[发明专利]一种中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法

说明书

本发明一种中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法，包括高温电除尘后烟道、烟道导流板、入口导流板、出口烟道、整流格栅、喷氨格栅、中低温催化剂层和中高温催化剂层，中低温催化剂层上方、中低温催化剂层和中高温催化剂层之间设置整流格栅和喷氨格栅，外部烟气经由高温电除尘后烟道和烟道导流板进入脱硝装置本体内部再通过中低温催化剂层和中高温催化剂层催化脱硝，脱硝后的气体经由出口烟道排出，通过喷氨格栅喷出氨气并与烟气中的NO_x在催化剂作用下进行脱硝反应。本发明提供的中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法，处理除尘后烟气NO_x，以达到锅炉在负荷变化下，烟气温度、流量波动下进行高效脱硝，可最大程度节约设备投资和运行费用。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体涉及一种中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法。

背景技术

氮氧化物（NOx）是大气中的重要污染物之一，会引起酸雨、光化学污染等大气污染问题，NOx的排放主要源自化石燃料的大量燃烧，特别是火电、冶金、建材等行业，是我国NOx排放的主要来源，但随着我国经济的发展，NOx的排放标准已经越来越严苛。因此，需要更高效、更全面的NOx控制技术。

选择性催化还原（SCR）技术是目前公认最有效的NOx控制技术，脱硝效率最高可达到90%以上，是最为成熟的脱硝技术，其原理是在催化剂的作用下，以NH₃为还原剂，优先与烟气中的NOx还原生成氮气和水。一般催化剂的有效反应温度窗口在300℃-400℃之间。为了满足SCR催化剂适宜的反应温度，目前SCR反应器都设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间。

一些行业，特别是火电厂存在锅炉负荷变化的情况，因此其脱硝反应前的烟气温度和烟气量会有很大的波动，烟气温度一般会在180℃-410℃之间变化。如何实现宽负荷SCR脱硝是一个很有意义的问题。如果采用中低温催化剂（催化反应温度在180℃-300℃）来满足锅炉低负荷情况下的脱硝效率，会导致脱硝装置体积增加、催化剂成本上升等问题。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种中低温宽负荷SCR脱硝装置及脱硝方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种中低温宽负荷SCR脱硝装置，包括脱硝装置本体，所述脱硝装置本体上设置有高温电除尘后烟道、烟道导流板、入口导流板和出口烟道，脱硝装置本体内部设置有整流格栅、喷氨格栅、中低温催化剂层和中高温催化剂层，中低温催化剂层上方、中低温催化剂层和中高温催化剂层之间均设置整流格栅和喷氨格栅，外部烟气经由高温电除尘后烟道和烟道导流板进入脱硝装置本体内部再通过中低温催化剂层和中高温催化剂层催化脱硝，脱硝后的气体经由出口烟道排出，通过入口导流板和整流格栅改变气流方向，通过喷氨格栅喷出氨气并与烟气中的NOx在催化剂作用下进行脱硝反应。

进一步的，所述脱硝装置本体内部还设置备用催化剂层，脱硝装置本体内部由上至下依次设置整流格栅、喷氨格栅、中低温催化剂层、两层中高温催化剂层和备用催化剂层，整流格栅和喷氨格栅分别设有两个，中低温催化剂层上方、中低温催化剂层和中高温催化剂层之间均设置一个整流格栅和一个喷氨格栅。

进一步的，所述喷氨格栅采用静态混合式喷射格栅，喷氨格栅上均设置若干个喷嘴并通过喷嘴喷出喷氨格栅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。

进一步的，所述喷氨格栅上还设置温度传感器，用于实时监测脱硝装置本体内部的温度变化，温度传感器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的喷氨量。