双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统，包括以烷烃类气体作为烟气脱硝还原剂的烷烃类气体脱硝喷射子系统和以氨水/尿素溶液作为烟气脱硝还原剂的氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统与产生烟气的锅炉炉膛相连通，经烷烃类气体脱硝喷射子系统喷射而出的烷烃类气体和经氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统喷射雾化后的氨水/尿素溶液作为还原剂共同与锅炉炉膛内的烟气作用，进行还原脱硝反应。
【专利说明】
双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统
技术领域
[0001]本实用新型属于环保中小型燃煤工业锅炉/供暖锅炉烟气脱硝技术系统。特别涉及一种适用于负荷变化大且频繁、厂区附近有烷烃类气体源技术系统中使用的双还原剂非催化还原法脱硝系统。
【背景技术】
[0002]近几年随空气质量逐步恶化，燃煤烟气中的NOx(氮氧化物)等有害气体的排放日益突显，国家大气污染物排放标准进一步提高。如果采用常规的脱硝技术，要么建造成本过高、要么不能达到环保要求。
[0003]目前燃煤锅炉脱硝技术主要有以下几种:
[0004]第一种:低氮燃烧技术，通过分级燃烧，使煤燃烧过程中尽可能少的生成NOx，包括燃料分级和空气分级两种。
[0005]第二种:选择性非催化还原法，通过往800?1100°C的烟气中喷入氨水/尿素溶液，将烟气中已生成的NOx还原成N2和出0，达到烟气脱硝的目的。
[0006]第三种:选择性催化还原法，选择合适的温度场作为催化剂的安装位置，混合好还原剂NH3的高温烟气流经催化剂，将烟气中的NOx还原成NdPH2O，达到烟气脱硝的目的。
[0007]第四种:氧化法，烟气中NOx主要成分为NO，不溶于水，通过注入臭氧(O3)等强氧化剂，氧化成N02等高价氮氧化物，通过喷水或碱液吸收，达到烟气脱硝的目的。
[0008]上述几种技术适用范围不同，运行费用差距较大。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统。
[0010]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0011]—种双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统，包括以烷烃类气体作为烟气脱硝还原剂的烷烃类气体脱硝喷射子系统和以氨水/尿素溶液作为烟气脱硝还原剂的氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统与产生烟气的锅炉炉膛相连通，经烷烃类气体脱硝喷射子系统喷射而出的烷烃类气体和经氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统喷射雾化后的氨水/尿素溶液作为还原剂共同与锅炉炉膛内的烟气作用，进行还原脱硝反应。
[0012]在上述技术方案中，所述氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液储罐、提供用于稀释氨水/尿素溶液的除盐水的稀释水箱，氨水/尿素溶液储罐和稀释水箱分别通过第一输送栗组和第二输送栗组与第一计量分配模块相连通，第一计量分配模块的计量分配输出口与多个氨水/尿素溶液喷枪相连通，氨水/尿素溶液喷枪的喷射口与锅炉炉膛相连通，第一计量分配模块还与压缩空气系统相连通。
[0013]在上述技术方案中，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统包括提供烷烃类气体的烷烃类气体供应系统和提供喷射高压的压缩空气系统，烷烃类气体供应系统和压缩空气系统与第二计量分配模块相连，第二计量分配模块的计量分配输出口与多个烷烃类气体喷枪相连通，烷烃类气体喷枪的喷射口与锅炉炉膛相连通。
[0014]本实用新型的优点和有益效果为:
[0015]本实用新型的“双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统”通过烷烃类气体和氨水/尿素溶液作为双还原剂，完成对烟气的脱硝处理，与现有的技术相比，最大的优点是:适用于中小型燃煤工业锅炉/供暖锅炉(锅炉负荷波动较大，烟气温度波动较大)烟气脱硝;系统简单;操作简便易行;投资及运行费用低。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]其中:V1为氨水/尿素溶液储罐，V2为稀释水箱，Ml为第一输送栗组，M2为第二输送栗组，NI为第一计量分配模块，N2为第一计量分配模块，Hl为锅炉炉膛，SI?Sn为氨水/尿素溶液喷枪，Jl?Jn为烷烃类气体喷枪。