一种烟气中高温SCR脱硝系统低温运行辅助系统的制作方法

一种烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统
技术领域
1.本实用新型属于烟气处理领域，具体为一种烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统。


背景技术：

2.近年来，随着人类社会科学技术水平的不断发展，人类在能源利用方面也是取得了突出成就，特别是可再生能源的开发利用。但是，由于风力发电和太阳能发电受限于客观条件，存在随机性和不稳定性，又因为我国发电产业主要是以燃煤发电为主，因此燃煤发电必须承担起调峰的任务，也就意味着未来燃煤发电机组每天需要数小时甚至更长时间处于低负荷状态运行。
3.而燃煤发电机组在低负荷运行时，省煤器与空预器之间，即scr 脱硝塔安装位置的烟气温度会低于设计温度，即scr催化剂最低喷氨脱硝运行温度，scr脱硝系统无法正常投运，导致此时排放大量的氮氧化物。因此可使得scr脱硝系统在燃煤机组低负荷即较低烟温时可正常投运并高效脱硝的系统亟待开发。


技术实现要素：

4.针对现有燃煤发电机组烟气scr脱硝工艺在机组低负荷时存在的问题，本实用新型提供了一种烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统，即在烟气温度≥180℃时，通过向scr催化剂上游的烟气中喷入scr催化剂活性调节剂，scr催化剂活性调节剂可在烟气中转化为高能粒子，借助高能粒子和scr催化剂的双重作用，可使得scr催化剂表面吸附的nh3转化为nh2基团，nh2基团与烟气中的nox之间具有较高的反应活性，即使在较低温度(180℃～300℃)时也可发生高效的scr脱硝反应，反应产物为n2和h2o，从而实现烟气中高温scr 脱硝系统在机组低负荷烟气低温时正常运行和高效脱硝。
5.本实用新型是通过以下技术方案来实现：一种烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统，包括scr脱硝塔、连接在scr脱硝塔上的 scr催化剂活性调节剂配置中心和制氨系统以及设置在scr脱硝塔内的scr脱硝催化剂，所述scr脱硝塔的一侧设有原烟气进口，scr脱硝塔的另一侧设有净烟气出口，所述scr催化剂活性调节剂配置中心通过一输运调节计量系统连接在原烟气进口上，所述scr脱硝催化剂设置在scr脱硝塔内靠近净烟气出口侧，所述scr催化剂活性调节剂配置中心包括外立面、设置在外立面内的储罐和泵系统。
6.优选地，所述原烟气进口处设有配合输运调节计量系统的烟道喷射系统，所述输运调节计量系统包括高压泵、管道、阀门和流量计，所述烟道喷射系统包括高压雾化喷嘴、管道和阀门。
7.优选地，所述scr脱硝塔上设有配合制氨系统的喷氨系统，所述喷氨系统位于原烟气进口和scr脱硝催化剂之间。
8.优选地，所述储罐包括药剂储罐、scr催化剂活性调节剂配置罐、 scr催化剂活性调节剂储罐和除盐水罐。
9.优选地，所述泵系统包括若干卸料泵和若干配置泵。
10.优选地，所述scr脱硝催化剂为多层布置，每层上有多个scr脱硝催化剂单元。
11.优选地，活性调节剂配置中心按照一定比例将药剂配制成scr催化剂活性调节剂，按照烟气量、烟气温度、scr进口nox浓度、目标脱硝效率参数计算得scr催化剂活性调节剂用量，而后经由输运调节计量系统将定量的scr催化剂活性调节剂由配置中心输运至烟道喷射系统，喷入scr催化剂上游的烟气中。
12.与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
13.采用本实用新型所述的烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统，可在不改动烟道受热面、不降低锅炉效率前提下，实现中高温 scr脱硝系统在远低于300℃～400℃的温度区间：180℃～300℃正常投运和高效脱硝；本实用新型还具有改造简单、对烟道改造工程量小、运行维护简单、启停方便、运行调节灵活、结构简单、安装方便、负荷适应性范围广、能耗小、运行成本低等优点。
附图说明
14.图1为本实用新型中scr催化剂活性调节剂配置中心的结构示意图；
15.图2为本实用新型的结构示意图。
16.图中：1.泵系统，2.双氧水储罐，3.药剂a储罐，4.配置罐，5. 缓冲罐，6.除盐水罐，7.高压泵，8.scr催化剂活性调节剂配置中心， 9.输运调节计量系统，10.烟道喷射系统，11.制氨系统，12.喷氨系统，13.scr脱硝塔，14.原烟气进口，15.净烟气出口，16.scr脱硝催化剂，17.外立面。
