本發(fā)明涉及一種SCR煙氣脫硝裝置，特別是一種基于分級(jí)混合的π型鍋爐SCR煙氣脫硝裝置。
背景技術(shù)：
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，已成為大型火電機(jī)組脫硝的首選技術(shù)。研究證明，首層催化劑主要以脫硝為主，第二層催化劑對(duì)氨逃逸的控制起著關(guān)鍵作用，因此，首層催化劑后即第二層及以后層催化劑入口煙氣中氨氮摩爾比分布均勻性對(duì)氨逃逸和脫硝效率有著重要影響，分布均勻性越差則氨逃逸越高，同時(shí)較高的氨逃逸也限制了脫硝裝置整體脫硝效率的提升，且要求的脫硝效率越高，這種影響越明顯。
當(dāng)前π型鍋爐SCR煙氣脫硝裝置采用高灰型布置方式，主要布置在省煤器出口與空預(yù)器入口之間，煙氣的基本流程為：省煤器出口的煙氣進(jìn)入上升煙道，與噴氨格柵噴出的氨-空氣混合氣混合，經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板、整流格柵后，進(jìn)入催化劑層進(jìn)行脫硝反應(yīng)，反應(yīng)后的煙氣經(jīng)過(guò)SCR出口煙道進(jìn)入空預(yù)器。但由于空間的限制，每層催化劑之間的高度一般控制在2～3m，較短的混合距離難以保證進(jìn)入第二層催化劑的煙氣中氨氮摩爾比的均勻性。
對(duì)于π型鍋爐而言，省煤器出口至SCR煙氣脫硝裝置入口具有較長(zhǎng)的煙道，且省煤器出口煙氣流速基本滿足脫硝裝置設(shè)計(jì)要求，因此，如何通過(guò)優(yōu)化布置首層催化劑，進(jìn)一步改善煙氣經(jīng)過(guò)首層催化劑后氨氮摩爾比混合均勻性，成為保證氨逃逸、進(jìn)一步提升脫硝效率的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的是傳統(tǒng)SCR煙氣脫硝經(jīng)過(guò)首層催化劑后氨氮摩爾比分布均勻性變差，導(dǎo)致脫硝效率提升受限以及氨逃逸的技術(shù)問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種基于分級(jí)混合的π型鍋爐SCR煙氣脫硝裝置，包括爐膛、省煤器、噴氨系統(tǒng)、第一層催化劑、第二層催化劑，其特征在于，所述噴氨系統(tǒng)、第一層催化劑沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向依次設(shè)置在省煤器出口。
將及噴氨系統(tǒng)及第一層催化劑直接布置在省煤器出口，大大增加了第一層催化劑出口氨氮摩爾比的混合距離，有效地改善第二層催化劑入口煙氣中氨氮摩爾比分布的均勻程度，提高了第二層催化劑的脫硝能力和氨逃逸的控制能力。
進(jìn)一步的，所述噴氨系統(tǒng)和第一層催化劑之間沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向依次設(shè)有第一級(jí)混合裝置、第一級(jí)整流格柵。
第一級(jí)混合裝置、第一級(jí)整流格柵進(jìn)一步改善了煙氣中氨氮摩爾比分布的均勻程度。
進(jìn)一步的，所述噴氨系統(tǒng)采用渦流型AIG、混合型AIG或格柵型AIG。
進(jìn)一步的，所述噴氨系統(tǒng)設(shè)有用于調(diào)節(jié)還原劑供應(yīng)量的流量調(diào)節(jié)閥，通過(guò)設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，可以根據(jù)具體情況控制還原劑的流量，進(jìn)一步改善脫硝效果。
進(jìn)一步的第一層催化劑和第二層催化劑之間沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向還依次設(shè)有第一級(jí)導(dǎo)流裝置、第二級(jí)混合裝置、第二級(jí)導(dǎo)流裝置、第三級(jí)混合裝置、第三級(jí)導(dǎo)流裝置、第二級(jí)整流格柵。
煙道內(nèi)設(shè)置多級(jí)混合裝置、導(dǎo)流裝置，進(jìn)一步大大的改善了進(jìn)入第二層催化劑入口煙氣中氨氮摩爾比分布的均勻性，提高了脫硝效果，減少了氨逃逸。
進(jìn)一步的，第一層催化劑入口氨氮摩爾比的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10％以內(nèi)。
進(jìn)一步的，第二層催化劑入口氨氮摩爾比的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10％以內(nèi)。
控制氨氮摩爾比可以進(jìn)一步提高脫硝效果和減少氨逃逸。
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、大大提升了SCR整體脫硝效率。
