一种改进型SNCR‑SCR联合脱硝装置的制作方法

本发明涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置。

背景技术：

随着经济的发展，氮氧化物 (NOx) 污染物的排放量迅速增加，严重污染了生态环境，已成为制约经济发展的重要因素之一，其中燃煤锅炉因其排放量大且相对集中、较其他分散源容易控制，成为控制氮氧化物 (NOx) 的首选目标。

目前，烟气脱硝氮氧化物 (NOx)，按照治理工艺可分为湿法脱除 NOx 和干法脱除NOx，其中常用的干法脱除 NOx 还分为选择性催化还原法 (SCR) 和选择性非催化还原法(SNCR)。循环流化床锅炉 (CFB) 技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉等领域已得到广泛的商业应用，对于 CFB 锅炉来说，由于温度场稳定，原始 NOx 浓度低，选择性非催化还原技术 (SNCR) 处理其烟气中 NOx 得到了广泛的应用。

近几年来，出现了一种 SNCR/SCR 混合脱硝工艺，能够在一个系统中实现 SNCR/SCR的联用，公开号为 CN101773781A 的专利文献中公开了一种燃煤锅炉 SNCR 和 SCR 联合脱硝的实现方法，在燃煤锅炉烟气通道上布置还原剂喷枪，在锅炉尾部烟道内布置加载有 SCR催化剂的 SCR 反应器，还原剂进入烟气通道后，与烟气发生 SNCR 反应，之后剩余还原剂与烟气经过 SCR 反应器，在催化剂表面发生 SCR 反应，该技术提高了 SNCR 反应过程中还原剂的利用率，综合脱硝效率高，在现有锅炉脱硝技术上改造方便易行，上述技术中，还原剂进入烟气通道后分解成氨气，氨气与氮氧化物进一步发生还原反应，发生 SNCR 反应之后，只有少量的（浓度约 5-30ppm）的氨气未参与反应随烟气流出，称之为氨逃逸，氨逃逸率不是无限制增加的，最高只能达到 40ppm，导致后端 SCR 脱硝效率受到氨气浓度的限制，烟气脱硝不完全 ；本技术中，提高 SCR 脱硝效率必须通过提高氨逃逸率来实现，而氨逃逸率的提高需要增加 3 至 6 倍的还原剂消耗生成，大大提高了装置运行成本 ；此外，氨逃逸率在 SNCR 反应过程中具有随机性，无法控制实际参与 SCR 反应的氨气量，导致混合法的综合脱硝效率难以通过控制系统实现。

中国专利文献 CN103638805A 公开了一种双还原剂的 CFB 锅炉 SNCR 烟气脱硝方法，包括，当旋风分离器入口烟道烟气温度850℃以上，或者，CFB锅炉负荷在70％BMCR以上时，选择从旋风分离器入口烟道喷入常规氨还原剂，当旋风分离器入口烟道烟气温度低于850℃，或者，CFB 锅炉负荷低于 70％ BMCR 时，选择从炉膛上部、旋风分离器入口烟道和分离器出口烟道中的一处或多处喷入以能产生活性氨组分的还原剂。采用上述喷射方式喷射还原剂时，由于炉膛温度高使其对喷射器的耐火等级要求较高，从而使喷射装置成本提高，另外，由于炉膛的内部空间有限，在喷射液态还原剂时，还原剂喷入后可能会造成水冷壁等锅炉内管道接触喷射液滴后容易造成腐蚀，甚至产生爆裂。

因此，现有技术的 SNCR/SCR 混合脱硝工艺中，存在 SCR 段脱硝效率低，或 SCR 段脱硝效率高则还原剂使用量多，综合脱硝效率难以通过控制系统实现的缺点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

