粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法技術方案

本發明專利技術公開了粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法，脫硝系統包括：粉煤工業鍋爐、旋風分離裝置、脫硝蓄熱體、脫硫裝置和煙囪，其中，粉煤工業鍋爐的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴，還原劑噴嘴適于向爐膛內噴入還原劑，使還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理；旋風分離裝置與粉煤工業鍋爐的煙氣出口相連；脫硝蓄熱體與旋風分離裝置相連，脫硝蓄熱體適于回收煙氣余熱和對煙氣進行脫硝處理；脫硫裝置與脫硝蓄熱體相連；以及煙囪與脫硫裝置相連。利用該脫硝系統可以有效地對粉煤工業鍋爐煙氣進行脫硝處理，脫硝效率顯著。

Flue gas denitration system and denitration method of pulverized coal industrial boiler

The invention discloses a pulverized coal industrial boiler flue gas denitration system and denitration method, including denitrification system: pulverized coal industrial boiler, cyclone separator, denitration regenerator, desulfurization device and a chimney, wherein, the side wall of the pulverized coal industrial boiler is provided with a reducing agent nozzle, reducing agent nozzle is adapted to the furnace in the injection of reducing agent, the reducing agent with flue gas of pulverized coal industrial boiler in furnace mixing and pre denitrification treatment; cyclone separator and pulverized coal industrial boiler flue gas denitration outlet; heat accumulator and cyclone separation device is suitable for denitration of regenerator flue gas and waste heat recovery of flue gas denitration desulfurization and denitrification treatment; regenerator is connected; and a chimney desulfurization device connected with. The denitration system can effectively remove the flue gas from the pulverized coal industrial boiler, and the denitration efficiency is remarkable.

