[实用新型]一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硝系统，尤其是涉及一种选择性非催化还原（SNCR）和选择性催化还原（SCR）联合烟气脱硝系统。

背景技术

目前，火电厂燃煤锅炉的尾气脱硝技术包括SNCR技术和SCR技术。

SNCR脱硝技术是将氨气、氨水或尿素等还原剂喷入锅炉或管道内，与氮氧化物（NO_x）进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。一般其工作在温度为850～1100℃的区域，在此温度下还原剂迅速热分解成氨气，与烟气中的NO_x反应生成氮气和水蒸气。当温度低于800℃时，氨气的反应速率下降，NO_x还原率较低，同时氨的逃逸量增加；但当温度高于1200℃时，大部分氨气不是用来还原NO_x而是被氧化成NO，氨气的氧化反应开始起主导作用，可能造成NO浓度升高。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%～80%，受锅炉结构尺寸影响很大。

SCR脱硝技术的原理是将氨气作为脱硝剂喷入高温烟气脱硝装置中，在催化剂的作用下将烟气中NO_x分解成为氮气和水蒸气。一般通过使用适当的催化剂，反应可以在200℃～450℃的温度范围内有效进行，在NH₃/NO = 1的情况下,可以达到80～90%的脱硝效率。但是，当反应温度不在这个温度范围内时，催化剂的性能将降低，尤其是在高温区域使用时，由于过热促使催化剂的表面被烧结,使催化剂寿命降低。

随着我国工业生产的发展和生活水平的提高，人们对大气污染的问题日益关注。环保部最新发布的《火电厂大气污染物排放标准》中规定氮氧化物的排放限值定为100mg/立方米。因此，单独采用一种脱硝技术已经很难满足日趋严格的环保要求，运用SNCR/SCR联合烟气脱硝系统将势在必行。

中国专利201310188611.9公开了一种SNCR与SCR联合法烟气脱硝系统，其包括炉膛、旋风分离器和尾部烟道。SNCR还原剂喷射装置设置在炉膛出口和/或旋风分离器入口，SCR脱硝装置设置在尾部烟道中。炉膛出口的烟气经SNCR和SCR的两级脱硝装置能有效地降低氮氧化物的排放浓度和NH₃的逃逸浓度。

然而，在以供热为主供电为辅的小型循环流化床上，因锅炉负荷受到供热用户用热量的限制，白天和晚上的负荷量差异较大，同时锅炉负荷也受制于季节的变化。在供热量需求较多的白天以及冬季，供热锅炉为了满足供热量，常常处于高负荷甚至超负荷工作状态；在供热量需求较少的晚上以及夏季，供热锅炉负荷将处于60-70%甚至低于50%的状态。供热锅炉的这种特性，导致了锅炉烟温波动较大，而锅炉烟温的大小直接影响了SNCR与SCR脱硝效率的高低。当炉膛高负荷运作时，炉膛出口的烟气将高于SNCR有效脱硝的反应温度区间（850℃~1100℃），此时大部分的还原剂被氧化成NO，脱硝效率降低，且造成NO浓度的提高。同时，当高温烟气经过SCR反应装置时，其温度仍可能高于SCR装置的最佳反应温度，从而促使催化剂的表面被烧结，使催化剂寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在克服上述技术中的缺陷，提供了一种能够调节烟气流向的SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，当炉膛高负荷运行时，能够降低SNCR以及SCR区域的烟气温度，从而提高脱硝效率，降低氮氧化物的排放。

本实用新型的目的通过以下的技术方案得以实现：

一种SNCR-SCR联合烟气脱硝系统，包括水平烟道、水平烟道相连的主烟道、与主烟道的出口相连接的烟囱，其中，所述水平烟道中设置有喷氨格栅，所述主烟道中设置有SCR反应装置，其特征在于，所述系统还包括烟气返回装置，设置在所述主烟道和所述烟囱之间，用于选择性地把流出主烟道的烟气返回至所述水平烟道。

进一步地，烟气返回装置包括返回管道和返回挡板，所述返回管道的一端连接在主烟道和烟囱之间，另一端和喷氨格栅之前的水平烟道相连，所述返回挡板设置在返回管道的入口, 当进入水平烟道的烟气温度高于1100℃时，打开所述返回挡板，以便于主烟道排出的烟气返回到水平烟道。

进一步地，返回管道与水平烟道的连接处设有喷烟格栅，返回的烟气通过喷烟格栅进入水平烟道。

进一步地，返回管道中设置有增压风机。

进一步地，在主烟道中设有省煤器和空预器，其中，所述省煤器位于SCR反应装置之前，所述空预器位于SCR反应装置之后。