[发明专利]湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝工艺及系统

说明书

本发明公开了一种湿法脱硫烟气的蓄热式SCR脱硝工艺及系统，脱硝工艺包括将n个蓄热室均通过升温室与SCR脱硝装置连通，n个蓄热室分成N组，先给第一组蓄热室蓄热，然后将湿法脱硫烟气进行一次升温、二次升温和脱硝，将净化烟气对下一组蓄热室蓄热，以此轮流蓄热、放热方式，持续进行烟气脱硝。系统包括增压风机、升温室、SCR脱硝装置、尾排烟囱和至少两个蓄热室，各蓄热室的第一气口均与增压风机连通，第二气口均通过升温室与SCR脱硝装置的入口连通，第三气口与SCR脱硝装置的出口连通，第四气口与尾排烟囱连通。本发明的脱硝工艺及系统高效利用了脱硝后的净烟气余热，提高了热回收率，大幅减少了燃料消耗，降低了系统运行成本。

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，涉及湿法脱硫烟气的SCR脱硝工艺及系统，尤其涉及湿法脱硫后端的低温烟气蓄热式SCR脱硝工艺及系统。

背景技术

钢铁行业、冶炼行业等领域的生产工艺会产生大量的工业烟气，其烟气包含的氮氧化物与硫氧化物是形成酸雨和光化学烟雾的主要污染物，严重破坏了生态环境。随着环保标准的日趋严格，对于烟气的排放指标也逐渐降低，对于工业烟气的脱硫脱硝综合治理刻不容缓。

选择性催化还原法烟气脱硝技术(Selective Catalytic Reduction of NOx，简称SCR脱硝工艺)，以氨气或者尿素作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝系统中，在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为N₂和H₂O，从而达到净化烟气的目的，该反应在催化剂作用下，烟气温度在300-400℃时反应效果最佳，系统运行稳定，脱硝效率可达90％以上，且无外排废水，具有较强优势。

但是，由于SCR脱硝工艺催化剂特定的反应温度区间为300-400℃，现有的SCR烟气脱硝工艺多采用前端布置方式，即SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间，从锅炉省煤器引出的烟气经过SCR反应器后进入空气预热器中。这是目前最通常的布置方式。按照目前的布置方式具有以下特点：粉尘含量较高，SO₂浓度较高，从而导致催化剂易中毒、堵塞等现象，影响脱硝效率，使其达不到排放指标，因此，转变传统观念，将SCR工艺设置在除尘、脱硫的系统后端成为研发目标。

湿法脱硫工艺作为当前应用最广、最为成熟的烟气脱硫治理技术，目前在冶炼行业、钢铁行业等领域占据极大比例，烟气经过湿法脱硫后，烟气中的二氧化硫含量可降至100mg/Nm³以下，烟气中含水率及硫酸雾成分较低，完全适应于SCR工艺反应条件，但烟气经过湿法脱硫后，烟气温度较低，一般只有40℃左右，不能满足SCR工艺脱硝的窗口反应温度。目前主流的方式是通过GGH换热器将脱硝气体余热与脱硫烟气进行换热，然后辅以燃煤或天然气燃烧器直接加热烟气的方式将烟气温度提升至催化剂反应温度要求，但此种方法换热效率较低，从而导致燃烧原料消耗较大，不利于节约运行成本，同时GGH换热器换热面积较大，导致设备占地庞大，较为臃肿，且尾气排放温度较高，项目运行风险较大。

申请号为201910764114.6的中国专利文献《一种适用于湿法脱硫的双级加热脱硝装置》提供了一种湿法脱硫的双极加热脱硝装置，其采用GGH换热器将尾排烟气对进口烟气进行升温，然后通过热风炉对烟气进行二次加热，加热至SCR的反应温度区间，脱硫后烟气通过GGH换热器后，烟气温度由58.8℃升至275℃，然后由热风炉混合加热至322℃，反应后的净烟气由322℃降至92.8℃。根据此种方法，需要通过热风炉将烟气温度提升接近50℃，这需要消耗较多的燃料来维持系统平衡，不利于节约运行成本，其次，采用GGH换热器由于其换热效率的不足，造成烟气余热利用效率不高，造成烟气余热资源浪费，从而导致尾排温度较高，同时GGH换热器设备体积庞大，设备投资成本较高，在工业应用过程中经济性差，从而导致项目占地面积庞大，项目运行成本较高。

发明内容