雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統的制作方法
【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，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，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統與產生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經烷烴類氣體脫硝噴射子系統噴射而出的烷烴類氣體和經氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內的煙氣作用，進行還原脫硝反應。
【專利說明】
雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于環保中小型燃煤工業鍋爐/供暖鍋爐煙氣脫硝技術系統。特別涉及一種適用于負荷變化大且頻繁、廠區附近有烷烴類氣體源技術系統中使用的雙還原劑非催化還原法脫硝系統。
【背景技術】
[0002]近幾年隨空氣質量逐步惡化，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準進一步提高。如果采用常規的脫硝技術，要么建造成本過高、要么不能達到環保要求。
[0003]目前燃煤鍋爐脫硝技術主要有以下幾種:
[0004]第一種:低氮燃燒技術，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的高溫煙氣流經催化劑，將煙氣中的NOx還原成NdPH2O，達到煙氣脫硝的目的。
[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，達到煙氣脫硝的目的。
[0008]上述幾種技術適用范圍不同，運行費用差距較大。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統。
[0010]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0011]—種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統，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，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統與產生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經烷烴類氣體脫硝噴射子系統噴射而出的烷烴類氣體和經氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內的煙氣作用，進行還原脫硝反應。
[0012]在上述技術方案中，所述氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統包括提供氨水/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相連通。
[0013]在上述技術方案中，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應系統和提供噴射高壓的壓縮空氣系統，烷烴類氣體供應系統和壓縮空氣系統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”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，與現有的技術相比，最大的優點是:適用于中小型燃煤工業鍋爐/供暖鍋爐(鍋爐負荷波動較大，煙氣溫度波動較大)煙氣脫硝;系統簡單;操作簡便易行;投資及運行費用低。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[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]下面結合具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[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，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統與產生煙氣的鍋爐爐膛相連通，經烷烴類氣體脫硝噴射子系統噴射而出的烷烴類氣體和經氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統噴射霧化后的氨水/尿素溶液作為還原劑共同與鍋爐爐膛內的煙氣作用，進行還原脫硝反應；(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還與壓縮空氣系統相連通(壓縮空氣系統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入到第一計量分配模塊NI進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包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應系統和提供噴射高壓的壓縮空氣系統，烷烴類氣體供應系統和壓縮空氣系統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和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統中均設置有電控閥、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控制系統相連，通過PLC控制系統實現對烷烴類氣體脫硝噴射子系統和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統的自動控制。
[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，在還原部分NOx的同時，加速低溫時NOx與NH3的反應速度，為后續的NH3還原NOx創造更有利的條件;氨水/尿素溶液霧滴迅速熱分解成NH3和其他副產品，隨后NH3與煙氣中的NOx進行還原反應而生成N2和H20。其具體發生如下化學反應:
[0024]I)烷烴類氣體噴入爐膛中，主要反應方程式如下:
[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”與現有的技術相比，最大的優點是:適用于中小型燃煤工業鍋爐/供暖鍋爐(鍋爐負荷波動較大，煙氣溫度波動較大)煙氣脫硝;系統簡單;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、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統，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，所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統和氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統與產生煙氣的鍋爐爐膛相連通。2.根據權利要求1所述的雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統，其特征在于:所述氨水/尿素溶液脫硝噴射子系統包括提供氨水/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相連通。3.根據權利要求1所述的雙還原劑選擇性非催化還原法脫硝系統，其特征在于:所述烷烴類氣體脫硝噴射子系統包括提供烷烴類氣體的烷烴類氣體供應系統和提供噴射高壓的壓縮空氣系統，烷烴類氣體供應系統和壓縮空氣系統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計有限公司