CN203002216U - 一种具有前置双流体喷射系统的scr烟气脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统，从炉膛出来的烟气经水平烟道、省煤器和喷氨格栅注入的还原剂氨水充分混合后，进入SCR反应器，在催化剂的作用下发生选择性催化还原反应，反应后烟气进入低温空气预热器。本实用新型通过在脱硝催化剂上游安装工艺水和高温蒸汽双流体喷射系统来调节进入SCR反应器的烟气温度，确保SCR反应器内烟气温度满足脱硝催化剂的反应活性温度，从而提高SCR脱硝系统可用率和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统，具体地说，涉及一种在脱硝催化剂上游安装工艺水和高温蒸汽双流体喷射系统来调节进入SCR反应器的烟气温度，确保SCR反应器内烟气温度满足脱硝催化剂的反应活性温度，从而提高SCR脱硝系统可用率和安全性的新型SCR烟气脱硝系统。
背景技术
传统的烟气脱销系统如图2：煤粉在炉膛1内燃烧生成高温烟气，高温烟气依次通过水平烟道2，省煤器3；SCR反应器8通过烟气接入管4与省煤器3相连，烟气接入管4中依次布置导流板5、喷氨格栅6、静态混合器7，脱硝催化剂9布置在SCR反应器8中；SCR反应器8下部通过烟气输出管23与静电除尘器24连接，在静电除尘器24与SCR反应器之间的烟气输出管23内设有空气预热器22，烟气挡板19；所述炉膛1的空气输入管20与风机21经空气预热器22相连；卸氨压缩机15将液氨降压并保存到储氨罐13中，氨蒸发器12将储氨罐13内氨水蒸发，利用氨气引出管11进入氨/空气混合器10；送风机16通过空气输出管17与氨/空气混合器10相连；氨/空气混合器10与喷氨格栅6相连。喷氨格栅7的喷嘴与烟气流动方向一致；在SCR反应器中，烟气中NOx与喷氨格栅喷出的氨气在催化剂的作用下发生选择性催化还原反应，NOx被还原成N2和H2O。净化后烟气依次进入空气预热器22、静电除尘器24、FGD脱硫设备26后，通过烟囱排放。
在常规SCR工艺中，由于脱硝催化剂的活性反应温度在320-400℃，所以脱硝催化剂布置安排在省煤器和空预器之间。当锅炉负荷或者煤种发生变化时，经常会造成此区间的烟气温度超过脱硝催化剂的活性反应温度范围。
当烟气温度过高时，催化剂会发生烧结，造成催化剂的部分或全部催化活性丧失，如果烧结严重，需要更换全部催化剂，损失巨大。为了避免脱硝催化剂的超温烧结，一旦出现烟气温度超温时，锅炉需要立即降负荷运行，这样会影响锅炉的运行效率和正常运行。
当烟气温度过低时，尤其是当温度低于脱硝催化剂的最低喷氨温度时，必须及时停止喷氨，否则会造成脱硝催化剂和下游的空预器的堵塞，影响锅炉系统的运行。当脱硝系统停止喷氨后，无法进行烟气脱硝，会造成NOx的高浓度排放，严重污染环境。将烟气温度保持在脱硝催化剂的活性反应温度非常重要，否则会影响脱硝系统的安全性和可用率。
发明内容
本实用新型提出的目的在于针对现有技术的不足，提出一种具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统，它包括：烟气接入管、导流板、喷氨格栅、静态混合器、SCR反应器、氨/空气混合器、氨蒸发器、储氨罐、卸氨压缩机、送风机、吹灰设备、烟气挡板、热风管道、风机、空气预热器、静电除尘器、引风机、双流体喷射格栅、三通阀门、工艺水管路、辅汽联箱、锅炉蒸汽管路和汽轮机蒸汽管路；其中，所述炉膛出口依次与水平烟道和省煤器连接。