【技術實現步驟摘要】
粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法
本專利技術屬于煙氣脫硝領域，具體而言，本專利技術涉及粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法。
技術介紹
隨著我國經濟的飛速發展，天然氣、石油和煤等化石燃料等能源得到更加廣泛的應用，使得環境問題日益嚴峻，因此引起了一系列環境問題，如酸雨、臭氧層破壞、溫室效應等，使得我們的生存環境愈加嚴峻。我國以煤炭為主的能源結構決定了我國的氮氧化物和硫氧化物排放量一直處于居高不下的狀況，大量污染性氣體的排放，使得環境問題日益嚴峻，不僅嚴重影響我國人民的生產生活，而且不利于我國經濟的可持續發展。因此，環境問題得到了國家越來越多的關注。人類活動排放的NOX90％以上來自燃料燃燒過程。各種工業爐窯、民用爐灶、機動車及其他內燃機中的燃料高溫燃燒時，燃料中的含氮物質氧化生成NOX，參與燃燒的空氣或富氧空氣中的N2和O2也會生成NOX。從能源結構來看，我國的一次能源和發電能源構成中，煤占據了絕對的主導地位。并且我國80％以上的煤是直接燃燒的，特別是用于電站、工業鍋爐及民用鍋爐中。因此，相當長的時期內，煙氣中的NOX排放是導致我國大氣NOX污染的一個主要因素，如何減少固定源排放的NOX是大氣環境治理的一個重要課題。煙氣脫硝屬于燃燒后處理技術，許多發達國家的排煙系統都需安裝煙氣脫硝裝置。煙氣脫硝方法較多，但目前得到大量工業應用的只有選擇性催化還原法和選擇性非催化還原法，其他方法目前均處于實驗研究階段或中試階段。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術的一個目的在于提出了粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統和脫硝方法，利用該脫硝系統和脫硝方法采用兼具蓄熱和脫硝功能的脫硝蓄熱體，表面光滑、耐磨，工藝簡便可行，煙氣無需除塵即可進行脫硝反應，操作簡單，脫硝效率高。根據本專利技術的一個方面，本專利技術提出了粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，包括：粉煤工業鍋爐，所述粉煤工業鍋爐的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴，所述還原劑噴嘴適于向所述爐膛內噴入還原劑，使所述還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理；旋風分離裝置，所述旋風分離裝置與所述粉煤工業鍋爐的煙氣出口相連，所述旋風分離裝置適于對煙氣進行除塵處理；脫硝蓄熱體，所述脫硝蓄熱體與所述旋風分離裝置相連，所述脫硝蓄熱體適于回收煙氣余熱和對煙氣進行脫硝處理；脫硫裝置，所述脫硫裝置與所述脫硝蓄熱體相連，所述脫硫裝置適于除去煙氣中的硫氧化物；以及煙囪，所述煙囪與所述脫硫裝置相連。由此，利用上述實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，將還原劑噴嘴設置在爐膛側壁上，進而將煙氣與還原劑在爐膛內混合進行預脫硝處理，經過預脫硝處理后的煙氣經過除塵處理在脫硝蓄熱體內再次進行還原反應進行脫硝處理和回收余熱，最后進行脫硫處理。該系統利用爐膛內高溫，對煙氣進行預脫硝處理，從而可以部分脫除煙氣中的氮氧化物，減輕后續脫銷裝置的壓力，減少脫銷催化劑的用量，降低脫銷成本。另外，根據本專利技術上述實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，所述脫硝蓄熱體為球狀、條狀、圓柱體狀或蜂窩體狀。在本專利技術的一些實施例中，所述脫硝蓄熱體上的通孔呈正方形，所述正方形尺寸為(3-10mm)×(3-10mm)，所述通孔的壁厚為0.5-2mm，所述脫硝蓄熱體的比表面積大于500。在本專利技術的一些實施例中，所述還原劑噴嘴為霧化噴嘴。在本專利技術的一些實施例中，所述霧化噴嘴為氨水霧化噴嘴或者尿素霧化噴嘴。在本專利技術的一些實施例中，所述脫硝蓄熱體具有燃料氣入口和熱燃料氣出口，所述熱燃料氣出口與所述粉煤工業鍋爐的燃料入口相連。根據本專利技術的第二方面，本專利技術還提出了利用前面實施例所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統處理粉煤工業鍋爐煙氣的方法，包括：通過還原劑噴嘴向粉煤工業鍋爐的爐膛內噴入還原劑，使所述還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理；使從粉煤工業鍋爐內排出的混合煙氣進入旋風分離裝置，以便對混合煙氣進行除塵處理；使經過所述除塵處理的混合煙氣進入脫硝蓄熱體，以便在脫硝蓄熱體進行蓄熱和在催化劑的作用下發生還原反應脫除氮氧化物；使脫除氮氧化物的煙氣進入脫硫裝置進行脫硫處理，以便得到凈化后煙氣；將所述凈化后煙氣由煙囪排出。由此，利用上述實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝方法，將還原劑噴嘴設置在爐膛側壁上，進而將煙氣與還原劑在爐膛內混合進行預脫硝處理，經過預脫硝處理后的煙氣經過除塵處理在脫硝蓄熱體內再次進行還原反應進行脫硝處理和回收余熱，最后進行脫硫處理。該系統利用爐膛內高溫，對煙氣進行預脫硝處理，從而可以部分脫除煙氣中的氮氧化物，減輕后續脫銷裝置的壓力，減少脫銷催化劑的用量，降低脫銷成本。另外，根據本專利技術上述實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝方法還可以具有如下附加的技術特征：在本專利技術的一些實施例中，上述實施例的脫硝方法進一步包括，將利用脫硝蓄熱體對含氧氣體進行預熱，并將預熱后的含氧氣體作為助燃劑用于粉煤工業鍋爐，預熱后的含氧氣體的溫度為250-450攝氏度。在本專利技術的一些實施例中，所述混合煙氣發生還原反應的溫度為300-500攝氏度。在本專利技術的一些實施例中，所述脫硝蓄熱體包括無機粉料、脫硝催化劑和添加劑，其中，所述無機粉料的負載量為50-100質量％，所述脫硝催化劑的負載量為5-40質量％，所述添加劑的負載量為1-10質量％，所述添加劑中含有搪瓷。在本專利技術的一些實施例中，所述脫硝蓄熱體通過下列步驟制備得到：(1)將無機粉料、陶瓷粉末、搪瓷、粘結劑、增塑保濕劑、潤滑劑和水進行混合、捏合和焙燒，以便得到蜂窩蓄熱體；(2)通過共沉淀法制備得到TiO2-Al2O3復合氧化物，并將所述TiO2-Al2O3復合氧化物與活性炭進行混合，得到脫硝催化劑載體溶液；(3)利用偏鎢酸銨、偏釩酸銨、氯化鐵、氯化鑭配制得到含有鎢、釩、鐵、鑭的脫硝催化劑活性組分溶液；(4)將蜂窩蓄熱體在脫硝催化劑載體溶液內進行第一浸漬處理、干燥和焙燒；(5)將經過步驟(4)處理后的蜂窩蓄熱體在所述脫硝催化劑活性組分溶液進行第二浸漬、干燥和焙燒，以便獲得所述脫硝蓄熱體。附圖說明圖1是根據本專利技術一個實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統的結構示意圖。圖2是根據本專利技術一個實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝方法的流程圖。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。根據本專利技術的一個方面，本專利技術提出了粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，下面參考圖1描述本專利技術實施例的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，包括：粉煤工業鍋爐100、旋風分離裝置200、脫硝蓄熱體300、脫硫裝置400和煙囪500。其中，粉煤工業鍋爐100的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴110，還原劑噴嘴110適于向爐膛120內噴入還原劑，使還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在爐膛內混合并進行預脫硝處理；旋風分離裝置200與粉煤工業鍋爐100的煙氣出口120相連，旋風分離裝置200適于對煙氣進行除塵處理；脫硝蓄熱體300與旋風分離裝置200相連，脫硝蓄熱300體適于回收煙氣余熱和對煙氣進行脫硝處理；脫硫裝置400與脫硝蓄熱體300相連，脫硫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，包括：粉煤工業鍋爐，所述粉煤工業鍋爐的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴，所述還原劑噴嘴適于向所述爐膛內噴入還原劑，使所述還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理；旋風分離裝置，所述旋風分離裝置與所述粉煤工業鍋爐的煙氣出口相連，所述旋風分離裝置適于對煙氣進行除塵處理；脫硝蓄熱體，所述脫硝蓄熱體與所述旋風分離裝置相連，所述脫硝蓄熱體適于回收煙氣余熱和對煙氣進行脫硝處理；脫硫裝置，所述脫硫裝置與所述脫硝蓄熱體相連，所述脫硫裝置適于除去煙氣中的硫氧化物；以及煙囪，所述煙囪與所述脫硫裝置相連。

