一種sncr-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，包括依次連接的爐膛、旋風分離器、除塵器、脫硫塔和煙囪，所述爐膛連接噴氨模塊，所述除塵器通過氧化煙道連接脫硫塔，所述氧化煙道內設置臭氧噴射裝置，所述臭氧噴射裝置連接臭氧發生器。本實用新型將SNCR與氣相氧化及濕法吸收相結合，先采用SNCR對煙氣進行初步脫硝，再氣相氧化成高價態氮氧化物，最終進行濕法吸收。在提高煙氣脫硝效率的同時，又兼具空間占用面積小、便于在原有系統上進行改造且改造費用較低、降低臭氧能耗、節省資源、降低成本、減少臭氧逃逸等優勢。
【專利說明】一種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大氣污染技術控制領域，具體涉及一種易集成、高效率、低能耗的SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置。
【背景技術】
[0002]煤燃燒產生的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx)，包括N20、NO、NO2, N2O3> N2O4和N2O5，氮氧化物危害性極大，是造成溫室效應、酸雨和臭氧層破壞的主要污染物之一。據統計我國大氣NOx排放中的67%來自燃煤，因此對電廠燃煤鍋爐進行NOx控制處理非常重要。近年來，我國環保法規對氮氧化物排放標準進行了更嚴格的限制和規定。
[0003]例如，申請號為201220630798.4的中國實用新型專利文獻公開了一種SNCR煙氣脫硝系統，其包括氨水儲罐、去離子水儲罐、壓縮空氣儲罐、分配控制系統、霧化噴霧系統以及NOx在線監測系統；其中，所述氨水儲罐連接至分配控制系統，其帶有攪拌電機；所述去離子水儲罐通過一去離子水加壓控制系統連接至分配控制系統；所述分配控制系統和霧化噴霧系統依次連接；所述壓縮空氣儲罐通過一壓縮空氣控制系統連接至霧化噴霧系統；所述NOx在線監測系統和分配控制系統連接。
[0004]目前較為成熟的脫硝方法有:煙氣脫硝選擇性催化還原法(以下簡稱SCR)、選擇性非催化還原法(以下簡稱SNCR)或SNCR-SCR聯合脫硝法。對于原有的大型燃煤電站燃煤鍋爐，因受爐膛幾何尺寸、溫度窗口等綜合因素的限制，采用單一的SNCR工藝，脫硝效率不高；采用單一的SCR工藝，則需要催化劑的用量和反應器尺寸較大，還需增加還原劑氨氣制備和噴射系統等設備，投資和運行費用較高；而采用SNCR-SCR混合煙氣脫硝法亦存在空間占用大、改造費用高等問題，不適用于普通中小型火電廠。
[0005]氣相氧化結合濕法吸收煙氣脫硝作為一種新型的脫硝技術，利用臭氧等氣相氧化劑將煙氣中溶解度較小的NO氧化成Ν02、Ν205等，然后再以堿性吸收液進行脫除。但實際工程中將煙氣中NO氧化成高價態氮氧化物所需的氧氮比較高，即產生臭氧的能耗較高。
實用新型內容
[0006]本實用新型提供了一種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，可解決現有脫硝系統脫除效率低、結構復雜、生產成本高、空間占用大等技術問題，簡化了脫硝工藝，降低了投資成本。
[0007]—種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，包括依次連接的爐膛、旋風分離器、除塵器、脫硫塔和煙?，所述爐膛連接噴氨模塊，所述除塵器通過氧化煙道連接脫硫塔，所述氧化煙道內設置臭氧噴射裝置，所述臭氧噴射裝置連接臭氧發生器。
[0008]鍋爐爐膛內燃燒的煙氣先在爐膛內進行SNCR脫硝，SNCR脫硝后的煙氣經除塵后進行臭氧氧化，將煙氣中溶解度較小的NO氧化成N02、N2O5等,然后再以堿性吸收液進行脫除，最后凈化后的煙氣由煙囪排出。
[0009]所述脫硫塔為濕法噴淋吸收塔，塔內自下而上依次為塔釜、噴淋層和除霧層，煙氣出口位于吸收塔的頂部，煙氣入口位于塔釜與噴淋層之間，噴淋層的數量設置2?5層，除霧層的數量設置為I?3層。吸收劑采用鈣基、鎂法及氨法等。
[0010]作為優選，所述臭氧噴射裝置為噴射格柵。
[0011]進一步優選，所述噴射格柵的格柵平面垂直于煙道壁布置。
[0012]噴射格柵的主要作用是將臭氧均勻地噴入煙氣中，臭氧噴射的均勻性對氣相氧化結合濕法吸收系統具有重要作用，不僅可以使得氣相混合均勻，避免局部地區由于氧氮比不足而造成的脫硝效率下降，提高脫硝效率。同時還可以提高臭氧的利用率，降低排煙尾氣中的臭氧逃逸率，減少對后續設備的腐蝕。
[0013]作為優選，所述噴射格柵包括:
[0014]支撐框；
