雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)，包括以烷烴類氣體作為煙氣脫硝還原劑的烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和以氨水/尿素溶液作為煙氣脫硝還原劑的氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)與產(chǎn)生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經(jīng)烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)噴射而出的烷烴類氣體和經(jīng)氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣作用，進(jìn)行還原脫硝反應(yīng)。
【專利說明】
雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于環(huán)保中小型燃煤工業(yè)鍋爐/供暖鍋爐煙氣脫硝技術(shù)系統(tǒng)。特別涉及一種適用于負(fù)荷變化大且頻繁、廠區(qū)附近有烷烴類氣體源技術(shù)系統(tǒng)中使用的雙還原劑非催化還原法脫硝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年隨空氣質(zhì)量逐步惡化，燃煤煙氣中的NOx(氮氧化物)等有害氣體的排放日益突顯，國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高。如果采用常規(guī)的脫硝技術(shù)，要么建造成本過高、要么不能達(dá)到環(huán)保要求。
[0003]目前燃煤鍋爐脫硝技術(shù)主要有以下幾種:
[0004]第一種:低氮燃燒技術(shù)，通過分級燃燒，使煤燃燒過程中盡可能少的生成NOx，包括燃料分級和空氣分級兩種。
[0005]第二種:選擇性非催化還原法，通過往800?1100°C的煙氣中噴入氨水/尿素溶液，將煙氣中已生成的NOx還原成N2和出0，達(dá)到煙氣脫硝的目的。
[0006]第三種:選擇性催化還原法，選擇合適的溫度場作為催化劑的安裝位置，混合好還原劑NH3的高溫?zé)煔饬鹘?jīng)催化劑，將煙氣中的NOx還原成NdPH2O，達(dá)到煙氣脫硝的目的。
[0007]第四種:氧化法，煙氣中NOx主要成分為NO，不溶于水，通過注入臭氧(O3)等強氧化劑，氧化成N02等高價氮氧化物，通過噴水或堿液吸收，達(dá)到煙氣脫硝的目的。
[0008]上述幾種技術(shù)適用范圍不同，運行費用差距較大。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)。
[0010]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0011]—種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)，包括以烷烴類氣體作為煙氣脫硝還原劑的烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和以氨水/尿素溶液作為煙氣脫硝還原劑的氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)與產(chǎn)生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經(jīng)烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)噴射而出的烷烴類氣體和經(jīng)氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣作用，進(jìn)行還原脫硝反應(yīng)。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液儲罐、提供用于稀釋氨水/尿素溶液的除鹽水的稀釋水箱，氨水/尿素溶液儲罐和稀釋水箱分別通過第一輸送栗組和第二輸送栗組與第一計量分配模塊相連通，第一計量分配模塊的計量分配輸出口與多個氨水/尿素溶液噴槍相連通，氨水/尿素溶液噴槍的噴射口與鍋爐爐膛相連通，第一計量分配模塊還與壓縮空氣系統(tǒng)相連通。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和提供噴射高壓的壓縮空氣系統(tǒng)，烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)與第二計量分配模塊相連，第二計量分配模塊的計量分配輸出口與多個烷烴類氣體噴槍相連通，烷烴類氣體噴槍的噴射口與鍋爐爐膛相連通。
[0014]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0015]本實用新型的“雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)”通過烷烴類氣體和氨水/尿素溶液作為雙還原劑，完成對煙氣的脫硝處理，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，最大的優(yōu)點是:適用于中小型燃煤工業(yè)鍋爐/供暖鍋爐(鍋爐負(fù)荷波動較大，煙氣溫度波動較大)煙氣脫硝;系統(tǒng)簡單;操作簡便易行;投資及運行費用低。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]其中:V1為氨水/尿素溶液儲罐，V2為稀釋水箱，Ml為第一輸送栗組，M2為第二輸送栗組，NI為第一計量分配模塊，N2為第一計量分配模塊，Hl為鍋爐爐膛，SI?Sn為氨水/尿素溶液噴槍，Jl?Jn為烷烴類氣體噴槍。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0019]本實用新型所涉及的雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)包括以烷烴類氣體作為煙氣脫硝還原劑的烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和以氨水/尿素溶液作為煙氣脫硝還原劑的氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)與產(chǎn)生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經(jīng)烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)噴射而出的烷烴類氣體和經(jīng)氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣作用，進(jìn)行還原脫硝反應(yīng)；(所述氨水/尿素溶液是指氨水溶液或者尿素溶液，或者氨水和尿素的混合溶液)。
