專利名稱：一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于熱能工程應用技術領域，具體涉及一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統。
背景技術：
近年來環境問題日益嚴重，氮氧化物(NOx)正取代SO2成為我國大氣酸雨的主要污染源，環境治理形勢嚴峻。國家環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局與2010年聯合發布了火電廠大氣污染物排放標準(二次征求意見稿)，全國火電企業現役和新建機組在2014年I月I日執行新的標準，強制規定所有2012年之后新建機組和2012年前未通過環評評審的機組，其氮氧化物排放上限值為100mg/m3。目前我國常用的煙氣脫硝技術有選擇 性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)兩種，隨著我國環保要求的日益提高，選擇性催化還原法(SCR)由于其較高的還原率及技術成熟度，在電力及化工等行業的廣泛應用，現已成為國內煙氣脫硝治理的主流技術。SCR技術是在上世紀70年代末和80年代初首先由日本發展起來的，其后迅速在歐洲和美國推廣，SCR技術作為目前脫硝效果最好的技術，脫硝效率最高可達90%以上，其主要原理是尾部煙氣在較低的溫度區間(280-450°C )內，在催化劑(鐵、釩、鈷等堿金屬化合物)的作用下，發生還原反應，化學方程式如下
4NH3+4N0+02 ￡￡; 4N2+6H20(I)
4NH3+2N02+02 3N2+6H20(2)
目前國內的SCR技術都是沿用國外成熟技術，在稀釋氨氣時，利用稀釋風機將空氣送到氨氣稀釋系統(如圖1所示)。稀釋風機的電耗占SCR系統總電耗的50%以上，如果稀釋風機故障，整個SCR脫硝系統就有停運的危險，脫硝效率得不到保證。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，針對目前現有技術存在的不足，提供一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統，不必添置稀釋風機，利用預熱空氣的熱量實現脫硝，大大縮短脫硝反應時間，降低系統電耗，提升了煙氣脫硝效率。本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是包括空氣預熱器、反應器催化劑層、噴氨格柵、氨氣輸送管、氨氣制備系統、氨氣稀釋系統、空氣預熱器母管等。上述氨氣稀釋系統包括空氣預熱器稀釋管路、氨/空氣混合器和連接管路；空氣預熱器稀釋管路一端從空氣預熱器母管引出，另一端與氨/空氣混合器相連；連接管路則從氨/空氣混合器引出至煙道。
上述噴氨格柵、反應器催化劑層均安裝在煙道中，保證稀釋氨氣與煙氣的充分混合，噴氨格柵在反應器催化劑層的前面。上述氨氣制備系統通過氨氣輸送管和氨/空氣混合器相連。工作時，空氣經過空氣預熱器后成為預熱空氣，進入空氣預熱器母管，通過與之相連的空氣預熱器稀釋管路將預熱空氣通入所述氨/空氣混合器，氨氣通過氨氣輸送管從氨氣制備系統引出后，在氨/空氣混合器中與預熱空氣完成混合稀釋過程，保證氨氣的體積百分比< 5%，同時將氨氣預熱到一定溫度；稀釋后的氨氣再由連接管路通入煙道，并通過安裝于煙道中的噴氨格柵直接與鍋爐產生的煙氣混合，最后在反應器催化劑的作用下完成煙氣的脫硝過程。本發明的有益效果是
(I)增加了空預器稀釋管路，直接將預熱空氣引入氨/空氣混合器，可預先將氨氣加熱到一定溫度，減少稀釋氨氣在煙道中所需的加熱時間，大大提升脫硝效率；
(2 )不設稀釋風機，大大降低了電耗，增加了安全運行系數；
(3)采用預熱空氣與氨氣混合的方式，比直接引空氣與氨氣混合，效果更好；
(4)稀釋空氣從空預器母管直接引出，減少系統的漏風量，保證了鍋爐的效率，同時也有效減少后續設備對煙氣的處理量，更加節能；
(5)本發明工藝系統簡單，節約投資和運營成本。