SCR反应器的入口通过烟气接入管与省煤器相连，烟气接入管中依次布置导流板、高温空气预热器、喷氨格栅、双流体喷射格栅、静态混合器；锅炉蒸汽管路和汽轮机蒸汽管路分别与辅汽联箱相连；辅汽联箱蒸汽出口与工艺水管路通过三通阀门与双流体喷射格栅相连；所述SCR反应器下部通过烟气输出管与静电除尘器连接，静电除尘器与SCR反应器的出口通过烟气输出管连接，烟气输出管中依次布置烟气挡板和空气预热器；风机通过空气预热器的空气管道和炉膛相连；卸氨压缩机与储氨罐的入口相连，氨蒸发器与储氨罐相连，用于蒸发储氨罐内氨水；储氨罐的出口通过氨气引出管与氨/空气混合器的氨气入口连接；送风机通过空气输出管与氨/空气混合器的空气入口相连；氨/空气混合器的出口与喷氨格栅的喷嘴相连，喷氨格栅的喷嘴与烟气流动方向一致；静电除尘器和引风机相连。
本实用新型的有益效果是，本实用新型通过在脱硝催化剂上游安装工艺水和高温蒸汽双流体喷射系统来调节进入SCR反应器的烟气温度，确保SCR反应器内烟气温度满足脱硝催化剂的反应活性温度，从而提高SCR脱硝系统可用率和安全性。
附图说明
图1是本实用新型具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统的结构示意图；
图2是传统的SCR烟气脱硝工艺流程图；
图中：炉膛1、水平烟道2、省煤器3、烟气接入管4、导流板5、、喷氨格栅6、静态混合器7、SCR反应器8、催化剂9、氨/空气混合器10、氨气引出管11、氨蒸发器12、储氨罐13、液氨槽车14、卸氨压缩机15、送风机16、空气输出管17、吹灰设备18、烟气挡板19、热风管道20、风机21、空气预热器22、烟气输出管23、静电除尘器24、引风机25、FGD脱硫设备26、双流体喷射格栅27、三通阀门28、工艺水管路29、辅汽联箱30、锅炉蒸汽管路31、汽轮机蒸汽管路32。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。
如图1所示，本实用新型用于燃烧褐煤的SCR烟气脱硝系统包括：烟气接入管4、导流板5、喷氨格栅6、静态混合器7、SCR反应器8、氨/空气混合器10、氨蒸发器12、储氨罐13、卸氨压缩机15、送风机16、吹灰设备18、烟气挡板19、热风管道20、风机21、空气预热器22、静电除尘器24、引风机25、双流体喷射格栅27、三通阀门28、工艺水管路29、辅汽联箱30、锅炉蒸汽管路31、汽轮机蒸汽管路32。炉膛1出口依次与水平烟道2和省煤器3连接。SCR反应器8的入口通过烟气接入管4与省煤器3相连，烟气接入管4中依次布置导流板5、喷氨格栅6、双流体喷射格栅27、静态混合器7；锅炉蒸汽管路31和汽轮机蒸汽管路32分别与辅汽联箱30相连；辅汽联箱30蒸汽出口与工艺水管路29通过三通阀门28与双流体喷射格栅27相连；所述SCR反应器8下部通过烟气输出管23与静电除尘器24连接，静电除尘器24与SCR反应器8的出口通过烟气输出管23连接，烟气输出管23中依次布置烟气挡板19和空气预热器22；风机21依次通过空气预热器22的空气管道和炉膛1相连；卸氨压缩机15与储氨罐13的入口相连，氨蒸发器12与储氨罐13相连，用于蒸发储氨罐13内氨水；储氨罐13的出口通过氨气引出管11与氨/空气混合器10的氨气入口连接；送风机16通过空气输出管17与氨/空气混合器10的空气入口相连；氨/空气混合器10的出口与喷氨格栅6的喷嘴相连，喷氨格栅6的喷嘴与烟气流动方向一致；静电除尘器24和引风机25相连。