【技術特征摘要】
1.一種粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，包括：粉煤工業鍋爐，所述粉煤工業鍋爐的爐膛側壁上設置有還原劑噴嘴，所述還原劑噴嘴適于向所述爐膛內噴入還原劑，使所述還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理；旋風分離裝置，所述旋風分離裝置與所述粉煤工業鍋爐的煙氣出口相連，所述旋風分離裝置適于對煙氣進行除塵處理；脫硝蓄熱體，所述脫硝蓄熱體與所述旋風分離裝置相連，所述脫硝蓄熱體適于回收煙氣余熱和對煙氣進行脫硝處理；脫硫裝置，所述脫硫裝置與所述脫硝蓄熱體相連，所述脫硫裝置適于除去煙氣中的硫氧化物；以及煙囪，所述煙囪與所述脫硫裝置相連。2.根據權利要求1所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，所述脫硝蓄熱體為球狀、條狀、圓柱體狀或蜂窩體狀。3.根據權利要求2所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，所述脫硝蓄熱體上的通孔呈正方形，所述正方形尺寸為(3-10mm)×(3-10mm)，所述通孔的壁厚為0.5-2mm，所述脫硝蓄熱體的比表面積大于500。4.根據權利要求1所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，所述還原劑噴嘴為霧化噴嘴，任選地，所述霧化噴嘴為氨水霧化噴嘴或者尿素霧化噴嘴。5.根據權利要求1所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統，其特征在于，所述脫硝蓄熱體具有燃料氣入口和熱燃料氣出口，所述熱燃料氣出口與所述粉煤工業鍋爐的燃料入口相連。6.一種利用權利要求1-5任一項所述的粉煤工業鍋爐煙氣脫硝系統處理煙氣的方法，包括：通過還原劑噴嘴向粉煤工業鍋爐的爐膛內噴入還原劑，使所述還原劑與粉煤工業鍋爐煙氣在所述爐膛內混合并進行預脫硝處理；使從粉煤工業鍋爐內排出的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳道洪，王志軍，郭科宏，石為華，宋敏潔，
申請(專利權)人：北京神霧環境能源科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11