[发明专利]一种用于SCR烟气脱硝的还原剂氨高效混合系统及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于SCR烟气脱硝的还原剂氨高效混合系统，本发明还涉及其工作方法，本发明属于燃煤电站SCR烟气脱硝领域，特别涉及还原剂氨与烟气的混合技术。

背景技术

选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）烟气脱硝技术因其脱硝效率高、技术成熟，已成为大型火电机组脱硝的首选技术。其技术原理是向烟气中喷入还原剂NH₃，在催化剂作用下与烟气中的NO_x反应生成无害的N₂和H₂O。

SCR反应器内催化剂上部烟气中氨氮摩尔比分布均匀性对SCR脱硝性能影响较大，直接影响脱硝效率的高低，同时也决定氨逃逸的高低。若还原剂氨供给不足，将会导致该区域氮氧化物反应不足，降低脱硝效率；若还原剂氨供给过量，将会导致该区域氨逃逸增多，未反应的氨随烟气从反应器出口进入下游设备，造成下游设备的腐蚀、堵塞，影响机组的稳定运行；同时进入环境的氨也会造成二次污染。保证氨氮摩尔比分布均匀性可提高脱硝效率，减少催化剂预装量，延长催化剂更替周期，对于火电厂节能减排意义重大。

对于大型燃煤机组SCR烟气脱硝技术而言，由于处理烟气量大，烟道及SCR脱硝反应器截面较大，氨氮摩尔比分布均匀性的控制难度较大；另外，由于我国大部分SCR脱硝装置属于改造项目，现场空间有限，导致氨与烟气的混合距离不足，这进一步增加了氨与烟气混合均匀的难度。而实际工程中为了达到混合要求，主要通过烟道内布置氨喷射装置、静态混合器来实现。由于烟气环境复杂多变、混合距离受限、混合器设计质量等多种因素的影响，仅靠氨喷射装置及静态混合器常常也不能满足混合要求，且增加的静态混合器也使整个系统的阻力近一步增大，造成能耗增加，影响经济效益。

因此，如何开发混合距离短，喷氨调节控制系统简单，运行可靠性高，系统压损小的混合技术成为近年来的一项研究热点。

中国专利201410588436.7 公开了一种火电厂烟气SCR脱硝系统，，包括锅炉、省煤器和空气预热器，所述省煤器与锅炉的出口连接，所述省煤器与空气预热器连通，在省煤器与空气预热器之间的管道上连接有SCR脱硝系统。该技术方案混合能力较差，无法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，可显著缩短氨与烟气的混合距离，有效改善SCR脱硝装置催化剂入口氨氮摩尔比的均匀程度，提高脱硝效率及减少氨逃逸量的SCR烟气脱硝的还原剂氨高效混合系统。本发明还涉及该SCR烟气脱硝的还原剂氨高效混合系统的工作方法。本发明所有方位描述均参考附图。