与所述反应器的入口连通，氨汽化装置由所述氨泵自所述氨储槽供送氨液；

所述反应器的烟气出口与空气预热器连通，所述空气预热器还分别与所述工业锅炉燃烧室、烟气除尘装置以及鼓风机通过管道相通。

所述反应器包括反应器箱体、在所述反应器箱体内纵向设立的反应器隔墙板、催化剂填装架；在反应器箱体内横向设立的催化剂支撑梁、脱硝催化剂筐；所述反应器箱体的顶部向上依次设有催化剂填装入口、金属滤网以及烟气入口，箱体的底部设有与所述空气预热器相通的烟气出口。

所述工业锅炉燃烧室内的侧部喷射点的喷嘴向上倾斜设置，所述侧部喷射点的喷嘴与水平线形成3°的夹角。

选择性非催化还原（SNCR）法脱硝技术就是把含有氨基的还原剂喷入到锅炉炉膛中900～1100℃的区域内,该还原剂快速释放出NH₃并和烟气中的NOx进行还原反应,把NOx还原成N₂和H₂O。该方法以锅炉炉膛为反应器，可通过对锅炉的改造实现。在炉膛内不同的高度上布置还原剂喷射口，满足在不同的锅炉负载下把还原剂喷射到具有合适温度窗口的炉膛区域内。

选择性催化还原（SCR）法脱硝技术是指在催化剂和氧气存在的条件下，在较低的温度范围（280～420℃）内，还原剂（如氨、CO或碳氢化合物等）有选择地将烟气中的NOx还原生成为N₂和水来减少NOx排放的技术。因为整个反应具有选择性和需要催化剂存在，故称之为选择性催化还原（SCR）。

由于以氨作为还原剂时能够得到的NOx的脱除效率最高，所以现在几乎所有的研究都一致认为典型SNCR+SCR联合脱硝工艺化学反应式如下所示：

炉内：

4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

4NH₃+2NO+2O₂→3N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

SNCR还原NOx的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NO效率高低的关键。一般认为理想的温度范围为900℃～1100℃，并随锅炉类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行的程度较低反应不够彻底，从而造成NO的还原率较低，同时未参与反应的氨增加也会造成氨气泄漏。而当反应温度高于温度窗口时，NH₃的氧化反应开始起主导作用：

4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O

从而，NH₃的作用成为氧化并生成NO，而不是还原NO为N₂。总之，SNCR还原NO的过程是上述两类反应相互竞争、共同作用的结果。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。

SCR反应器内：