[发明专利]一种石膏板厂SCR脱硝反应器物理参数的调控方法

说明书

一种石膏板厂SCR脱硝反应器物理参数的调控方法涉及烟气脱硝领域。本发明针对目前石膏板厂烟气温度无法满足催化剂工作温度的问题，利用生产过程中烘干成品后的回风，重新汇入主烟道，将烟气温度调整到催化剂的工作温度。在设计过程中，借助流体力学计算软件，对物理场分布进行模拟，通过调节回风与总烟气风量的比值k在0.5～0.6范围内，使烟气温度达到催化剂的工作温度；通过调节喷风管与主烟道法向的夹角α在45°～55°范围内，得到最佳的流场均匀性，从而保证脱硝反应有效进行。本发明可在调节烟气温度的同时均化流场，满足SCR催化剂的工作条件，并且实现了余风的三次利用，节约了成本。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝的技术领域，特别是涉及一种石膏板厂SCR脱硝反应器物理参数的调控方法。

背景技术

氮氧化物(NO_X)是一种常见的空气污染物，其主要来源一般包括工业窑炉的运行、汽车尾气的排放等。放任NO_X的排放会对环境、生态以及人体产生很大的危害，我国空气质量逐年下降，雾霾天气频发，与NO_X的排放不无关系。因此，控制NO_X的排放显得尤为重要。目前对于NO_X的治理技术主要有选择性催化还原技术(SCR)和选择性非催化还原技术(SNCR)。相比之下，SCR技术脱硝效率高，设备稳定可靠，脱硝反应产物仅为氮气和水，对大气不会产生二次污染，是更为理想的脱硝技术。

近年来火电行业的污染物治理程度已经趋于完善，而非电行业的污染排放虽然比重相对较小，但仍然有很大的治理空间。石膏板生产是使用沸腾炉煅烧生石膏的生产工业，自然也应考虑其烟气处理问题。

石膏板生产线的烟气主要来源于沸腾炉，其温度约为850℃左右；同时石膏板生产工艺中会从烟气中抽取部分余风用于烘干成品，烘干成品后余风温度降至150℃以下，而目前市面上的商业催化剂工作温度一般为300～450℃，无法将SCR技术直接进行应用，这就需要我们找到一种方法解决烟气温度不适合的问题。在设计过程中还需要对SCR脱硝系统进行仿真模拟，确保烟气在接触催化剂时均匀分布，保证催化剂的脱硝效率，并根据计算结果对工艺参数进行调整，从而帮助设计工作者优化脱硝系统设计方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种以回风调节烟气温度，从而实现在石膏板生产线中应用SCR脱硝技术的方法。但冷热风的混合会导致流场的不均匀，进一步引起催化剂利用不充分，影响催化剂寿命，提高生产成本。为了缓解流场不均的问题，本发明提供的方法还可以解决引入回风而导致的流场不均匀，在设计过程中优化工艺参数，从而保证NO_X的脱除效率。

本发明的主要技术方案如下：

本发明公开了一种石膏板厂SCR脱硝反应器物理参数的调控方法，利用石膏板生产过程中烘干成品后的回风，重新汇入主烟道，从而降低烟气温度，使其满足催化剂的工作要求。在脱硝系统的设计过程中，借助流体力学计算软件，对系统物理场进行模拟，验证脱硝系统是否满足了催化剂要求的工作温度和物理场浓度，并根据模拟结果对工艺参数进行调节，保证SCR技术可以应用于石膏板生产线。

本发明所述方法适用于需要调节烟气温度的工业生产线，所适用的烟道系统至少包括：喷氨系统、回风汇入装置、截面转化结构、设置在主烟道内的导流板、SCR反应器。

所述回风为石膏板生产工艺中，为利用烟气剩余热值，同时为去除成品中不必要水分所用的沸腾炉余风。回风温度为T₂，一般T₂≤150℃。

所述回风风量为Q₂，总烟气风量为Q₀，回风与总烟气风量的比为k＝Q₂/Q₀，当k在0.5～0.6范围内时，所得烟气温度可满足催化剂工作温度。

所述主烟道烟气温度为T₀，一般T₀为800～850℃。