低温scr反应器、烟气低温脱硝系统、处理系统及处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保领域，特别是涉及一种低温SCR反应器、烟气低温脱硝系统、烟气处理系统及处理方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，空气质量越来越差，环保问题成了各大城市的急需解决的重要问题之一。
[0003]目前，垃圾焚烧厂同燃煤、燃油等发电厂一样，排入大气环境中的烟气也会含有一定量的烟尘颗粒物，HC1、HF、SOjP NOx酸性气体以及二恶英类卤代化合物等大气污染物。对此，我国的生活垃圾电厂在尾部均设计并安装脱酸反应塔、布袋除尘器等烟气净化设备，成功控制了烟尘、颗粒物和易溶性酸性气体。但是，烟气中的NOx，由于绝大部分为N0不易溶于水，通过现有的脱酸反应塔不能有效去除，致使高浓度排放。
[0004]在生活垃圾焚烧炉中，由于烟气中的重金属含量较之大型火电厂高，更易引起SCR催化剂中毒，大大削弱SCR催化剂活性，在垃圾处理规模为33t/h的意大利Brescia垃圾焚烧厂采用高温高尘布置SCR烟气脱硝系统，运行2年后，催化剂中毒、堵塞严重，目前尚未有大规模的工程应用。就垃圾电厂来说，垃圾焚烧烟气经过脱硫除尘之后的温度大概在150°C _170°C左右，工程上切实可行的SCR烟气脱硝系统多为低温低尘布置方式，但此种布置方式的烟气脱硝系统具有如下特点:建设成本方面:SCR技术需要较大空间，新增设备较多，如催化反应器、换热器等，由于SCR的催化剂需要安装在反应器内，制造反应器、前后连接烟道及对反应器和烟道进行支撑的钢结构等均要消耗大量钢材。如果对老厂进行改造，尾部引风机的扩容改造也增加一定的成本。运行成本方面:烟气脱硝系统需要热量对尾部烟气进行再加热以达到催化剂反应的活性温度，导致额外能源消耗；由于前后连接烟道的沿程阻力和局部阻力，反应器内催化剂压降和换热器压降使整个系统阻力增加很多，一般为lOOOPa左右，有的甚至高达2500Pa左右，导致引风机需要更大输出电功率。
[0005]由此可见，上述现有的低温SCR反应器、烟气脱销系统及烟气处理系统在使用上，显然仍存在诸多缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种低温区能耗低、压降小、高效率且设备占用空间小和应用范围广的低温SCR反应器、烟气低温脱硝系统及烟气处理系统，实属当前业界极需改进的目标。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种投资低、占地少、压降小的烟气低温脱硝系统中的低温SCR反应器。
[0007]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种低温SCR反应器，包括反应器壳体，所述反应器壳体一端为进气口，另一端为出气口，所述反应器壳体内设置有箱式催化剂模块；所述箱式催化剂模块包括沿反应器进、出气口方向设置的、内装有颗粒状催化剂的催化剂层，所述催化剂层有多个，催化剂层之间留有进气或出气通道，所述进气通道与出气通道间隔设置。
[0009]进一步地，所述颗粒状催化剂采用三叶草型结构。
[0010]进一步地，所述颗粒状催化剂的催化剂载体为Ti02，活性成分为V205。
[0011]进一步地，所述箱式催化剂模块为多个，所述多个箱式催化剂模块并列设置，且沿反应器进、出气口方向仅设置一层。
[0012]进一步地，所述反应器壳体内装有防尘罩，所述防尘罩上下两面采用金属网格，其形状与多个箱式催化剂模块布置形状匹配一致。
[0013]本发明要解决的另外一个技术问题是提供一种能耗低、压降小、效率高、设备占用空间小和应用范围广的烟气低温脱硝系统。
[0014]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
[0015]—种烟气低温脱硝系统，包括供氨气部分、氨气/空气混合器、烟气/还原剂混合器、引风机，还包括上述的低温SCR反应器；所述供氨气部分的氨气出口连接氨气/空气混合器的第一进气口，所述氨气/空气混合器的出气口连接烟气/还原剂混合器的进气口，所述烟气/还原剂混合器的出气口连接低温SCR反应器的进气口，所述低温SCR反应器的出气口与引风机的进气口连接；所述氨气/空气混合器还设置有第二进气口。
[0016]进一步地，还包括氨稀释风机、氨稀释风加热器；所述低温SCR反应器的出气口还与氨稀释风机的进气口连接；所述氨稀释风机的出气口与氨气/空气混合器的第二进气口连接，两者之间设置有所述氨稀释风加热器。
