CN202590630U

CN202590630U - 燃煤锅炉低温scr固定床烟气脱硝装置

Info

Publication number: CN202590630U
Application number: CN 201220228188
Authority: CN
Inventors: 李新春; 孙永斌
Original assignee: North China Electric Power Design Institute of China Power Engineering Consulting Group Corp
Current assignee: North China Power Engineering Co Ltd of China Power Engineering Consulting Group
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-05-18

Abstract

本实用新型一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝方法及装置，将烟气和脱硝还原剂氨气通入脱硝反应器，其采用的脱硝装置具有两个以上的脱硝反应器，烟气中的SO₂和氨气反应生成的硫酸盐沉积在催化剂上，造成催化剂失活；停止催化剂已经失活的脱硝反应器的脱硝工作，同时启动另外的脱硝反应器进行上述脱硝反应，并将再生气通入催化剂已经失活的脱硝反应器进行催化剂再生，再生后的脱硝反应器再替换催化剂已经失活的脱硝反应器，反复循环；再生过程中，分解出SO₂和氨气，再生后分解的气体从脱硝反应器排出。本实用新型针对现有低温SCR技术在实际应用中的难点，提出一种可行的，适用范围更广的燃煤锅炉低温SCR装置。

Description

燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置

技术领域

本实用新型属于锅炉烟气排放处理装置，特别是一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置。

背景技术

我国一次能源中，煤炭的消耗比例在70%以上，因此煤炭是我国能源的主要来源。煤炭燃烧过程中产生的NO_X是继SO₂之后亟待治理的重要大气污染物质之一。为了保护环境，实现人类的可持续发展，世界各国制定了严格的环保法规，如美国、日本、德国等都制定了严格的氮氧化特的排放标准，并规定了严格执行的削减计划。2011年7月29日，中国发布了GB13223-2011“火电厂大气污染物排放标准”，已于2012年1月1日正式实施，其中燃煤电厂NOX的排放指标进行了大幅度的削减，排放浓度从GB13223-2003版的450mg/m³下调到GB13223-2011版的100mg/m³，全部的新建燃煤电厂需配套脱硝装置，老电厂需进行脱硝改造。

传统的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR），其中SNCR因其脱硝效率低，容易产生二次污染，应用较少。SCR法虽然可以实现很高的脱硝效率，满足严格的烟气排放标准，但是高温SCR脱硝技术反应温度要求在350℃-400℃，反应器常被布置在锅炉之后，这种布置方式的烟气中含有大量SO₂、K₂O、CaO和As₂O₃等，会引起催化剂中毒失活，而高浓度的飞灰又会引起催化剂的堵塞和腐蚀，降低其使用寿命；另一方面，由于空间和管道的局限期性，在一些电厂现有锅炉***中进行高温SCR***改造需破坏原有***，改造费用很高。

低温SCR将反应温度降低至80-200℃，可以将SCR反应器布置在除尘器或引风机后的炉后空间，对大多数机组的布局不产生大的影响；另外，由于烟气温度的降低，低温SCR将会有效减少反应器的体积；其次，由于采用固定床脱硝及再生，脱硝催化剂的破损率低，基本不需补充新催化剂；同时由于采用的是低飞灰布置，催化剂的运行环境相对较好，节约***运行维护的工作量，因此低温SCR比高温SCR来说技术经济方面存在优势，是非常有竞争力的技术。

目前国内外低温SCR开发的热点主要是开发高效抗硫抗水的SCR催化剂。公开号为CN101767003A、CN102008956A、CN101352681的中国实用新型专利说明书公开了几种低温SCR催化剂，均采用锰的氧化物MnOx作为活性组分，其采用的载体略有不同，分别为Ti氧化物或活性炭作为载体。由于低温SCR反应温度较低，烟气中的SO₂会与NH₃反应生成硫酸铵、硫酸氢铵等盐附着在催化剂表面，使得催化剂的活性逐渐下降。因此，仅靠催化剂本身很难实现抗硫和抗水的性能，这也是低温SCR技术尚不能工业推广应用的主要原因。

因此，要实现烟气的低温SCR，需要一种新的可行的低温SCR装置。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于，针对现有低温SCR技术在实际应用中的难点，提出一种可行的，适用范围更广的燃煤锅炉低温SCR装置。

本实用新型的技术方案为：一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，包含烟气入口、再生气入口、氨气入口、烟气出口、再生气出口；包含脱硝反应器，该脱硝反应器为两个以上，脱硝反应器内设置固定床，固定床上设置催化剂，固定床下方设置气体分布器；烟气入口、氨气入口及再生气入口连接脱硝反应器下部，脱硝反应器上部设置烟气出口及再生气出口。

