[发明专利]一种中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法

权利要求书

1.一种中低温宽负荷SCR脱硝装置，包括脱硝装置本体，其特征在于，所述脱硝装置本体上设置有高温电除尘后烟道（1）、烟道导流板（2）、入口导流板（3）和出口烟道（10），脱硝装置本体呈倒置立体类梯形结构，脱硝装置本体内部设置有整流格栅（4）、喷氨格栅（5）、中低温催化剂层（7）和中高温催化剂层（8），中低温催化剂层（7）上方、中低温催化剂层（7）和中高温催化剂层（8）之间均设置整流格栅（4）和喷氨格栅（5），外部烟气经由高温电除尘后烟道（1）和烟道导流板（2）进入脱硝装置本体内部再通过中低温催化剂层（7）和中高温催化剂层（8）催化脱硝，脱硝后的气体经由出口烟道（10）排出，通过入口导流板（3）和整流格栅（4）改变气流方向，通过喷氨格栅（5）喷出氨气并与烟气中的NOx在催化剂作用下进行脱硝反应；所述脱硝装置本体内部还设置备用催化剂层（9），脱硝装置本体内部由上至下依次设置整流格栅（4）、喷氨格栅（5）、中低温催化剂层（7）、两层中高温催化剂层（8）和备用催化剂层（9），整流格栅（4）和喷氨格栅（5）分别设有两个，中低温催化剂层（7）上方、中低温催化剂层（7）和中高温催化剂层（8）之间均设置一个整流格栅（4）和一个喷氨格栅（5）；

所述喷氨格栅（5）上还设置温度传感器（6），用于实时监测脱硝装置本体内部的温度变化，温度传感器（6）与监控中心相连并将实时温度数据传输至监控中心，工程人员根据温度变化调变喷氨格栅（5）的喷氨量；

所述脱硝装置本体上方设置烟气入口，烟气入口处设置有烟道导流板（2）和入口导流板（3），外部烟气经由烟气入口流入再依次经由高温电除尘后烟道（1）和烟道导流板（2）进入脱硝装置本体内部，烟道导流板（2）平行于高温电除尘后烟道（1），入口导流板（3）的折角为130~150°，通过入口导流板（3）和整流格栅（4）改变气流方向，出口烟道（10）设置在脱硝装置本体底部，用于排出脱硝装置内部的气体。

2.根据权利要求1所述的一种中低温宽负荷SCR脱硝装置，其特征在于，所述喷氨格栅（5）采用静态混合式喷射格栅，喷氨格栅（5）上均设置若干个喷嘴并通过喷嘴喷出喷氨格栅（5）内的氨气并使烟气与氨气反应，实现脱硝，氨气喷入量与烟气中NO_x的摩尔比为0.95~1.04：1。

3.根据权利要求1所述的一种中低温宽负荷SCR脱硝装置，其特征在于，所述脱硝装置本体顶部为倾角为30~40°的倾斜面，脱硝装置本体外壳与水平面成80~85°夹角。

4.根据权利要求1所述的一种中低温宽负荷SCR脱硝装置，其特征在于，所述中低温催化剂层（7）选用过渡金属改性的钒钨钛脱硝催化剂或过渡金属改性的分子筛催化剂，中高温催化剂 层（8）选用常规钒钨钛脱硝催化剂，备用催化剂层（9）选用过渡金属改性的钒钨钛脱硝催化剂、过渡金属改性的分子筛催化剂或常规钒钨钛脱硝催化剂。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种中低温宽负荷SCR脱硝装置的脱硝方法，其特征在于，通过温度传感器（6）实时监测脱硝装置本体内部的温度并传送至监控中心，工程人员根据温度变化调变喷氨格栅（5）的喷氨量，在脱硝装置本体内部的温度为180~250℃时，仅位于中低温催化剂层（7）上方的喷氨格栅（5）通过喷嘴喷氨，使烟气与氨气混合，通过中低温催化剂层（7）的催化作用将NO_x转化成N₂和部分N₂O，残余的NO_x通过中高温催化剂层（8）和备用催化剂层（9）进一步反应，转化为N₂，通过出口烟道（10）排出；

脱硝装置本体内部的温度在250~410℃时，位于中低温催化剂层（7）上方的喷氨格栅（5）、中低温催化剂层（7）与中高温催化剂层（8）之间的喷氨格栅（5）开始喷氨，烟气与氨气混合，通过中低温催化剂层（7）和中高温催化剂层（8）的催化作用将烟气中的NO_x和N₂O转化为N₂，随后气体继续向下流动，通过备用催化剂层（9）将残余的NO_x转化为N₂，通过出口烟道（10）排出。