[发明专利]烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪

说明书

技术领域

本发明涉及大气污染治理领域，具体为一种烟气脱硝方法及适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪。

背景技术

SNCR是选择性非催化还原（selective Non-Catalytic Reduction）的英文缩写，选择性非催化还原脱硝SNCR技术是一种有效的氮氧化物脱除技术，它以炉膛作为反应器，将氮还原剂(氨气、氨水或尿素)利用喷枪直接喷入到温度窗口为875～1205℃的区域中，还原剂分解产生的氨气再与烟气中的NOx发生氧化还原反应生成无污染的N₂和H₂O。该方法相比于SCR技术的优点在于不需要昂贵的催化剂，反应的系统比SCR工艺简单，所花费的投资小，建设周期短，运行成本低廉。现有的SNCR脱硝技术是将脱硝剂以溶液的形式喷入，溶液浓度一般为15%～50%，脱硝剂经升温、蒸发、分解产生NH₃，与活性根反应产生NH₂，NH₂与NO还原反应产生N₂和H₂O等多个时段，历经数秒钟，其中主要的时间段为溶液的蒸发，占总反应时间的60%～90%。

煤粉炉和链条炉采用SNCR脱硝一般布置在炉膛出口，炉膛出口速度约5 m/s左右；循环流化床锅炉一般布置在炉膛段，烟气速度约3m/s。脱硝剂雾滴穿越炉膛数米甚至十米以上，很多雾滴穿越SNCR反应温度窗口后还没有蒸发完成，当温度低于900℃时，由于氨气与氮氧化物的反应速度很慢，使得在较短的氨气停留时间内反应不完全，造成氨氮比高、脱硝剂消耗量大、脱硝效率低、氨逃逸导致环境二次污染等问题。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种可以克服现有脱硝技术缺陷的烟气脱硝方法，为实现上述技术目的，本发明提供的技术方案为：

一种烟气脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤：将高温低氧气体引入喷射输送泵或气力送粉设备输送固体脱硝剂，喷射输送泵或气力送粉设备通过伸入炉膛的喷枪将固体脱硝剂喷入脱硝反应区，所述高温低氧气体温度＞100℃，含氧量＜15%。

在上述方案的基础上，进一步的技术方案还包括：

所述喷枪的喷口按照逆喷的方式布置，使烟气和脱硝剂能充分混合。

在所述喷枪上设置漩涡发生体，使流经各喷口的烟气产生漩涡流态，以加强烟气和脱硝剂的混合效果，提高脱硝效率。所述漩涡发生体可采用柱形构件、板形构件等。

所述喷枪设有主管道和多个分支管道，喷口设置在所述分支管道的末端，喷口端部设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体。作为优选方案，所述第一漩涡发生体可采用管形构件，同心安装在喷口端部，其内部为圆形管筒，外部呈多边形；所述第二漩涡发生器采用块状的矩形构件。

所述固体脱硝剂可以采用铵盐、尿素、氰尿酸中的任一种，优选采用碳酸氢铵。

本发明烟气脱硝方法在脱硝反应的后段还设有烟气除尘步骤，将烟气除尘系统的出气口通过循环管路与喷射输送泵或气力送粉设备进气口连接，所述高温低氧气体即为烟气除尘系统排出的净化烟气，使被排放烟气的热量得以回用，节省能源。或者，所述高温低氧气体也可采用安全、稳定性高的氮气作为气源。

一种适用于烟气脱硝工艺的粉料喷枪，其特征在于，包括主管道和与主管道连接的多个分支管道，所述分支管道的喷口设有第一漩涡发生体，分支管道与主管道连接的部位设有第二漩涡发生体。

作为优选，所述第一漩涡发生体设为同心安装在喷口的管形构件，其内部为圆形管筒，外部呈多边形；所述第二漩涡发生器采用块状的矩形构件。

有益效果：

1）使用固体脱硝剂可省略溶液的升温和蒸发时间，喷入的脱硝剂受热后快速分解即可参与脱硝反应，氨氮比可以减低到1左右，减少了氨逃逸，有效提高脱硝效率；与采用溶液脱硝剂的脱硝工艺相比，可采用伸入炉膛的喷枪，精准控制脱硝剂反应位置。

2）利用热气输送脱硝剂粉料，在输送过程中，也使部分脱硝剂提前分解释放出NH₃，缩短了脱硝剂在炉膛内分解释放NH₃的时间，从而可更加有效的利用温度窗口。

3）使用低含氧量气体输送粉料，尤其是经除尘净化后的气源，可保证NH₃的使用安全，远离NH₃爆炸范围，提高系统运行的安全性。

附图说明

图1为粉料喷枪的前视结构示意图；

图2为粉料喷枪的侧视结构示意图；