[实用新型]一种高效无二次污染的内燃机氮氧化物控制系统

说明书

本实用新型涉及一种高效无二次污染的内燃机氮氧化物控制系统，包括内燃机、脱硝反应器、溴化锂机组、烟囱、还原剂储存器和制氢反应器；内燃机分别与脱硝反应器和制氢反应器连接；制氢反应器与脱硝反应器连接，且制氢反应器与脱硝反应器之间设置有气体膜分离器；脱硝反应器、溴化锂机组和烟囱依次连接；还原剂储存器分别与脱硝反应器和制氢反应器连接；脱硝反应器内安装有雾化喷嘴、整流器和Ag/Al₂O₃催化剂层，制氢反应器内安装有制氢催化剂层。本实用新型能提高脱硝效率，同时充分利用了烟气的余热，提高了系统的能效，降低了排放。

技术领域

本实用新型涉及内燃机能源站烟气脱硝领域，尤其涉及到适用于燃气内燃机高排烟温度的SCR烟气脱硝技术。

背景技术

内燃机以天然气或燃油为燃料，通过燃烧带动发电机发电，产生高品位电能，稳定运行后的排烟尾气温度一般在400℃以上（正常运行温度在450℃左右），且内燃机缸套水的温度在90℃以上，为充分利用内燃机排放的烟气和缸套水的温度，一般在内燃机后设置烟气热水型溴化锂机组，利用高温烟气和缸套水的热量作为溴化锂机组的热源，实现夏季制冷和冬季采暖。

由于内燃机燃烧采用活塞压燃方式，机组本身不能实现低氮燃烧，导致排烟尾气中NO_x排放质量浓度较高，一般在200mg/m³以上，远超大气污染物排放要求。在大气污染日益严重的形式下，降低大气污染物排放质量浓度已破在眉睫，而NO_x排放是大气污染物排放中一项重要的指标，所以，降低内燃机NO_x排放质量浓度也将是以内燃机为主的三联供系统的一项重要内容。

选择性催化还原法（SCR）是目前国内脱硝主流技术，其原理是在催化剂的作用下，以NH₃为还原剂，在高温下有选择性地与烟气中的NO_x反应，生成无毒、无污染的氮气和水，为满足内燃机高排烟温度，内燃机一般采用高温分子筛催化剂，然而高温分子筛催化剂价格昂贵，且还原剂NH₃易造成二次污染的问题。

新型HC-SCR催化剂目前被用于柴油机NO_x脱除中，如专利号为200910226179.1的中国专利，其采用的催化剂为Ag/Al₂O₃还原剂，采用的为HC类有机物（如甲醇、乙醇等），当其应用于内燃机脱硝中，其温度窗口仅为700~800K，且脱硝效率不是非常理想，研究表明加入H₂能够提高HC-SCR的脱硝效率且能大幅扩大其温度窗口，然而H₂的来源及供给是很难解决的问题。

随着大气污染物排放标准的日渐严格，降低内燃机NO_x排放质量浓度将是以内燃机为主的三联供系统的一项重要内容，新型HC-SCR催化还原技术以无公害的醇类物质作为还原剂而得到应用，然而其脱硝效率的进一步提高以及温度窗口的扩大受制于H₂，而H₂的来源及储存目前也较困难，因此本实用新型提出一种灵活制取H₂的方式，避免了运输储存等问题，且能够提升系统运行效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种高效无二次污染的内燃机氮氧化物控制系统，利用还原剂及烟气余热得到H₂，能够很好的解决H₂的来源及储存问题。