圖1為現有技術工藝系統示意 圖2為本發明的工藝系統示意 圖3為氨氣稀釋系統示意圖。圖中1為空氣預熱器、2為反應器催化劑層、3為煙道、4為噴氨格柵、5為氨氣輸送管、6為氨氣制備系統、7為氨氣稀釋系統、7-1為連接管路、7-2為氨/空氣混合器、7-3為空氣預熱器稀釋管路、8為空氣預熱器母管、9為稀釋風機。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳述。本具體實施例提供一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統，包括空氣預熱器1、反應器催化劑層2、噴氨格柵4、氨氣輸送管5、氨氣制備系統6、氨氣稀釋系統7、空氣預熱器母管8等。所述氨氣稀釋系統包括空氣預熱器稀釋管路7-3、氨/空氣混合器7-2和連接管路7-1 ;空氣預熱器稀釋管路7-3 —端從空氣預熱器母管8引出，另一端與氨/空氣混合器7-2相連；連接管路7-1則從氨/空氣混合器7-2引出至煙道3。所述噴氨格柵4、反應器催化劑層2均安裝在煙道3中，保證稀釋氨氣與煙氣的充分混合，噴氨格柵4在反應器催化劑層2的前面。所述氨氣制備系統2通過氨氣輸送管5和氨/空氣混合器7-2相連。工作時，如圖2所示，空氣經過空氣預熱器I后成為預熱空氣進入空氣預熱器母管8，通過與之相連的空氣預熱器稀釋管7-3路將預熱空氣通入氨/空氣混合器7-2，氨氣通過氨氣輸送管5從氨氣制備系統6引出后,在氨/空氣混合器7-2中與預熱空氣完成混合稀釋過程，保證氨氣的體積百分比< 5%，同時將氨氣預熱到一定溫度；稀釋后的氨氣再由連接管路7-1通入煙道3，并通過安裝于煙道3中的噴氨格柵4直接與鍋爐產生的煙氣混合，最后在反應器催化劑層2的作用下完成煙氣的脫硝過程。而如圖1所示的現有技術則是由稀釋風機9直接將空氣送入氨/空氣混合器7-2中與氨氣混合，效果不行，且稀釋風機9的電耗太大。
權利要求
1.一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統，包括空氣預熱器、反應器催化劑層、噴氨格柵、氨氣輸送管、氨氣制備系統、氨氣稀釋系統、空氣預熱器母管，其特征在于空氣經過空氣預熱器后成為預熱空氣進入空氣預熱器母管，通入與之相連的氨氣稀釋系統，氨氣通過氨氣輸送管從氨氣制備系統引出后，在氨氣稀釋系統中與預熱空氣完成混合稀釋過程，保證氨氣的體積百分比< 5%，同時將氨氣預熱到一定溫度；稀釋后的氨氣再由連接管路通入煙道，并通過安裝于煙道中的噴氨格柵直接與鍋爐產生的煙氣混合，最后在反應器催化劑的作用下完成煙氣的脫硝過程。
2.根據權利要求1所述一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統，其特征在于所述氨氣稀釋系統包括空氣預熱器稀釋管路、氨/空氣混合器和連接管路；空氣預熱器稀釋管路一端從空氣預熱器母管引出，另一端與氨/空氣混合器相連；連接管路則從氨/空氣混合器引出至煙道。
全文摘要
本發明提供一種利用預熱空氣實現煙氣脫硝的工藝系統，包括空氣預熱器、反應器催化劑層、噴氨格柵、氨氣輸送管、氨氣制備系統、氨氣稀釋系統、空氣預熱器母管。氨氣稀釋系統包括空氣預熱器稀釋管路、氨/空氣混合器和連接管路；噴氨格柵、反應器催化劑層均安裝在煙道中。氨氣制備系統通過氨氣輸送管和氨/空氣混合器相連。空氣經過空氣預熱器后成為預熱空氣進入空氣預熱器母管，通入與之相連的氨氣稀釋系統，氨氣通過氨氣輸送管從氨氣制備系統引出后，在氨氣稀釋系統中與預熱空氣完成混合稀釋過程，保證氨氣的體積百分比＜5%，同時將氨氣預熱到一定溫度；稀釋后的氨氣再由連接管路通入煙道，并通過安裝于煙道中的噴氨格柵直接與鍋爐產生的煙氣混合，最后在反應器催化劑的作用下完成煙氣的脫硝過程。
文檔編號B01D53/90GK103007751SQ201210560140
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者劉懷平, 楊國群, 何美華, 袁海燕 申請人:江蘇科行環境工程技術有限公司