本实用新型的工作过程如下：锅炉运行后，炉膛1产生高温烟气依次通过水平烟道2、省煤器3、喷氨格栅6、双流体喷射格栅27进入静态混合器7；氨蒸发器13产生的氨蒸汽进入氨/空气混合器10后，与送风机16送来的空气混合，形成一定浓度的氨气，并由喷氨格栅6喷入烟气中；高温烟气和氨气在静态混合器7中混合均匀后，进入SCR反应器8；当测得进入SCR反应器8的烟气温度高于脱硝催化剂的最高活性温度时，立即开启工艺水管路29，通过双流体喷射格栅27进行工艺水喷射，实现烟气降温，防止烟气温度过高时，催化剂会发生烧结，造成催化剂的部分或全部催化活性丧失。因为，在锅炉运行过程中，为了避免脱硝催化剂的超温烧结，一旦出现烟气温度超温时，锅炉需要立即降负荷运行，这样会影响锅炉的运行效率和正常运行。而当测得的烟气温度低于脱硝催化剂的最低喷氨温度时，切换至高温蒸汽侧，通过双流体喷射格栅27进行高温蒸汽喷射，提高烟气温度，防止当温度低于脱硝催化剂的最低喷氨温度。因为当烟气温度低于脱硝催化剂的最低喷氨温度时，必须停止喷氨，避免脱硝催化剂和下游的空预器堵塞，从而影响锅炉系统的运行。当脱硝系统停止喷氨后，无法进行烟气脱硝，又会造成NOx的高浓度排放，严重污染环境。此外，当测得的烟气温度满足脱硝催化剂正常运行温度时，蒸汽和工艺水全部关闭。锅炉启动初期，辅助蒸汽直接来至锅炉加热后所产生蒸汽，当锅炉正常运行后，高温蒸汽来至汽轮机高压缸，工艺水则为一般工业用水。在SCR反应器8中，烟气中NOx与喷氨格栅6喷出的氨气在催化剂9的作用下发生选择性催化还原反应，NOx被还原成N2和H2O。净化后烟气依次进入低温空气预热器22、静电除尘器24，再由引风机25送入后续的FGD脱硫设备26进行脱硫处理，最后通过烟囱排放出去。
Claims (1)
1.一种具有前置双流体喷射系统的SCR烟气脱硝系统，炉膛（1）出口依次与水平烟道（2）和省煤器（3）连接；它包括：烟气接入管（4）、导流板（5）、喷氨格栅（6）、静态混合器（7）、SCR反应器（8）、氨/空气混合器（10）、氨蒸发器（12）、储氨罐（13）、卸氨压缩机（15）、送风机（16）、吹灰设备（18）、烟气挡板（19）、热风管道（20）、风机（21）、空气预热器（22）、静电除尘器（24）、引风机（25）、双流体喷射格栅（27）、三通阀门（28）、工艺水管路（29）、辅汽联箱（30）、锅炉蒸汽管路（31）和汽轮机蒸汽管路（32）；其中，SCR反应器（8）的入口通过烟气接入管（4）与省煤器（3）相连，烟气接入管（4）中依次布置导流板（5）、喷氨格栅（6）、双流体喷射格栅（27）、静态混合器（7）；锅炉蒸汽管路（31）和汽轮机蒸汽管路（32）分别与辅汽联箱（30）相连；辅汽联箱（30）蒸汽出口与工艺水管路（29）通过三通阀门（28）与双流体喷射格栅（27）相连；所述SCR反应器（8）下部通过烟气输出管（23）与静电除尘器（24）连接，烟气输出管（23）中依次布置烟气挡板（19）和空气预热器（22）；风机（21）通过空气预热器（22）的空气管道和炉膛（1）相连；卸氨压缩机（15）与储氨罐（13）的入口相连，氨蒸发器（12）与储氨罐（13）相连，用于蒸发储氨罐内氨水；储氨罐（13）的出口通过氨气引出管（11）与氨/空气混合器（10）的氨气入口连接；送风机（16）通过空气输出管（17）与氨/空气混合器（10）的空气入口相连；氨/空气混合器（10）的出口与喷氨格栅（6）的喷嘴相连，喷氨格栅（6）的喷嘴与烟气流动方向一致；静电除尘器（24）和引风机（25）相连。
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