[发明专利]一种用于窑尾烟气的中温SCR脱硝系统及脱硝方法

说明书

本发明提供了一种用于窑尾烟气的中温SCR脱硝系统及脱硝方法，所述的脱硝系统包括余热回收装置、换热装置和SCR脱硝装置，所述的余热回收装置的高温烟气出口连接换热装置，所述的换热装置出口与余热回收装置的中温烟气出口合并为一路后接入SCR脱硝装置。本发明提供的中温SCR脱硝系统可以满足日渐严格的水泥窑窑尾烟气NO_x排放标准，可为水泥窑窑尾NO_x超低排放提供技术支撑。通过烟气回配，一方面可以抬高余热回收装置的出口烟气温度，另一方面降低了进入SCR脱硝装置的烟尘含量，在提高SCR脱硝效率的同时减少系统积灰和催化剂中毒。

技术领域

本发明属于废气治理技术领域，涉及工业烟气脱硝系统及方法，尤其涉及一种用于窑尾烟气的中温SCR脱硝系统及脱硝方法。

背景技术

目前，我国水泥窑烟气脱硝普遍采用选择性非催化还原(SNCR)技术，NO_x脱除效率一般60％左右，基本可以满足现有的排放标准，但是SNCR脱硝技术存在脱硝效率低、氨逃逸严重等问题，难以满足进一步趋严的超低排放标准。选择性催化还原(SCR)脱硝技术反应条件温和，脱硝效率高(90％)，在火电行业已广泛应用，但在水泥行业应用才刚刚起步，主要由于水泥窑尾烟气的含尘量高达80～120g/Nm³，且粉尘中CaO含量高，粒径细，极易造成催化剂堵塞和中毒，催化剂使用寿命短，系统运行成本高。

按照水泥窑尾SCR运行工况，可分为三种主要工艺路线，分别是高温高尘、高温中尘和中温中尘，其中高温高尘和高温中尘在国内外均已有应用案例，此处的烟气温度在300℃左右，满足目前成熟商用催化剂的温度窗口，但由于烟气含尘量极高，要满足系统稳定运行，需要频繁清灰，选用大孔催化剂，增加占地面积和投资成本，中温一般在余热锅炉后布置，布置位置较高温工艺靠近地面，施工难度低，在水泥行业具有非常大的应用潜力，此处温度一般在200℃左右，常规的商用SCR催化剂一般起活温度要求是180℃以上，采用预除尘+中温SCR的技术路线虽然可以保障系统稳定运行，延长催化剂寿命，但由于系统温降，催化剂的温度窗口难以完全保障，因此还需要结合水泥生产特点，开发适用于水泥窑尾烟气特点的中温SCR脱硝工艺。

CN204555717U公开了一种水泥窑尾中温烟气SCR脱硝装置，其脱硝装置在余热锅炉之后，来自窑尾预热器的高温高尘烟气经由余热发电锅炉进行余热利用，烟气温度有所降低后，进入旋风收尘器进行收尘处理，烟气中的粉尘浓度进一步降低，与有还原剂供应系统供应的通过至布置在旋风收尘器前管道上的还原剂喷射装置喷射至烟道内的还原剂一起进入装有催化剂的中温脱硝装置进行脱硝。此工艺在SCR反应器前布置了旋风收尘器，可以降低进入SCR反应器的粉尘，但是水泥窑烟气粉尘颗粒细小，旋风收尘器效率有限。

CN109985522公布了一种用于水泥炉窑烟气脱硝的余热锅炉中内嵌SCR烟气脱硝反应器及方法，通过增设余热锅炉的竖直扩容段，在扩容段内设置若干层催化剂层，避免单独设立SCR脱硝反应器，降低系统压降，但由于入余热锅炉烟气的粉尘浓度极高，原有的余热锅炉底部灰斗需要经过SCR反应器，在余热锅炉振打清灰时，SCR催化剂床层也极易造成堵塞，同时余热锅炉扩容也受限于实际的锅炉布置余量，在实际工艺中难以实现。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于窑尾烟气的中温SCR脱硝系统及脱硝方法，本发明提供的中温SCR脱硝系统可以满足日渐严格的水泥窑窑尾烟气NO_x排放标准，尤其是当前各地方提出50mg/Nm³以下的排放要求，可为水泥窑窑尾NO_x超低排放提供技术支撑。本发明提供的SCR脱硝系统通过烟气回配，一方面可以抬高余热回收装置的出口烟气温度，另一方面降低了进入SCR脱硝装置的烟尘含量，在提高SCR脱硝效率的同时减少系统积灰和催化剂中毒。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：