煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鍋爐環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硫 反應(yīng)器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗帶來(lái)的環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重。其中煙塵、二氧化 硫、氮氧化物等有害物質(zhì)是造成大氣污染、酸雨和溫室效應(yīng)的主要根源。據(jù)國(guó)家環(huán)?？偩纸y(tǒng) 計(jì)，我國(guó)67%的氮氧化物（NOx)排放量來(lái)自于煤炭的燃燒，2005年和2010年我國(guó)火電廠煤 炭消耗量分別占全國(guó)總量的56%和64%，火電廠NOx產(chǎn)生量占全國(guó)總量的50%。從燃煤消 耗對(duì)NOx排放貢獻(xiàn)值來(lái)看，火電廠NOx排放控制是我國(guó)NOx排放總量控制關(guān)鍵所在。隨著我 國(guó)最新的《火電廠大氣污染物控制排放標(biāo)準(zhǔn)》和《大氣污染防治法》的頒布實(shí)施以及《京都 議定書》的正式生效，國(guó)內(nèi)對(duì)NOx的排放控制將日趨嚴(yán)格，在火力發(fā)電廠中采用有效的NOx 排放控制措施勢(shì)在必行。
[0003] 在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法（SCR)可通過(guò)催化劑在合適的溫度范圍 內(nèi)使煙氣中的NOX與NH3產(chǎn)生反應(yīng)生成對(duì)大氣無(wú)害的N2與H20,從而達(dá)到除去煙氣中的NOX 的目的，是脫硝效率最高、最為成熟的脫硝技術(shù)。
[0004] SCR系統(tǒng)一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省 煤器旁路、SCR旁路、檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。其中，SCR反應(yīng)器設(shè)置于空氣預(yù)熱器前，氨氣在 SCR反應(yīng)器的上方通過(guò)一種特殊的噴霧裝置和煙氣均勻分布混合，混合后煙氣通過(guò)反應(yīng)器 內(nèi)催化劑層進(jìn)行還原反應(yīng)。達(dá)到合格的脫硝率同時(shí)保證比較低的氨氣逃逸率是SCR工程中 的一個(gè)難點(diǎn)，這要求在催化反應(yīng)之前需要將NH3與煙氣充分均勻混合，尤其要求在反應(yīng)器 的入口的各個(gè)部位NH3與NOX的比例一致。如果局部氨不足或氨過(guò)量，都會(huì)影響脫硝反應(yīng) 系統(tǒng)的充分運(yùn)行。在NH3與煙氣混合不均勻的情況下，除了會(huì)降低脫氮效率，還會(huì)殘留氨現(xiàn) 象，殘留的氨與S02反應(yīng)生成（NH4) 2S04, NH4HS04很容易對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行粘污，對(duì)空氣預(yù) 熱器影響很大。如，國(guó)內(nèi)某大型燃煤機(jī)組SCR脫硝反應(yīng)器的入口處，不同位置的NH3濃度相 差幾倍甚至十幾倍，嚴(yán)重影響了 SCR的脫硝率。
[0005] 為了提高電站鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)脫硝率，目前已有一些專利技術(shù)對(duì)傳 統(tǒng)SCR裝置進(jìn)行了改造和創(chuàng)新。如，發(fā)明"提高電站鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)脫硝率的方 法"（201310493039. 7)公開了一種通過(guò)測(cè)量SCR脫硝反應(yīng)器出口的NOx的濃度分布，并 根據(jù)SCR脫硝反應(yīng)器出口的NOx的濃度分布調(diào)整噴氨格柵相應(yīng)區(qū)域的閥門開度的辦法， 提高了 SCR反應(yīng)器出口 NOx分布的均勻性，提高了脫硝率。發(fā)明"SCR脫硝裝置以及煙 氣脫硝方法"（201310471414.8)從催化劑的角度提供了一種SCR脫硝裝置以及煙氣脫 硝方法，通過(guò)將粉末催化劑噴入所述煙道中的催化劑噴射器，保證催化劑具有最大的反 應(yīng)能力，同時(shí)延長(zhǎng)了粉末催化劑的停留時(shí)間，增加催化效率。發(fā)明"一種SCR脫硝除塵裝 置"（201210179086. X)從煙氣預(yù)除塵的角度，將一種除塵裝置連通至脫硝反應(yīng)器前的反應(yīng) 器入口煙道，從而對(duì)最易堵塞催化劑的大顆粒飛灰的有效處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種煙氣預(yù)混裝置及基于該 煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器及方法，該裝置及基于該裝置的脫硝反應(yīng)器及方法通過(guò)均勻 SCR反應(yīng)器入口處不同位置上混合氣體中NH3氣體的百分比濃度來(lái)提高煙氣的脫硝率。