[发明专利]颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气脱硝领域，具体而言，本发明涉及颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，天然气、石油和煤等化石燃料等能源得到更加广泛的应用，使得环境问题日益严峻，因此引起了一系列环境问题，如酸雨、臭氧层破坏、温室效应等，使得我们的生存环境愈加严峻。我国以煤炭为主的能源结构决定了我国的氮氧化物和硫氧化物排放量一直处于居高不下的状况，大量污染性气体的排放，使得环境问题日益严峻，不仅严重影响我国人民的生产生活，而且不利于我国经济的可持续发展。因此，环境问题得到了国家越来越多的关注。

人类活动排放的NO_X90％以上来自燃料燃烧过程。各种工业炉窑、民用炉灶、机动车及其他内燃机中的燃料高温燃烧时，燃料中的含氮物质氧化生成NO_X，参与燃烧的空气或富氧空气中的N₂和O₂也会生成NO_X。从能源结构来看，我国的一次能源和发电能源构成中，煤占据了绝对的主导地位。并且我国80％以上的煤是直接燃烧的，特别是用于电站、工业锅炉及民用锅炉中。因此，相当长的时期内，烟气中的NO_X排放是导致我国大气NO_X污染的一个主要因素，如何减少固定源排放的NO_X是大气环境治理的一个重要课题。

烟气脱硝属于燃烧后处理技术，许多发达国家的排烟系统都需安装烟气脱硝装置。烟气脱硝方法较多，但目前得到大量工业应用的只有选择性催化还原法和选择性非催化还原法，其他方法目前均处于实验研究阶段或中试阶段。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出了颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统和脱硝方法，利用该脱硝系统和脱硝方法采用兼具蓄热和脱硝功能的脱硝蓄热体，表面光滑、耐磨，工艺简便可行，烟气无需除尘即可进行脱硝反应，操作简单，脱硝效率高。

根据本发明的一个方面，本发明提出了颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统，包括：

排烟管道，所述排烟管道与颗粒物料工业锅炉的烟气出口相连，所述排烟管道上设置有还原剂喷嘴；

蓄热体，所述蓄热体设置在所述排烟管道内且位于所述还原剂喷嘴的下游，所述蓄热体适于预先回收烟气余热；

脱硝蓄热体，所述脱硝蓄热体设置在所述排烟管道内且位于所述蓄热体的下游，所述脱硝蓄热体适于回收烟气余热和对烟气进行脱硝处理；

旋风分离装置，所述旋风分离装置与所述排烟管道的出气口相连，所述旋风分离装置适于对烟气进行除尘处理；

脱硫装置，所述脱硫装置与所述旋风分离装置相连，所述脱硫装置适于除去烟气中的硫氧化物；以及

烟囱，所述烟囱与所述脱硫装置相连。

由此，采用本发明实施例的颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统，将烟气在排烟管道内预先与还原剂进行混合，再利用蓄热体进行降温后在脱硝蓄热体内发生还原反应，对烟气进行脱硝处理。脱硝蓄热体是负载催化剂的蓄热体，兼具蓄热和脱硝的功能，通过脱硝蓄热体的蓄热作用，可以使脱硝蓄热体内的催化剂催化烟气和还原剂稳定在最适宜温度范围内进行脱硝反应，脱硝效率高。

另外，根据本发明上述实施例的颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述还原剂喷嘴为雾化喷嘴。

在本发明的一些实施例中，所述雾化喷嘴为氨水雾化喷嘴或者尿素雾化喷嘴。

在本发明的一些实施例中，所述蓄热体具有燃料气入口和热燃料气出口，所述热燃料气出口与所述颗粒物料工业锅炉的燃料入口相连。

在本发明的一些实施例中，所述脱硝蓄热体为球状、条状或蜂窝体状。

在本发明的一些实施例中，所述脱硝蓄热体为横截面为扇形的蜂窝状，所述扇形的角度为60°，半径为200mm，所述脱硝蓄热体上通孔截面为正方形，尺寸为20mm×20mm。

根据本发明的第二方面，本发明还提出了利用前面实施例所述的颗粒物料工业锅炉烟气脱硝系统处理颗粒物料工业锅炉烟气的方法，包括：

将颗粒物料工业锅炉烟气排入排烟管道，同时从所述排烟管道上的还原剂喷嘴喷入还原剂，使所述烟气与所述还原剂混合，得到混合烟气；

使所述混合烟气通过烟道内的蓄热体，以便对所述混合烟气进行降温并回收余热；

使经过所述降温的混合烟气通过脱硝蓄热体，以便催化所述混合烟气发生还原反应脱除氮氧化物；