[0020]參見附圖1，所述氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液儲罐V1、提供用于稀釋氨水/尿素溶液的除鹽水的稀釋水箱V2，氨水/尿素溶液儲罐Vl和稀釋水箱V2分別通過第一輸送栗組Ml和第二輸送栗組M2與第一計量分配模塊NI相連通，第一計量分配模塊NI的計量分配輸出口與多個氨水/尿素溶液噴槍SI?Sn相連通，氨水/尿素溶液噴槍SI?Sn的噴射口與鍋爐爐膛Hl相連通，第一計量分配模塊NI還與壓縮空氣系統(tǒng)相連通(壓縮空氣系統(tǒng)為第一計量分配模塊提供噴射高壓)；所述第一輸送栗組Ml用于控制向第一計量分配模塊NI供入氨水/尿素溶液，第二輸送栗組M2用于控制向第一計量分配模塊NI供入稀釋氨水/尿素溶液用的除鹽水，氨水/尿素溶液和除鹽水進(jìn)入到第一計量分配模塊NI進(jìn)行充分混合完成對氨水/尿素溶液的稀釋，同時在壓縮空氣系統(tǒng)的作用下第一計量分配模塊NI通過氨水/尿素溶液噴槍SI?Sn向鍋爐爐膛內(nèi)噴射稀釋后的一定濃度的氨水/尿素溶液。
[0021]所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和提供噴射高壓的壓縮空氣系統(tǒng)，烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)與第二計量分配模塊N2相連，第二計量分配模塊N2的計量分配輸出口與多個烷烴類氣體噴槍Jl?Jn相連通，烷烴類氣體噴槍Jl?Jn的噴射口與鍋爐爐膛相連通;烷烴類氣體和壓縮空氣在第二計量分配模塊N2中混合后通過烷烴類氣體噴槍Jl?Jn向鍋爐爐膛內(nèi)噴射烷烴類氣體和壓縮空氣的混合氣體。
[0022]在本實施例中，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)中均設(shè)置有電控閥、壓力表和流量計等組件，所述電控閥、第一輸送栗組Ml和第二輸送栗組M2、以及第一計量分配模塊NI和第二計量分配模塊N2均與PLC控制系統(tǒng)相連，通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)對烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)的自動控制。
[0023]工作時，烷烴類氣體和稀釋后的氨水/尿素溶液霧化后噴入700?1050°C的煙氣中，烷烴類氣體與煙氣中的O2和NOx反應(yīng)，在還原部分NOx的同時，加速低溫時NOx與NH3的反應(yīng)速度，為后續(xù)的NH3還原NOx創(chuàng)造更有利的條件;氨水/尿素溶液霧滴迅速熱分解成NH3和其他副產(chǎn)品，隨后NH3與煙氣中的NOx進(jìn)行還原反應(yīng)而生成N2和H20。其具體發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):
[0024]I)烷烴類氣體噴入爐膛中，主要反應(yīng)方程式如下:
[0025]2CnHm+ (2n+m/2) 02^2nC02+mH20
[0026]2CnHm+ (n+m/2) 02^2nC0+mH20
[0027]2N0+2C0—N2+2C02
[0028]2N0+2CnHm+(2n+m/2-l )02—N2+2nC02+mH20
[0029]2)氨水噴入爐膛中，主要反應(yīng)方程式如下:
[0030]4ΝΗ3+4Ν0+02^4Ν2+6Η20[0031 ] 4ΝΗ3+2Ν0+202^3Ν2+6Η20
[0032]8ΝΗ3+6Ν02^7Ν2+12Η20
[0033]3)尿素溶液噴入爐膛中，主要反應(yīng)方程式如下:
[0034](NH2)2C0^2NH2+C0
[0035]ΝΗ2+Ν0^Ν2+Η20
[0036]2C0+2N0—N2+2C02
[0037]本實用新型的“雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)”與現(xiàn)有的技術(shù)相比，最大的優(yōu)點是:適用于中小型燃煤工業(yè)鍋爐/供暖鍋爐(鍋爐負(fù)荷波動較大，煙氣溫度波動較大)煙氣脫硝;系統(tǒng)簡單;操作簡便易行;投資及運行費用低。
[0038]以上對本實用新型做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本實用新型的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)，其特征在于:包括以烷烴類氣體作為煙氣脫硝還原劑的烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和以氨水/尿素溶液作為煙氣脫硝還原劑的氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)與產(chǎn)生煙氣的鍋爐爐膛相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液儲罐、提供用于稀釋氨水/尿素溶液的除鹽水的稀釋水箱，氨水/尿素溶液儲罐和稀釋水箱分別通過第一輸送栗組和第二輸送栗組與第一計量分配模塊相連通，第一計量分配模塊的計量分配輸出口與多個氨水/尿素溶液噴槍相連通，氨水/尿素溶液噴槍的噴射口與鍋爐爐膛相連通，第一計量分配模塊還與壓縮空氣系統(tǒng)相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統(tǒng)，其特征在于:所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統(tǒng)包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和提供噴射高壓的壓縮空氣系統(tǒng)，烷烴類氣體供應(yīng)系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)與第二計量分配模塊相連，第二計量分配模塊的計量分配輸出口與多個烷烴類氣體噴槍相連通，烷烴類氣體噴槍的噴射口與鍋爐爐膛相連通。
【文檔編號】B01D53/56GK205461737SQ201620054428
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月20日
【發(fā)明人】幸響軍, 閆循英, 于凱, 王峰, 李營
【申請人】天津辰鑫石化工程設(shè)計有限公司