[实用新型]一种利用臭氧进行SCR高效脱硝的系统

说明书

本实用新型公开一种利用臭氧进行SCR高效脱硝的系统，包括省煤器、高锰酸钾填料层、在线监测装置、臭氧氧化混合系统、扰流装置、喷氨混合系统、导流叶片、气体整流器、SCR反应器和空气预热器。其结构特点在于：在线监测探头和省煤器之间布置有高锰酸钾填料层，对烟气进行预氧化，使脱硝更加彻底；在线监测装置的探头布置在臭氧氧化系统和省煤器之间，根据NO_X的监测量用于精确控制臭氧和氨气喷射量；SCR脱硝系统与臭氧氧化系统有机整合。本实用新型提供的脱硝系统，工作温度低，材料利用率高，脱硝效率更高，有效的避免了烟气对环境的污染，契合国家节能减排的需要，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于烟气净化技术及能源节越领域，具体涉及一种利用臭氧进行SCR高效脱硝的系统。

背景技术

目前，国内外电厂应用最广泛的烟气脱硝技术是选择性催化还原(SCR)工艺。其主要原理是：在催化剂的作用下，使还原剂(一般用氨气与空气混合气体)与锅炉尾部烟气中的氮氧化物充分混合并反应，生成氮气和水，达到脱硝目的。但是传统的SCR依然存在催化剂用量大、脱硝效率难于提高等问题，近年来，臭氧独特的强氧化性将NO氧化为易于脱除的NO₂，且副产物为无毒无害的O₂，使得臭氧脱硝的方式备受关注。由于烟气中NOx的主要组成是NO（占95%），NO难溶于水，将传统的SCR脱硝技术与臭氧脱硝有机整合，通过控制臭氧喷射量，使得NO和NO₂的摩尔比在1左右，此时，传统的SCR脱硝反应4 NH ₃ + 4 NO + O₂→ 4 N₂+ 6 H₂O 会转化为反应要求温度更低，且反应速率提高一个数量级的快速SCR反应（FAST-SCR）4 NH₃ + 2 NO + 2 NO₂→ 4 N₂ + 6 H₂O，从而可以大大提高脱硝效率和资源利用率，是一个重要的研究方向。

目前，对于结合SCR脱硝技术与臭氧脱硝的研究依然存在欠缺，如中国专利201520758021.X报道的一种改进型SCR臭氧脱硝装置是将臭氧喷射混合装置布置在SCR脱硝装置之后，最终NO_X的脱除还是依靠后续脱硫装置，所以没有能够将两种方式进行有机结合，只是简单的叠加；中国专利201620922445.X虽然提出将SCR脱硝技术与臭氧脱硝有机结合的“FAST SCR”反应，但其未考虑臭氧在250℃及以上的高温下会立即分解，不能达到氧化NO的效果，而且监测装置的位置不利于控制臭氧喷射量，会浪费臭氧资源。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种利用臭氧进行SCR高效脱硝的系统。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

一种利用臭氧进行SCR高效脱硝的系统，其特征在于，包括安装在锅炉烟气出口处的省煤器，所述省煤器的下方布置有高锰酸钾填料层，所述高锰酸钾填料层下方安装有在线检测装置，所述在线检测装置下方安装有臭氧氧化混合系统，所述臭氧氧化混合系统包括臭氧发生器、臭氧喷射装置和静态混合器，所述臭氧发生器产生的臭氧经过臭氧喷射装置喷射进入静态混合器中，所述臭氧喷射装置根据NO_X的监测结果控制臭氧喷射量并随烟气一同进入静态混合器充分混合反应，所述臭氧氧化混合系统后安装有扰流装置，所述的扰流装置后设置有喷氨混合系统，所述喷氨混合系统包括氨气喷射装置和静态混合器，所述氨气喷射装置根据NO_X的监测结果控制氨气喷射量并随烟气一同进入后方的静态混合器，所述喷氨混合系统后依次设置有导流叶片和气体整流器，所述的气体整流器的下方布置有SCR反应器，所述的SCR反应器内置格栅型催化剂载体，所述SCR反应器后设置有空气预热器。

优选地，所述的化学反应主要是指如下三个反应：

O₃ + NO→ NO₂ + O₂ (1)