再生气出口连接洗涤冷却塔，洗涤冷却塔上部设置再生气排空口，洗涤冷却塔下部设置产物出口。

产物出口连接厚稠器，厚稠器连接离心机，离心机连接干燥器，干燥器设有成品出口。

该催化剂为低温催化剂。

本实用新型的有益效果为：经试验表明，应用本实用新型的低温催化固定床烟气脱硝方法，在较低的烟气温度（80-200℃）下，可实现较高的脱硝性能，氮氧化物的脱除率为32-95%，脱硝效率高。不仅适合新建锅炉，也适合旧锅炉的改造，对电厂的空间要求低。通过对两台或多台脱硝反应器中的脱硝催化剂分别间竭再生，解决了催化剂中毒失活问题，提高了***运行稳定性，降低了催化剂损耗，不仅能减少污染物排放，同时可回收脱硝过程中产生的硫酸铵副产品用于氮肥，较目前其他的脱硝方法更具有经济性，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1本实用新型的装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所述，本实用新型一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，包含烟气入口1、再生气入口2、氨气入口3、烟气出口4、再生气出口5；包含脱硝反应器6，该脱硝反应器6为两个以上，本实施例中以两个为例。该脱硝反应器6内设置固定床催化剂61，本实施例中选用低温催化剂，固定床催化剂61下方设置气体分布器62；烟气入口1、氨气入口3及再生气入口2连接脱硝反应器6下部，脱硝反应器6上部设置烟气出口4及再生气出口5，再生气出口5连接洗涤冷却塔7，洗涤冷却塔7上部设置再生气排空口71，洗涤冷却塔7下部设置产物出口72。产物出口72连接厚稠器8，厚稠器8连接离心机9，离心机9连接干燥器10，干燥器10设有成品出口11。

使用时，将烟气和脱硝还原剂氨气通入脱硝反应器6，所述烟气和氨气在脱硝反应器6内与固定床催化剂61之间以逆流或错流的方式进行气固接触，烟气中的NO_X与氨气反应，生产的氮气和水蒸气随脱硝烟气从烟气出口4排出脱硝反应器6；在上述过程中，烟气中的SO₂和氨气反应生成的硫酸盐沉积在催化剂上，造成催化剂失活。

停止催化剂已经失活的脱硝反应器的脱硝工作，同时启动另外的脱硝反应器进行上述脱硝反应，并将再生气通入催化剂已经失活的脱硝反应器进行催化剂再生，这里的再生气可以是高温且化学性质稳定的气体，一般采用300℃~600℃的空气、N₂或清洁烟气，再生过程中，分解出SO₂和氨气，再生后的脱硝反应器再替换催化剂已经失活的脱硝反应器，反复循环，而再生后分解的气体（主要是SO₂和氨气）从脱硝反应器排出。

排出的再生气通过再生气出口5通入洗涤冷却塔7，并喷入水蒸气和空气，使得SO₂、氨气水蒸气和空气中的氧气相互反应，生成硫酸铵溶液。上述硫酸铵溶液从产物出口72流出，经过厚稠器、离心机9、干燥器10处理后，经成品出口11得到硫酸铵产品。

上述实施例中两台脱硝反应器，多台脱硝反应器也是同样的工作模式，其经历“投用—退出—再生—投用”反复循环。

本实施例中可以选用的低温催化剂指可以在80-200℃进行高效催化反应的催化剂，其可以为：武汉某公司生产的ETX-3型低温脱硝催化剂；兰州某化工新技术公司生产的RN-372低温脱硝催化剂；以及专利公开号分别为CN101767003A、CN102008956A、CN101352681的低温脱硝催化剂等。

Claims

1.一种燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，其特征在于，包含烟气入口、再生气入口、氨气入口、烟气出口、再生气出口；

包含脱硝反应器，该脱硝反应器为两个以上，脱硝反应器内设置固定床，固定床上设置催化剂，固定床下方设置气体分布器；

烟气入口、氨气入口及再生气入口连接脱硝反应器下部，脱硝反应器上部设置烟气出口及再生气出口。

2.如权利要求1所述的燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，其特征在于，再生气出口连接洗涤冷却塔，洗涤冷却塔上部设置再生气排空口，洗涤冷却塔下部设置产物出口。

3.如权利要求2所述的燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，其特征在于，产物出口连接厚稠器，厚稠器连接离心机，离心机连接干燥器，干燥器设有成品出口。

4.如权利要求1-3任一所述的燃煤锅炉低温SCR固定床烟气脱硝装置，其特征在于，该催化剂为80-200℃低温催化剂。