[0015]安裝于支撐框內若干的噴臭氧支管；
[0016]開設在噴臭氧支管上的若干臭氧噴口。
[0017]進一步優選，各噴臭氧支管上均設有流量調節閥。各噴臭氧支管可以獨立控制。
[0018]進一步優選，還設有連接臭氧發生器的噴臭氧總管，所有噴臭氧支管均與該噴臭氧總管連通，噴臭氧總管上設有總流量調節閥。
[0019]進一步優選，所有噴臭氧支管之間相互平行，且在支撐框內均勻設置。
[0020]作為優選，還設有一與臭氧發生器連接的氣源平臺，臭氧氧化系統采用干燥壓縮氣源，包括空氣源與氧氣源兩種，產生臭氧與氮氧化物濃度比范圍為0.5-1.5。
[0021]進一步優選，所述臭氧噴口位于噴臭氧支管背離煙氣來流的一側，噴臭氧支管面向煙氣來流的一側設有加強擋板。即臭氧的噴射方向與煙氣氣流方向一致，加強擋板可以增強噴臭氧支管的強度，減少煙氣氣流中顆粒物質對噴臭氧支管的磨損。
[0022]進一步優選，所述噴射格柵內臭氧噴口的設置密度為20-40個/m2，臭氧噴口內徑為5-15mm。控制噴口流速為15_35m/s。
[0023]作為優選，所述噴氨模塊包括依次連接的計量模塊、混合模塊和氨噴射模塊，所述氨噴射模塊設置在所述爐膛的煙氣出口處。爐膛出口處煙氣溫度為800-1200°C。
[0024]本實用新型將SNCR與氣相氧化及濕法吸收相結合，先采用SNCR對煙氣進行初步脫硝，再用臭氧將煙氣中未完全脫除的NO氧化成高價態氮氧化物，最終進入吸收塔進行濕法吸收。在提高煙氣脫硝效率的同時，又兼具空間占用面積小、便于在原有系統上進行改造且改造費用較低、降低臭氧能耗、節省資源、降低成本等優勢。
[0025]同時在臭氧噴入口處設置了臭氧噴射格柵，使得臭氧均勻地噴入煙氣中，臭氧噴射的均勻性對氣相氧化結合濕法吸收系統具有重要作用，不僅可以使得氣相混合均勻，避免局部地區由于氧氮比不足而造成的脫硝效率下降，提高脫硝效率。同時還可以提高臭氧的利用率，降低排煙尾氣中的臭氧逃逸率，減少對后續設備的腐蝕。
[0026]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0027](I)空間占用面積較小，便于在原有脫硝系統基礎上進行改造且改造費用較低；
[0028](2)降低氣相氧化系統臭氧的能耗，節省資源，降低成本的同時，保證較高的脫硝效率。
[0029](3)降低排煙尾氣中的臭氧逃逸率，減少對后續設備的腐蝕。【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
[0031]圖2是本實用新型噴射格柵與氧化煙道的剖視圖。
[0032]圖3是本實用新型噴射格柵的結構示意圖。
[0033]圖4是臭氧噴口的剖視圖。
[0034]圖中所示附圖標記如下:
[0035]1-計量模塊2-混合模塊3-氨噴射模塊
[0036]4-氨噴入口 5-爐膛6-旋風分離器
[0037]7-除塵器8-氣源平臺9-臭氧發生器
[0038]10-臭氧噴入口 11-臭氧噴射裝置 12-煙氣入口
[0039]13-脫硫塔14-塔釜15-噴淋層
[0040]16-除霧層17-煙氣出口18-煙囪
[0041]19-氧化煙道 20-煙道壁1101-噴臭氧支管
[0042]1102-臭氧噴口 1103-流量調節閥 1104-加強擋板。
【具體實施方式】
[0043]如圖1~4所示，一種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，包括依次連接的爐膛5、旋風分離器6、除塵器7、脫硫塔13和煙囪18，爐膛5的爐膛出口處連接還原劑噴射模塊，連接除塵器7與脫硫塔13的煙道為氧化煙道19，氧化煙道19上設有臭氧噴入口10，臭氧噴入口 10連接臭氧發生器9，于氧化煙道19內且位于臭氧噴入口處設置臭氧噴射裝置11。
[0044]還原劑噴射模塊包括依次連接的計量模塊1、混合模塊2和氨噴射模塊3，爐膛的頂部煙氣出口處設置氨噴入口 4,氨噴射模塊3設置在該氨噴入口 4處。
[0045]脫硫塔13采用常規的多層噴淋吸收塔，塔內由下至上依次為塔釜14，噴淋層15和除霧層16，塔頂設置煙氣出口 17，煙氣出口 17連接出口煙道，出口煙道連接煙囪18，煙氣入口 12位于塔釜與噴淋層之間的塔壁上，煙氣入口 12與氧化煙道19相連，本實施方式中，噴淋層的層數設置為3層，除霧層的層數設置為2層。
[0046]除霧層由一系列厚度在0.5厘米左右的塑料板組成，每個塑料板成折疊狀，除霧層設有折疊煙道；每層噴淋層都由若干個噴嘴組成。
[0047]本實施方式中，臭氧噴射裝置11采用噴射格柵，噴射格柵的結構示意圖如圖2~圖4所75,噴射格柵包括支撐框(圖中未出)和若干根臭氧噴射支管1101,臭氧噴射支管1101上開設臭氧噴口 1102。