具体实施方式
17.下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
18.如图1和2所示，一种烟气中高温scr脱硝系统低温运行辅助系统，包括scr脱硝塔13、连接在scr脱硝塔13上的烟道喷射系统10 和制氨系统11以及设置在scr脱硝塔13内的scr脱硝催化剂16， scr脱硝塔13的一侧设有原烟气进口14，scr脱硝塔13的另一侧设有净烟气出口15，scr催化剂活性调节剂配置中心8通过一输运调节计量系统9连接在原烟气进口14上，scr脱硝催化剂16设置在scr 脱硝塔13内，scr催化剂活性调节剂配置中心8包括外立面17、设置在外立面17内的药剂储罐(双氧水储罐2和药剂a储罐3)、泵系统1、配置罐5(scr催化剂活性调节剂配置罐)、缓冲罐6(scr催化剂活性调节剂储罐)和除盐水罐7。原烟气进口14处设有配合输运调节计量系统9的烟道喷射系统10，输运调节计量系统9包括高压泵7、管道、阀门和流量计，烟道喷射系统10包括高压雾化喷嘴、管道和阀门。scr脱硝塔13上设有配合制氨系统11的喷氨系统12，喷氨系统12位于原烟气进口14和scr脱硝催化剂16之间。泵系统 1包括若干卸料泵和若干配置泵。scr脱硝催化剂16可为多层布置，每层上有多个scr脱硝催化剂单元。
19.本实用新型中scr催化剂活性调节剂溶液配置中心的工作过程如下，双氧水与药剂a经由泵系统按照一定比例混合，配制成scr催化剂活性调节剂，静置0.5～2小时后将活性调节剂溶液泵送至缓冲罐中暂存备用。
20.输运调节计量系统的主要作用是将scr催化剂活性调节剂溶液按照烟气温度、烟气流量、烟气中的nox浓度、nox目标排放浓度和脱硝效率计算得到的scr催化剂活性调节剂溶液流量，输运至烟道喷射系统。
21.烟道喷射系统的主要作用是将scr催化剂活性调节剂溶液充分雾化并送入scr催化剂上游烟气中，并与烟气均匀混合。
22.scr催化剂活性调节剂的雾滴在烟气中会快速转化为高能粒子，高能粒子可借助scr催化剂的作用将吸附在催化剂表面的nh3预反应生成nh2基团，nh2基团即使在较低温度下也可更快更高效的与催化剂表面吸附的nox和烟气中的nox进行反应，使得低温下的scr系统脱硝效率较高；同时，因为催化剂表面吸附的nh3被反应生成了nh2基团，无法与烟气中的so2、so3、hcl、nox进行反应生成硫酸氢铵(abs)、硫酸铵(as)、氯化铵、硝酸铵、亚硝酸铵等铵盐层，从而避免中高温scr催化剂在低温下喷氨脱硝运行时失活。
23.本实用新型中的scr脱硝催化剂，是在催化剂壳体内装上贵金属scr催化剂、钒钛scr催化剂、铁基scr催化剂、铜基scr催化剂、锰基scr催化剂等其中一种。
24.本实用新型中的制氨系统和喷氨系统均为现有的常规结构，故不作细述。
25.本实用新型的具体动作流程如下所述：双氧水储罐2中的双氧水与药剂a储罐3中的药剂经由泵系统1按照一定比例输运至配置罐4，混合后放置0.5～2小时，而后经由泵系统1输运至缓冲罐5备用，待需要时，经过高压输送泵7输送至scr脱硝塔处，上述设备和子系统构成了scr催化剂活性调节剂配置中心8；根据烟气温度、烟气流量、 scr入口烟气中的nox浓度、nox目标排放浓度、目标脱硝效率计算得到此时所需要的scr催化剂活性调节剂流量，将配置好的scr催化剂活性调节剂溶液经由输运调节计量系统9按照计算得到的活性调节剂溶液流量输送至烟道喷射系统10，通过烟道喷射系统10的高压雾化喷嘴喷入scr催化剂上游的烟道内，与烟气进行混合；制氨系统 11制备的氨气经由管道输送至喷氨系统12，而后送入scr催化剂上游烟道内与烟气混合均匀后进入scr脱硝反应塔13；scr催化剂活性调节剂溶液雾滴在与烟气混合过程中会快速转化为高能粒子，借助高能粒子的作用，在scr催化剂表面将吸附的nh3转化为nh2基团，并与烟气中的nox发生scr脱硝反应，生成n2和h2o，实现对烟气中nox 的控制。
26.本实用新型适用烟气scr脱硝温度窗口范围广，从180℃至300 ℃以上，均可实现中高温scr脱硝系统的低温正常投运。同时，该工艺不改变锅炉受热面、不降低锅炉效率，还具有改造简单、对烟道改造工程量小、运行维护简单、启停方便、运行调节灵活、结构简单、安装方便、负荷适应性范围广、能耗小、运行成本低等优点。因此，该工艺在目前燃煤发电机组深度调峰改造大潮流下具有极为广阔的应用前景。