[实用新型]一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电厂脱硝系统，具体为一种燃煤锅炉SNCR和SCR联 合脱硝系统。

背景技术

在我国能源结构中，煤炭占有主要地位。煤炭消费的很大一部分用于电 力生产。燃煤发电所产生的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物 之一。

降低燃煤电站NOx排放可通过低NOx燃烧、选择性非催化还原脱硝 (SNCR)和选择性催化还原脱硝(SCR)等技术来实现。低NOx燃烧是根 据NOx在锅炉内的生成机理，使用低NOx燃烧方法，低NOx燃烧器和低 NOx炉膛等技术以减少氮氧化物的产生量。选择性非催化还原脱硝技术是 将含有氨基的还原剂，喷入炉膛温度为800-1100℃的区域，还原剂迅速分 解释放出NH₃并与烟气中的NOx发生反应生成无害的氮气和水。SNCR技 术脱硝效率一般为30％-50％，以氨水做还原剂为例，主要反应为：

4NH₃+4NO+0₂→4N2+6H2O

4NH₃+2NO+20₂→4N₂+6H₂O

8NH₃+6NO₂→7N₂+12H₂O

选择性催化还原脱硝技术是以液氨或氨水作为还原剂，将其与空气混合 后喷入SCR脱硝反应器上游的烟道中，在催化剂的作用下与烟气中的氮氧 化物反应生成氮气和水排出体系。SCR脱硝效率可达80％以上。

2011年7月，国家环境保护部发布了新的《火电厂大气污染物排放标 准》(GB13223-2011)，对火电厂氮氧化物排放限值做了进一步严格限制， 规定所有新建火电机组自2012年1月1日起、所有现役机组自2014年7月 1日起都将执行新版氮氧化物排放标准。根据新标准，大部分燃煤电厂需要 进行脱硝技术改造。对于燃煤锅炉，单独使用SNCR技术难以达到较高的 脱硝效率；单独使用SCR技术能够达到较高的脱硝效率，但所耗费的成本 较高，且工程难度较大。SNCR+SCR联合脱硝技术脱硝效率高，改造成本 相对较低，且工程难度小，是一种有前景的烟气脱硝技术。

现有的SNCR+SCR联合脱硝技术中，如发明专利201010130558.3燃煤 锅炉SNCR和SCR联合脱硝的实现方法，使用单喷嘴喷枪(即墙式短喷 枪)将尿素溶液喷入炉膛，由于单喷嘴喷枪喷入炉膛的距离有限，不能很好 的使热解生成的NH₃和HNCO与烟气中的NOx混合均匀，尽管在烟道转向 室处设置了蒸汽扰流装置，但此蒸汽扰流装置也只能在一定程度上改善 NH₃和HNCO与烟气中NOx的混合均匀性。由于现有技术不能使尿素热解 产生的NH₃和HNCO与烟气中NOx混合均匀，所以在一定程度上降低了 SCR的脱硝效率。若进入SCR反应器的氨氮摩尔比在烟气入口截面上分布 不均匀，很容易造成大量氨没有进行SCR反应进入空气预热器。在空气预 热器中，烟气中的氨遇到SO₃会生成NH₄HSO₄，NH₄HSO₄附着在空气预热 器的冷端受热面上，进一步粘附烟气中的灰尘，累积使空气预热器堵塞，并 对其造成腐蚀。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种结构合理，成本低， 效率高，方便现有系统进行改造的燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝系统。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝系统，包括锅炉SNCR反应系统 和SCR反应器；所述的锅炉SNCR反应系统包括锅炉，尿素溶液分配模块 和计量模块，以及由尿素溶液分配模块和计量模块连接的尿素喷射系统和尿 素供应系统；尿素喷射系统包括在锅炉炉膛燃烧区上部标高为25m至40m 范围内呈多层布设的短喷枪，和锅炉折焰角位置呈多层布设的多孔长喷枪； 每层短喷枪分别在锅炉前墙和侧墙上交替布设；每层至少一支的长喷枪竖直 伸入锅炉内布设，并延伸贯穿其所在横断面；所述的SCR反应器通过烟气 混合器连接于锅炉尾部；在SCR反应器内，位于省煤器和空气预热器之间 的空间设置多层蜂窝式催化剂。