[发明专利]一种煤粉炉宽负荷工况的耦合脱硝装置及脱硝方法

说明书

本发明属于一种用于煤粉炉宽负荷工况的耦合脱硝系统，属于烟气脱硝领域，其通过在垂直反应室设置多层喷枪和在水平反应室设置补氨喷枪，在催化反应室的进口B烟气温度在320～420℃时，必选折焰角上部的喷枪和水平反应室的喷枪，还原剂与烟气中的NOx进行SNCR+SCR耦合脱硝，满足脱硝排放环保要求，在锅炉点停炉和低负荷运行催化反应室的进口B烟气温度低于320℃时，必选折焰角下部的喷枪，还原剂与烟气中的NOx进行SNCR脱硝，降低NOx排放，实现宽负荷脱硝。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝领域，具体是一种煤粉炉宽负荷工况的耦合脱硝装置及脱硝方法。

背景技术

目前，应用较为广泛的烟气脱硝技术为选择性催化还原法(SCR)。为满足SCR催化剂的温度窗口，在SCR反应器的设计过程中一般要求入口烟气温度为320-420℃的设计。实际运行过程中，由于锅炉负荷受电网控制，无法长期高负荷运行，部分锅炉运行在50％负荷以下时，SCR入口烟温低于320℃，使得SCR无法正常运行，造成NO_X排放浓度超低、催化剂失活、氨逃逸增加等。

在中国专利号为CN 101940880A、名称为“烟气脱硝方法”的专利文件中公开了一种SNCR-SCR耦合脱硝方法来避免SCR无法正常运行，造成NO_X排放浓度超低、催化剂失活、氨逃逸增加等问题。但该脱硝方法所描述的是最基本的烟气SNCR-SCR耦合脱硝方法，在负荷不同时仅对还原剂的使用量进行了调节，该脱硝方法所描述的SCR反应器布置在垂直烟道内，并仅设置1层催化剂，不设置导流板和稳流板，该脱硝方法不能满足宽负荷脱硝调节的需求。

因此，有必要采用宽负荷脱硝技术来满足当前日趋严格的NO_X排放要求，实现最低技术满足全负荷、全时段稳定达到排放要求。本发明提供的SNCR-SCR的装置及工艺最主要的就是选取不同的还原剂喷入点，发挥不同的脱硝作用，实现煤粉炉点停炉及低负荷期间NOx排放浓度控制在100mg/Nm³以下以及更低，真正实现了宽负荷脱硝。它具有以下优点：1、在节省催化剂的情况下，脱硝效率高，能达到SCR法的脱硝效率；2、反应塔体积小，空间适应性强；3、与传统SCR工艺相比，降低了运行费用；4、降低腐蚀危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是根据锅炉负荷的变化，选取不同的还原剂喷入点，发挥不同的脱硝作用，实现煤粉炉点停炉及低负荷期间NOx排放浓度控制在100mg/Nm³以下以及更低，真正实现了宽负荷脱硝的技术目标。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种煤粉炉宽负荷工况的耦合脱硝装置，其特征在于：包括脱硝反应室(1)和催化反应室(2)，所述脱硝反应室(1)包含垂直反应室(11)和水平反应室(12)，所述垂直反应室(11)和水平反应室(12)均设有反应腔，所述垂直反应室(11)和水平反应室(12)的反应腔相互连通，所述垂直反应室(11)下端部设有进口A(111)，所述进口A(111)与垂直反应室(11)的反应腔连通，所述水平反应室(12)的上设有出口A(112)，所述出口A(112)与水平反应室(12)的内腔连通，所述垂直反应室(11)内腔设有折焰角(113)、喷枪A(3)和喷枪B(4)，所述喷枪A(3)设于折焰角(113)下方的垂直反应室(11)侧壁上，所述喷枪B(4)设于折焰角(113)上方的垂直反应室(11)侧壁上，所述水平反应室(12)上设有喷枪C(5)，

所述催化反应室(2)内设有反应腔、进口B(21)和出口B(22)，所述反应腔、进口B(21)和出口B(22)之间相互连通，所述水平反应室(12)的出口A(112)与催化反应室(2)的进口B(21)连接，所述催化反应室(2)的进口B(21)处设有热电偶(6)，所述催化反应室(2)内腔设有导流板(23)、稳流板(24)和SCR催化反应器(25)，所述导流板(23)为板状体，所述导流板(23)相对催化反应室(2)侧壁呈倾斜状设置，所述稳流板(23)设于导流板(24)下方，所述SCR催化反应器(25)设于稳流板(23)下方，所述SCR催化反应器(25)上设有催化剂。