一种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置，包括尿素溶液制备系统，炉膛、连接烟道和反应器，所述连接烟道包括与炉膛相连接的水平段和与反应室相连接的竖直段，反应器底部设有出口，所述出口处设有出口烟道，所述炉膛内壁设有喷枪组，炉膛内部设有转向室，所述转向室内壁安装有补充喷枪，所述尿素溶液制备系统设置在炉膛外，尿素溶液制备系统通过SNCR计量装置与喷枪组相连接，尿素溶液制备系统通过补充计量装置与补充喷枪相连接，所述炉腔内壁安装有燃烧器。

优选的，所述喷枪组包括水平方向间隔布置的水平喷枪组和竖直方向间隔布置的竖直喷枪组。

优选的，所述炉腔内与竖直喷枪组对应的位置安装有过热器和再热器，过热器与再热器相连接。

优选的，所述炉腔内水平安装有省煤器。

优选的，所述连接烟道的竖直段设有均流导流组件，所述均流导流组件包括由下至上依次设置的烟气进口、交叉导流板、导流格和烟气出口，所述导流格上表面设有若干块竖板。

优选的，所述连接烟道的竖直段位于均流导流组件上方的位置设有导流板。

优选的，所述反应器内由上至下依次设置有整流格栅、挡板和催化剂层，所述挡板上间隔设置有若干个测试孔。

本发明的优点在于：该种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置，使SNCR 装置维持较低的NH3和NOx化学计量比，降低氨逃逸浓度；在转向室增加一组补充喷枪，利用炉内热烟气直接热解部分尿素，补充后部SCR装置所需要的还原剂（NH3），整套脱硝装置节约15-20%的还原剂耗量，同时脱硝效率的调整将更为灵活，可以单独调整SNCR装置或SCR装置的脱硝效率。

附图说明

图1为本发明所述的一种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置的结构示意图。

图2为本发明所述的均流导流组件的结构示意图。

其中：1-尿素溶液制备系统，2-SNCR计量装置，3-补充计量装置，4-燃烧器，5-炉膛，6-喷枪组，7-过热器，8-再热器，9-省煤器，10-转向室，11-补充喷枪，12-水平段，13-均流导流组件，14-导流板，15-整流格栅，16-测试孔，17-催化剂层，18-出口烟道，19-反应器，20-竖直段，21-烟气出口，22-竖板，23-导流格，24-交叉导流板，25-烟气进口。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，一种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置，包括尿素溶液制备系统1，炉膛5、连接烟道和反应器19，所述连接烟道包括与炉膛5相连接的水平段12和与反应室相连接的竖直段20，反应器19底部设有出口，所述出口处设有出口烟道18，所述炉膛5内壁设有喷枪组6，炉膛5内部设有转向室10，所述转向室10内壁安装有补充喷枪11，所述尿素溶液制备系统1设置在炉膛5外，尿素溶液制备系统1通过SNCR计量装置2与喷枪组6相连接，尿素溶液制备系统1通过补充计量装置3与补充喷枪11相连接，所述炉腔内壁安装有燃烧器4。

其中，所述喷枪组6包括水平方向间隔布置的水平喷枪组6和竖直方向间隔布置的竖直喷枪组6。

其中，所述炉腔内与竖直喷枪组6对应的位置安装有过热器7和再热器8，过热器7与再热器8相连接。

值得注意的是，所述炉腔内水平安装有省煤器9，所述连接烟道的竖直段20设有均流导流组件13，所述均流导流组件13包括由下至上依次设置的烟气进口25、交叉导流板24、导流格23和烟气出口21，所述导流格23上表面设有若干块竖板22。

在本实施例，所述连接烟道的竖直段20位于均流导流组件13上方的位置设有导流板14，所述反应器19内由上至下依次设置有整流格栅15、挡板和催化剂层17，所述挡板上间隔设置有若干个测试孔16。

基于上述，该种改进型SNCR-SCR 联合脱硝装置，省煤器9出口NH3摩尔分数增量与补充尿素溶液流量呈线性关系，在脱硝装置总效率86.7%，前端SNCR装置的效率40%的条件下，SNCR装置NH3和NOx的化学计量比能够控制在1.3-1.4之间，降低了整套脱硝装置的干尿素耗量，取得了非常好的经济效益。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。