3、有效地改善了第二層催化劑入口氨氮摩爾比分布的均勻程度，極大的發(fā)揮第二層催化劑的脫硝能力和氨逃逸的控制能力。
4、降低了對(duì)首層催化劑入口氨氮摩爾比分布均勻性的要求，解決了傳統(tǒng)SCR脫硝效率提升受限的問(wèn)題。
5、降低氨逃逸的排放，緩解下游設(shè)備ABS沉積現(xiàn)象的發(fā)生。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)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)明一種基于分級(jí)混合的π型鍋爐SCR煙氣脫硝裝置示意圖。
標(biāo)注說(shuō)明：
1-爐膛 2-省煤器 3-噴氨系統(tǒng) 4-第一級(jí)混合裝置 5-第一級(jí)整流格柵 6-第一層催化劑 7-第一級(jí)導(dǎo)流裝置 8-第二級(jí)混合裝置 9-第二級(jí)導(dǎo)流裝置 10-第三級(jí)混合裝置 11-第三級(jí)導(dǎo)流裝置 12-第二級(jí)整流格柵13-第二層催化劑 14-第三層催化劑 15-流量調(diào)節(jié)閥 16-還原劑供應(yīng)裝置 17-SCR出口煙道
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本專利：
實(shí)施例1，如圖1所示，本實(shí)施例包括爐膛1、省煤器2、噴氨系統(tǒng)3、第一層催化劑6、第二層催化劑13，其特征在于，所述噴氨系統(tǒng)3、第一層催化劑6沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向依次設(shè)置在省煤器2出口，通過(guò)將第一層催化劑6直接布置在省煤器2出口，增加了第一層催化劑6出口煙氣中氨氮摩爾比的混合距離，形成分級(jí)混合系統(tǒng)，有效地改善第二層催化劑13入口煙氣中氨氮摩爾比分布的均勻程度，進(jìn)一步發(fā)揮第二層催化劑13的脫硝能力和氨逃逸的控制能力，降低了對(duì)第一層催化劑6入口氨氮摩爾比分布均勻性的要求，提升了SCR脫硝裝置整體脫硝效率，也在一定情況下能夠降低氨逃逸的排放，緩解下游設(shè)備ABS沉積現(xiàn)象的發(fā)生。
實(shí)施例2：本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上在噴氨系統(tǒng)3和第一層催化劑6之間增加了第一級(jí)混合裝置4、第一級(jí)整流格柵5。
實(shí)施例3：本實(shí)施例中，噴氨系統(tǒng)3采用渦流型AIG、混合型AIG或格柵型AIG。
實(shí)施例4：本實(shí)施例中，噴氨系統(tǒng)3設(shè)有用于調(diào)節(jié)還原劑供應(yīng)量的流量調(diào)節(jié)閥15。
實(shí)施例5：如圖1所示，本實(shí)施中，第一層催化劑6和第二層催化劑13之間沿?zé)煔馇斑M(jìn)方向還依次設(shè)有第一級(jí)導(dǎo)流裝置7、第二級(jí)混合裝置8、第二級(jí)導(dǎo)流裝置9、第三級(jí)混合裝置10、第三級(jí)導(dǎo)流裝置11、第二級(jí)整流格柵12。
實(shí)施例6：本實(shí)施例中，第一層催化劑6入口氨氮摩爾比的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10％以內(nèi)，第二層催化劑13入口氨氮摩爾比的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10％以內(nèi)。
本發(fā)明提出了一種基于分級(jí)混合的π型鍋爐SCR煙氣脫硝裝置，利用經(jīng)過(guò)第一層催化劑后氨氮摩爾比分布均勻性變差，制約SCR煙氣脫硝裝置效率提升的原理，通過(guò)將第一層催化劑布置到省煤器出口，形成分級(jí)混合，不僅有效地改善了第二層催化劑入口氨氮摩爾比分布的均勻程度，進(jìn)一步發(fā)揮第二層催化劑的脫硝能力和氨逃逸的控制能力，降低了對(duì)第一層催化劑入口氨氮摩爾比分布均勻性的要求，解決了傳統(tǒng)SCR脫硝效率提升受限的問(wèn)題，進(jìn)一步提升了SCR整體脫硝效率，達(dá)到95％以上，而且在一定情況下降低氨逃逸的排放，緩解下游設(shè)備ABS沉積現(xiàn)象的發(fā)生。
此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)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(jiǎn)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(duì)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(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。