[0048]所有的臭氧噴射支管1101相互平行且間隔均勻地安裝在支撐框內，各噴臭氧支管上均獨立設置流量調節閥1103，在氧化煙道19外還設置一根噴臭氧總管(圖中未示出)，用于連接臭氧發生器9，所有的臭氧噴射支管1101均連通在該噴臭氧總管上，噴臭氧總管上設置總流量調節閥。
[0049]噴射格柵的臭氧噴口的設置密度為20-40個/m2，噴口內徑5_15mm ;臭氧噴口位于臭氧噴射支管的背離煙氣來流的一側，臭氧的噴射方向與煙氣流向一致，噴臭氧支管上面向煙氣來流的一側設有加強擋板1104 (如圖4所示)，用于減小煙氣中隔離物質對臭氧噴射支管的磨損，延長使用壽命。
[0050]噴射格柵在氧化煙道內的設置位置和設置方式如圖1和圖3所示，噴射格柵的平面垂直于氧化煙道19的煙道壁20設置。
[0051]臭氧發生器9還連接一個氣源平臺8，氣源平臺可使用空氣源和氧氣源兩種，負責提供潔凈干燥的氣源。臭氧發生器通過高頻放電利用合適氣源產生高濃度臭氧。
[0052]本實用新型的工藝流程如下:
[0053]采用如圖所示的工藝裝置，爐膛燃燒產生煙氣。SNCR還原劑通過計量模塊計量后進入混合模塊，與稀釋水進行充分混合。再經過噴射模塊由噴射口進入爐膛，進行煙氣的初步脫硝。可將煙氣中NO降低至150ppm左右。初步脫硝后的煙氣經過除塵裝置除塵后進入煙道。
[0054]臭氧氧化系統由氣源平臺提供潔凈干燥的氣源，氣源經過臭氧發生器產生高濃度臭氧氣體，經由臭氧入口進入煙道，并通過噴射格柵噴入煙道，使得臭氧與氮氧化物進行充分均勻的混合，將初步脫硝后的煙氣中的殘余NO氧化成N02、N2O5等高價態氮氧化物。
[0055]經過臭氧氧化后的煙氣進入噴淋塔，經過多層噴淋進行吸收脫除，再經過除霧層，得到符合排放標準的煙氣，最終進入煙?排放至空氣中。
【權利要求】
1.一種SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，包括依次連接的爐膛、旋風分離器、除塵器、脫硫塔和煙?，所述爐膛連接噴氨模塊，其特征在于，所述除塵器通過氧化煙道連接脫硫塔，所述氧化煙道內設置臭氧噴射裝置，所述臭氧噴射裝置連接臭氧發生器。
2.根據權利要求1所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述臭氧噴射裝置為噴射格柵。
3.根據權利要求2所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述噴射格柵的格柵平面垂直于煙道壁布置。
4.根據權利要求3所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述噴射格柵包括: 支撐框； 安裝于支撐框內若干的噴臭氧支管； 開設在噴臭氧支管上的若干臭氧噴口。
5.根據權利要求4所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，各噴臭氧支管上均設有流量調節閥。
6.根據權利要求4所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，還設有連接臭氧發生器的噴臭氧總管，所有噴臭氧支管均與該噴臭氧總管連通，噴臭氧總管上設有總流量調節閥。
7.根據權利要求4所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所有噴臭氧支管之間相互平行，且在支撐框內均勻設置。
8.根據權利要求4所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述臭氧噴口位于噴臭氧支管背離煙氣來流的一側，噴臭氧支管面向煙氣來流的一側設有加強擋板。
9.根據權利要求4所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述噴射格柵內臭氧噴口的設置密度為20-40個/m2，臭氧噴口內徑為5-15mm。
10.根據權利要求1?9任一權利要求所述SNCR-臭氧氧化結合濕法吸收的煙氣脫硝裝置，其特征在于，所述噴氨模塊包括依次連接的計量模塊、混合模塊和氨噴射模塊，所述氨噴射模塊設置在所述爐膛的煙氣出口處。
【文檔編號】B01D53/76GK203764106SQ201420049203
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月26日 優先權日:2014年1月26日
【發明者】梁平, 王岳軍, 莫建松, 壽冬金, 吳忠標 申請人:浙江天藍環保技術股份有限公司