[发明专利]一种可在锅炉低负荷工况下投运的SCR脱硝系统

说明书

本发明公开了一种可在锅炉低负荷工况下投运的SCR脱硝系统，包括一次风机、空气预热器、供氨系统和SCR脱硝反应器，一次风机和空气预热器间通过一次风管连接，空气预热器和供氨系统通过热一次风管连接，供氨系统和SCR脱硝反应器间通过混合风管连接；热一次风管经过锅炉燃烧器附近区域，空气预热器与锅炉燃烧器间的热一次风管通过稀释风管连接有稀释风机。本发明通过对空气预热器出口的热一次系统进行改造，使热一次风管通入锅炉内部的燃烧器周围，从而实现对热一次风的二次升温；即使是锅炉刚刚启动，仍可以通过燃烧器实现对一次风的有效加热，从而实现SCR反应器的预热，使其在更低负荷投运。

技术领域

本发明涉及电站领域，尤其涉及一种可在锅炉低负荷工况下投运的SCR脱硝系统。

背景技术

随着国家对环保的要求日益苛刻，一些地区也先后开始制定更为严格的标准，保证燃煤烟气的超净排放指标，已建好的电厂、化工厂，在烟气排放上，面临着更为严峻的挑战。尤其是工业烟气中的氮氧化物需经脱除处理方可排放，就烟气脱硝而言，目前最常使用的是以NH₃为还原剂的SCR氨法脱硝。

然而氨法脱硝有一些难以消除的弊端，制约着电厂的正常运行。第一，氨法脱硝要求催化剂的使用温度在330℃～420℃之间，当反应器中的温度低于300℃时，催化剂并无活性，无法对氮氧化物进行脱除，如此导致锅炉低负荷运行时，大量氮氧化物随着烟气排入大气。因此，一些地方强制要求锅炉在低负荷时，氮氧化物也要达到环保排放要求，迫使锅炉增加其他系统来保证环保排放要求。第二，对于尿素脱硝系统而言，热解炉的温度需要达到360℃～650℃，才能保证尿素的正常热解。热解系统通常是采用对热一次风进行电加热，部分系统也有选用柴油、燃气对热一次风进行升温的，如此造成电力等能源的消耗提高，能量损失巨大。此外，一旦锅炉机组停止运行，热一次风停止供应，残留在供氨系统的尿素及其中间产物将会以晶体的形式附着在管路之上，造成热解炉导热性能降低、喷嘴堵塞等情况出现，甚至还会出现催化剂、空气预热器堵塞的情况出现。

为了解决锅炉低负荷运行时SCR系统无法投运的情况，现今有SNCR脱硝、COA协同脱硝等工艺。然而SNCR脱硝系统效率很低，尤其对于大型炉，仅有20％～40％左右的效率；而COA系统氧化剂如臭氧、ClO₂价格高昂，使用不便；NaClO₂倒是可以作为氧化剂使用，但处理后的NO₂仍然需要还原剂Ca(OH)₂进行吸收，直接受脱硫系统吸收剂的制约，导致使用有限。

发明内容

本发明针对上述存在的问题，提供一种可在锅炉低负荷工况下投运的SCR脱硝系统，通过优化工艺流程，分流锅炉燃烧器的热量，提前预热SCR脱硝反应器，从而使SCR脱硝系统可以在锅炉低负荷运行时投运。同时，通过独立设置稀释风机，能够有效解决锅炉机组停机时SCR脱硝系统所面临的堵塞问题，实现对SCR脱硝系统的全面优化。

本发明采用的技术方案如下：

一种可在锅炉低负荷工况下投运的SCR脱硝系统，包括一次风机、空气预热器、供氨系统和SCR脱硝反应器，一次风机和空气预热器间通过一次风管连接，空气预热器和供氨系统通过热一次风管连接，供氨系统和SCR脱硝反应器间通过混合风管连接；热一次风管经过锅炉燃烧器附近区域，空气预热器与锅炉燃烧器间的热一次风管通过稀释风管连接有稀释风机。

进一步地，所述供氨系统包括尿素热解炉和氨空混合器，尿素热解炉和/或氨空混合器以热一次风为热量来源。由一次风机吹出的一次风通过空气预热器进行预热，再经过锅炉燃烧器附近区域被再次加热，然后进入供氨系统加热尿素热解炉，使尿素分解产生氨气，氨气与热一次风混合后通入SCR脱硝反应器进行脱硝反应。