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0019]本实用新型所涉及的双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统包括以烷烃类气体作为烟气脱硝还原剂的烷烃类气体脱硝喷射子系统和以氨水/尿素溶液作为烟气脱硝还原剂的氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统与产生烟气的锅炉炉膛相连通，经烷烃类气体脱硝喷射子系统喷射而出的烷烃类气体和经氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统喷射雾化后的氨水/尿素溶液作为还原剂共同与锅炉炉膛内的烟气作用，进行还原脱硝反应；(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]参见附图1，所述氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液储罐V1、提供用于稀释氨水/尿素溶液的除盐水的稀释水箱V2，氨水/尿素溶液储罐Vl和稀释水箱V2分别通过第一输送栗组Ml和第二输送栗组M2与第一计量分配模块NI相连通，第一计量分配模块NI的计量分配输出口与多个氨水/尿素溶液喷枪SI?Sn相连通，氨水/尿素溶液喷枪SI?Sn的喷射口与锅炉炉膛Hl相连通，第一计量分配模块NI还与压缩空气系统相连通(压缩空气系统为第一计量分配模块提供喷射高压)；所述第一输送栗组Ml用于控制向第一计量分配模块NI供入氨水/尿素溶液，第二输送栗组M2用于控制向第一计量分配模块NI供入稀释氨水/尿素溶液用的除盐水，氨水/尿素溶液和除盐水进入到第一计量分配模块NI进行充分混合完成对氨水/尿素溶液的稀释，同时在压缩空气系统的作用下第一计量分配模块NI通过氨水/尿素溶液喷枪SI?Sn向锅炉炉膛内喷射稀释后的一定浓度的氨水/尿素溶液。
[0021]所述烷烃类气体脱硝喷射子系统包括提供烷烃类气体的烷烃类气体供应系统和提供喷射高压的压缩空气系统，烷烃类气体供应系统和压缩空气系统与第二计量分配模块N2相连，第二计量分配模块N2的计量分配输出口与多个烷烃类气体喷枪Jl?Jn相连通，烷烃类气体喷枪Jl?Jn的喷射口与锅炉炉膛相连通;烷烃类气体和压缩空气在第二计量分配模块N2中混合后通过烷烃类气体喷枪Jl?Jn向锅炉炉膛内喷射烷烃类气体和压缩空气的混合气体。
[0022]在本实施例中，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统中均设置有电控阀、压力表和流量计等组件，所述电控阀、第一输送栗组Ml和第二输送栗组M2、以及第一计量分配模块NI和第二计量分配模块N2均与PLC控制系统相连，通过PLC控制系统实现对烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统的自动控制。
[0023]工作时，烷烃类气体和稀释后的氨水/尿素溶液雾化后喷入700?1050°C的烟气中，烷烃类气体与烟气中的O2和NOx反应，在还原部分NOx的同时，加速低温时NOx与NH3的反应速度，为后续的NH3还原NOx创造更有利的条件;氨水/尿素溶液雾滴迅速热分解成NH3和其他副产品，随后NH3与烟气中的NOx进行还原反应而生成N2和H20。其具体发生如下化学反应:
[0024]I)烷烃类气体喷入炉膛中，主要反应方程式如下:
[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)氨水喷入炉膛中，主要反应方程式如下:
[0030]4ΝΗ3+4Ν0+02^4Ν2+6Η20[0031 ] 4ΝΗ3+2Ν0+202^3Ν2+6Η20
[0032]8ΝΗ3+6Ν02^7Ν2+12Η20
[0033]3)尿素溶液喷入炉膛中，主要反应方程式如下:
[0034](NH2)2C0^2NH2+C0
[0035]ΝΗ2+Ν0^Ν2+Η20
[0036]2C0+2N0—N2+2C02
[0037]本实用新型的“双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统”与现有的技术相比，最大的优点是:适用于中小型燃煤工业锅炉/供暖锅炉(锅炉负荷波动较大，烟气温度波动较大)烟气脱硝;系统简单;操作简便易行;投资及运行费用低。
[0038]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统，其特征在于:包括以烷烃类气体作为烟气脱硝还原剂的烷烃类气体脱硝喷射子系统和以氨水/尿素溶液作为烟气脱硝还原剂的氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统，所述烷烃类气体脱硝喷射子系统和氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统与产生烟气的锅炉炉膛相连通。2.根据权利要求1所述的双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统，其特征在于:所述氨水/尿素溶液脱硝喷射子系统包括提供氨水/尿素溶液的氨水/尿素溶液储罐、提供用于稀释氨水/尿素溶液的除盐水的稀释水箱，氨水/尿素溶液储罐和稀释水箱分别通过第一输送栗组和第二输送栗组与第一计量分配模块相连通，第一计量分配模块的计量分配输出口与多个氨水/尿素溶液喷枪相连通，氨水/尿素溶液喷枪的喷射口与锅炉炉膛相连通，第一计量分配模块还与压缩空气系统相连通。3.根据权利要求1所述的双还原剂选择性非催化还原法脱硝系统，其特征在于:所述烷烃类气体脱硝喷射子系统包括提供烷烃类气体的烷烃类气体供应系统和提供喷射高压的压缩空气系统，烷烃类气体供应系统和压缩空气系统与第二计量分配模块相连，第二计量分配模块的计量分配输出口与多个烷烃类气体喷枪相连通，烷烃类气体喷枪的喷射口与锅炉炉膛相连通。
【文档编号】B01D53/56GK205461737SQ201620054428
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】幸响军, 闫循英, 于凯, 王峰, 李营
【申请人】天津辰鑫石化工程设计有限公司