[发明专利]一种工业炉脱硝系统及方法

说明书

本发明提供了一种工业炉脱硝系统及方法，所述系统包括工业炉、测控系统、液氨泵及流量计；其中，所述工业炉的烟道内从下到上依次设置有第一对流管束、脱硝反应段、第三对流管束和氨蒸发及预热器，脱硝反应段内从下到上依次设置有喷氨部件、第二对流管束和催化剂床层；工业炉外设置有混合段管线；液氨泵通过液氨管线经由流量计与氨蒸发及预热器的入口连通，氨蒸发及预热器的出口通过管线与混合段管线的入口连通；工业炉的烟气出口通过烟气管道与混合段管线的入口连通；混合段管线的出口与喷氨部件连通；测控系统分别与液氨泵及流量计电连接。本发明可降低整个系统的占地面积、节约设备投资以及节约全操作周期内的能源消耗，并可实现尾气达标排放。

技术领域

本发明涉及一种工业炉脱硝系统及方法，属于烟气脱硝技术领域。

背景技术

当前，各行业对大气污染物的排放要求越来越严格。其中，氮氧化物的控制是大气污染物控制的重点。选择性催化还原法(SCR脱硝)是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术。该技术主要采用氨(NH₃)作为还原剂，还原剂氨(NH₃)在催化剂的作用下优先与NO_X发生还原反应，生成对大气没有影响的氮气和水(2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O；4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O)。该方法具有无副产物，脱除效率高，运行可靠等优点。

目前，各种工业炉中的SCR脱硝系统多采用单独的脱硝模块。该系统中，还原剂液氨的汽化器、混合器均在工业炉外部单独的空间，其中还原剂液氨的汽化器需要外部提供蒸汽等作为热源以为液氨汽化提供热量；混合器布置在汽化器附近，通过单独的风机提供新鲜空气与还原剂氨进行混合稀释，新鲜的空气对还原剂氨进行混合稀释时，稀释比例需要避开氨的爆炸极限。稀释空气与还原剂氨混合后送至喷氨部件的管道时需要进行伴热以避免氨在管路中液化。另，脱硝模块中的喷氨格栅，催化剂床层布置在一个模块内，二者之间为全空烟道，氨通过喷氨格栅，喷入后经过一段距离与烟气混合均匀，随后穿过催化剂床层脱除氮氧化物，达到环保要求。

但是，当前各种工业炉中的SCR脱硝系统存在以下弊端：

1)占地较多，输送管路较长；

2)需要的稀释空气量较大，汽化器、伴热、冷空气等均会造成部分额外的能源消耗；

3)氨通过喷氨部件喷入后，需要经过较长距离后混合均匀，这部分空间空置造成空间浪费，材料量及投资增大；以及

4)已建成的工业炉无法满足布置要求，环保改造时工程量大。

因此，提供一种新型的工业炉脱硝系统及方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种工业炉脱硝系统。

本发明的另一个目的还在于提供一种工业炉脱硝方法。

为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种工业炉脱硝系统，其中，所述工业炉脱硝系统包括：工业炉、测控系统、液氨泵及流量计；其中，所述工业炉的烟道内从下到上依次设置有第一对流管束、脱硝反应段、第三对流管束和氨蒸发及预热器，所述脱硝反应段内从下到上依次设置有喷氨部件、第二对流管束和催化剂床层；所述工业炉外设置有混合段管线；

所述液氨泵通过液氨管线经由流量计与所述氨蒸发及预热器的入口连通，所述氨蒸发及预热器的出口通过管线与所述混合段管线的入口连通；所述工业炉的烟气出口通过烟气管道与所述混合段管线的入口连通；所述混合段管线的出口与所述喷氨部件连通；

所述测控系统分别与液氨泵及流量计电连接。