本發(fā)明涉及一種SCR脫硝裝置，特別是一種分級混合高效SCR脫硝裝置。

背景技術(shù)：

NOx是主要的大氣污染物之一，而燃煤電站排放煙氣中的NOx是主要的人為排放源。為控制燃煤電站排放的NOx，現(xiàn)役機(jī)組大多進(jìn)行了脫硝改造，在眾多脫硝手段中，選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction，SCR)煙氣脫硝技術(shù)因其脫硝效率高、技術(shù)成熟成為大型火電機(jī)組脫硝改造的首選技術(shù)，SCR煙氣脫硝在催化劑的催化及還原劑NH3的作用下選擇性的將煙氣中的氮氧化物脫除。

隨著國家對燃煤電站大氣污染物NOx控制標(biāo)準(zhǔn)的提高，SCR也因此需要更高的脫硝效率來滿足出口NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)。為獲得更高的脫硝效率，除了催化劑自身的活性以外，反應(yīng)器內(nèi)合理的流場及氨氮比的均勻程度也是影響效率的關(guān)鍵因素，其中氨氮比的均勻程度對脫硝效果的影響尤為顯著。相關(guān)理論研究表明：脫硝效率越高，氨氮比的均勻程度對脫硝效果的影響就越大，當(dāng)獲得95％以上的脫硝效率，在保證出口氨逃逸3ppm的條件下，首層催化劑入口氨氮比的相對偏差系數(shù)應(yīng)控制在2％以內(nèi)，如此均勻的氨氮比分布，工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難度非常大。

實(shí)際工程中通過調(diào)節(jié)噴氨格柵以及安裝靜態(tài)混合器等方法可以將首層催化劑入口氨氮比的相對偏差系數(shù)控制在5％左右。在此條件下，當(dāng)達(dá)到較高的脫硝效率時(shí)(比如達(dá)到95％以上的脫硝效率)，必將產(chǎn)生大量的氨逃逸，隨之產(chǎn)生大量的ABS。

因此，在首層催化劑入口氨氮比的均勻程度達(dá)到一定的情況下，通過提高進(jìn)入第二層催化劑氨氮比的均勻性來提高脫硝效率，同時(shí)控制氨逃逸成為研究的重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的現(xiàn)有技術(shù)中要提高燃煤電站脫硝效率，催化劑入口氨氮比的均勻程度控制要求很高，難度很大的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種分級混合高效SCR脫硝裝置，包括SCR反應(yīng)器主體、噴氨格柵、第一級混合器、包含兩層以上催化劑的催化劑層，所述噴氨格柵、第一級混合器、催化劑層沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向依次設(shè)置，所述催化劑層中間設(shè)有第二級混合器。

通過在催化劑層之間安裝第二級混合器，與第一級混合器相配合，分兩次將NOx與還原劑NH3混合均勻的方法來提高脫硝效率，并且控制反應(yīng)器出口的氨逃逸。

進(jìn)一步的，所述催化劑層包括沿?zé)煔夥较蛞来卧O(shè)置的第一層催化劑、第二層催化劑、第三層催化劑，所述第二級混合器設(shè)置在第一層催化劑出口與第二層催化劑入口之間。

進(jìn)一步的，所述第二級混合器根據(jù)SCR反應(yīng)器截面面積大小布置多組。

當(dāng)SCR反應(yīng)器截面面積大時(shí)，布置多組第二級混合器。

進(jìn)一步的，所述SCR脫銷裝置內(nèi)部還設(shè)有支撐桿，所述第二級混合器設(shè)置在支撐桿上。

進(jìn)一步的，所述第二級混合器外表面設(shè)有耐磨損耐腐蝕層。

進(jìn)一步的，還包括SCR反應(yīng)器下轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板、SCR反應(yīng)器上轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板、整流格柵，所述整流格柵設(shè)置在催化劑層前方。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、結(jié)構(gòu)合理，安裝和實(shí)施方便。