[0017]进一步地，所述低温SCR反应器还设置有旁路管道，所述旁路管道的一端与烟气/还原剂混合器的出气口连接，另一端与引风机的进气口连接；所述旁路管道上设置有旁路挡板，所述低温SCR反应器的进、出气口也分别设置有挡板。
[0018]本发明要解决的第三个技术问题是提供一种能耗低、压降小、效率高、设备占用空间小和应用范围广的烟气处理系统。
[0019]为解决上述技术问题，本发明如下技术方案:
[0020]一种烟气处理系统，包括脱酸塔及与脱酸塔连接的布袋除尘器，还包括上述的烟气低温脱硝系统，所述烟气低温脱硝系统与布袋除尘器的出气口连接。
[0021]本发明还提供了一种烟气处理方法，应用上述的烟气处理系统进行烟气处理；所述布袋除尘器出气口的烟气温度为150°C _170°C;所述烟气经半干法脱酸、布袋除尘器除尘后，烟气中的S02、HC1和粉尘有害组分浓度分别低于80mg/m3、50mg/m3和20mg/m3。
[0022]采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点:
[0023]1、低温SCR反应器采用箱式催化剂模块化设计，催化剂层并列设置，两边设置有进气、出气通道，烟气从进气通道进入穿过催化剂层，从出气通道穿出，具有压降小的特点。
[0024]2、催化剂层内装有颗粒状催化剂，其具有比表面积大、寿命长的特点，催化剂模块需求量少，反应器尺寸小，因此大大节省了设备占地以及设备投资；由于采用的催化剂具有较低的起始催化温度和较高的比表面积特性，使其具有低温、高活性特点。
[0025]3、催化剂为三叶草形和较薄的催化剂层，具有较低的压力损失，使其具有压降小的特点，
[0026]4、箱式催化剂模块单层布置形式，而传统的SCR反应器采用蜂窝形催化剂模块，采用“2+1 ”或者“3+1 ”的布置形式，相对具有压降小的特点。
[0027]5、由于布袋除尘器出口的烟气不需要再次加热升温，可以直接进入低温SCR反应系统，从而无需增加换热器，因此大大节省了设备占地以及设备投资，由于无换热器压降及催化剂压降小，因此无需更换大功率引风机，大大降低了设备投入。
[0028]6、氨稀释风机取自于低温脱硝后的带温净烟气，而非常温空气，这样就降低了升高氨稀释风机温度的能量消耗。
[0029]7、烟气经过脱酸塔、布袋除尘器后直接进入低温SCR反应器进行脱硝反应，不需要烟气的再加热升温，极大的降低了能量消耗。
【附图说明】
[0030]上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0031]图1是本发明提供的一种烟气处理系统的结构示意图。
[0032]图2为低温SCR反应器内的箱式催化剂模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]实施例一
[0034]本发明实施例一提供的一种烟气低温脱硝系统适用于工业领域的烟气处理。如图1所不，本实施例提供的一种烟气低温脱硝系统，包括:供氨气部分、氨气/空气混合器8、烟气/还原剂混合器10、低温SCR反应器11、引风机23。供氨气部分的氨气出口连接氨气/空气混合器8的第一进气口，氨气/空气混合器8的出气口连接烟气/还原剂混合器10的进气口，烟气/还原剂混合器10的出气口连接低温SCR反应器11的进气口，低温SCR反应器11的出气口与引风机23的进气口连接；氨气/空气混合器8还设置有第二进气口。
[0035]为了保证烟气低温脱硝系统在进行脱硝反应时压降小、节省设备占地以及建设成本，其中的低温SCR反应器11可采用如下优选的方式，配合图2所示:
[0036]低温SCR反应器11包括反应器壳体，反应器壳体一端为进气口，另一端为出气口，反应器壳体内设置有箱式催化剂模块。
[0037]箱式催化剂模块包括沿反应器进、出气口方向设置的、内装有颗粒状催化剂的催化剂层101，催化剂层有多个，催化剂层之间留有进气通道102或出气通道103，进气通道102与出气通道103间隔设置，进气通道102上端开口，下端封闭，出气通道103下端开口、上端封闭，封闭部分可采用密封盖105。多个催化剂层101之间通过连接件104及密封盖105连接。箱式催化剂模块壳体107上可设置吊具106，用于将箱式催化剂模块吊入反应器壳体内。箱式催化剂模块外壳材质可采用不锈钢0Crl8Ni9材料，其形状可为正方体或者长方体。
[0038]上述颗粒状催化剂优选采用三叶草型结构。颗粒状催化