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的煙氣預(yù)混裝置煙氣預(yù)混裝置包括入口盤及出口 盤，入口盤上設(shè)置有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測(cè)量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比濃 度的測(cè)量裝置，出口盤上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中N 3, Nb彡2, NbS Na，出口盤上的任意 一個(gè)出氣口均與入口盤上的若干進(jìn)氣口通過(guò)管道相連通。
[0008] 所述入口盤分為Na2個(gè)面積相等的第一區(qū)域，其中，每個(gè)第一區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 進(jìn)氣口；
[0009] 所述出口盤分為Nb個(gè)面積相等的第二區(qū)域，其中，每個(gè)第二區(qū)域上均開設(shè)有一個(gè) 出氣口。
[0010] 本發(fā)明所述的脫硝反應(yīng)器包括NH3反應(yīng)器、煙氣預(yù)混裝置及SCR反應(yīng)器，鍋爐的尾 部煙道出口與順 3發(fā)生器的順3出口通過(guò)管道并管后與煙氣預(yù)混裝置中入口盤上的各進(jìn)氣 口相連通，煙氣預(yù)混裝置中出口盤上的各出氣口與SCR反應(yīng)器的入口相連通。
[0011] 所述鍋爐的尾部煙道中設(shè)有省煤器。
[0012] 本發(fā)明所述的脫硝反應(yīng)方法包括以下步驟：
[0013] 1)鍋爐產(chǎn)生的煙氣與NH3發(fā)生器產(chǎn)生的NH3氣體在管道內(nèi)混合后形成混合氣體，并 輸入到入口盤上的各進(jìn)氣口中，測(cè)量裝置實(shí)時(shí)測(cè)量入口盤上各進(jìn)氣口處混合氣體中見(jiàn)1 3氣 體的百分比濃度；
[0014] 2)根據(jù)檢測(cè)的入口盤上各進(jìn)氣口處混合氣體中冊(cè)13氣體的百分比濃度選擇各進(jìn)氣 口與出口盤上各出氣口的連接關(guān)系，使出口盤上各出氣口輸出的混合氣體中見(jiàn)1 3氣體的百 分比濃度相同；
[0015] 3)出口盤上各出氣口輸出的混合氣體進(jìn)入到SCR反應(yīng)器中后在SCR反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行 反應(yīng)，完成煙氣的脫硝處理。
[0016] 步驟2)的具體操作為：設(shè)入口盤上設(shè)有B個(gè)進(jìn)氣口，出口盤上設(shè)有C個(gè)出氣口，其 中，B = A*C，則按照混合氣體中NH3氣體的百分比濃度的大小將B個(gè)進(jìn)氣口分為A個(gè)組，然 后將A個(gè)組中第K個(gè)進(jìn)氣口通過(guò)管道與出口盤上的第K個(gè)出氣口相連通，其中，I < K < C。
[0017] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0018] 本發(fā)明所述的煙氣預(yù)混裝置及基于該煙氣預(yù)混裝置的脫硝反應(yīng)器及方法在對(duì)鍋 爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硝的過(guò)程中，先將鍋爐產(chǎn)生的煙氣與MV混合形成混合氣體，然后將所 述混合氣體輸入到入口盤的各進(jìn)氣口中，同時(shí)測(cè)量各進(jìn)氣口中混合氣體中NH 3氣體的百分 比濃度，然后根據(jù)各進(jìn)氣口中混合氣體中順3氣體的百分比濃度的大小將各進(jìn)氣口通過(guò)管 道連接至出口盤上的各出氣口中，使出口盤上各出氣口中輸出的混合氣體的流速及濃度相 同，使SCR反應(yīng)器入口處不同位置上混合氣體中冊(cè)1 3氣體的百分比濃度相同，進(jìn)而提高煙氣 的脫硝率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 其中，1為SCR反應(yīng)器、2為入口盤、3為出口盤、4為軟管。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：
[0022] 參考圖1，本發(fā)明所述的煙氣預(yù)混裝置煙氣預(yù)混裝置包括入口盤2及出口盤3,入 口盤2上設(shè)置有Na2個(gè)進(jìn)氣口以及用于測(cè)量各進(jìn)氣口中混合氣體中各氣體的百分比濃度的 測(cè)量裝置，出口盤3上設(shè)置有Nb個(gè)出氣口，其中N 3, N b彡2, N N a，出口盤3上的任意 一個(gè)出氣口均與入口盤2上的若干進(jìn)氣口通過(guò)管道相連通。需要說(shuō)明的是，所述入口盤2 分為Na2個(gè)面積相等的第一區(qū)域，其中，每個(gè)第一區(qū)域上均開設(shè)有