2、保證首層催化劑入口氨氮比分布均勻性的同時(shí)，有效的提高進(jìn)入第二層催化劑氨氮比的均勻程度，大幅提高脫硝效率。

3、有效控制氨逃逸。

4、提高設(shè)備使用壽命，降低了企業(yè)的運(yùn)行成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種分級混合高效SCR脫硝方法的示意圖。

圖2為為SCR第一層催化劑入口氨氮比偏差對脫硝效率及氨逃逸的影響。

圖3為第一層催化劑入口氨氮比的相對偏差為5％的情況下，提升第二層催化劑入口氨氮比的均勻程度對脫硝效率及氨逃逸的影響。

標(biāo)注說明：

1-SCR反應(yīng)器下轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板 2-噴氨格柵 3-第一級混合器

4-SCR反應(yīng)器上轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板 5-整流格柵 6-SCR反應(yīng)器主體

7-第二級混合器 8-支撐桿 10-催化劑層 101-第一層催化劑

102-第二層催化劑 103-第三層催化劑

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說明本專利：

實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例包括SCR反應(yīng)器主體6、噴氨格柵2、第一級混合器3、催化劑層10，催化劑層10包括兩層以上的催化劑，在不同層的催化劑中間設(shè)置第二級混合器7，通過分級混合的方式，提高氨氮比的均勻性來提高脫硝效率，同時(shí)控制氨逃逸。

實(shí)施例2：本實(shí)施例中，催化劑層10包括第一層催化劑101、第二層催化劑102、第三層催化劑103、三層催化劑沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向依次設(shè)置，第二級混合器7設(shè)置在第一層催化劑101出口與第二層催化劑102入口之間。

實(shí)施例3：本實(shí)施例中，當(dāng)SCR反應(yīng)器截面面積大時(shí)，設(shè)置多組第二級混合器7。

實(shí)施例4：本實(shí)施例中，SCR脫硝裝置內(nèi)部還設(shè)有支撐桿8，第二級混合器7設(shè)置在支撐桿8上。

實(shí)施例5：本實(shí)施中，第二級混合器7表面設(shè)有耐磨損耐腐蝕層，第一級混合器3也可以設(shè)置耐磨損耐腐蝕層。

實(shí)施例6：本實(shí)施例中，還包括SCR反應(yīng)器下轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板1、SCR反應(yīng)器上轉(zhuǎn)角導(dǎo)流板4、整流格柵5，整流格柵5設(shè)置在催化劑層10前方。

現(xiàn)有技術(shù)中，煙氣從鍋爐尾部受熱面省煤器出來以后進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器主體，在上升煙道與噴氨格柵噴出的氨氣經(jīng)第一級混合器混合后進(jìn)入催化劑層進(jìn)行脫硝反應(yīng)，由于第一層催化劑入口氨氮比的均勻程度有限，并且第一層催化劑的脫硝程度不均，導(dǎo)致第二層催化劑入口氨氮比的不均程度進(jìn)一步擴(kuò)大，嚴(yán)重影響后面催化劑的脫硝效果。本發(fā)明在保證第一層催化劑入口氨氮比均勻程度的同時(shí)，于第一層催化劑與第二層催化劑之間安裝第二級混合器，提高進(jìn)入第二層催化劑氨氮比的均勻程度，從而大大提高脫硝效率，同時(shí)能將SCR反應(yīng)器出口的氨逃逸控制在要求范圍內(nèi)。

通過使用本發(fā)明，對于電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及環(huán)保都具有重要意義，從環(huán)保角度講，國家對于大氣污染物NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，部分地區(qū)NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)被要求到了100mg/Nm3以內(nèi)，近幾年“超低排放”的概念將NOx的排放限定在更低的50mg/Nm3以內(nèi)。通過本發(fā)明能夠有效的提高脫硝效率，并在提高脫硝效率的同時(shí)能夠降低氨逃逸，從而有效的緩解了電廠ABS(Ammonium Bisulfate，即硫酸氫銨)問題，對于催化劑及空預(yù)器都大有益處。

此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。