技术领域
[0001] 本
发明涉及
选择性催化还原(SCR)技术领域,具体涉及一种防止脱硝催化剂堵塞的方法。
背景技术
[0002] SCR脱硝系统是利用催化剂,在一定
温度下使烟气中的NOx与
氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和
水,从而降低低NOx的
排放量,减少烟气对环境的污染。SCR即为选择性催化还原技术,由于它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点,近几年来得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
[0003] 选择性是指在催化剂的作用和在
氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:
[0004] 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)
[0005] 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(2)
[0006] 在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于
锅炉省
煤器与
空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
[0007] 选择性催化还原技术在火电脱硝中应用比较成熟,近两年才发展到
冶金行业。冶金行业
烧结烟气中主要含有NOx、SO2、颗粒物等,其含水率约10%。首先一点在喷NH3加热过程中,烧结烟气中的SO2约有0.5%~1.0%被氧
化成SO3。加装SCR系统后,使用脱硝稀释
风机鼓入大量空气将氨气稀释到一定比例后喷入脱硝反应器管道;催化剂在把NOx还原成N2的同时,将约1.0%的SO2氧化成SO3。在SCR反应器催化剂烟气中存在的未反应的逃逸氨(NH3)、SO3及水蒸气反应生成
硫酸氢氨或硫酸氨:
[0008] NH3+SO3+H2O→NH4SO4
[0009] 2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4
[0010] 当烟气中的NH3与SO3反应时主要生成硫酸氨和硫酸氢氨。在280-320℃温度区间,硫酸氨和硫酸氢氨是一种高粘性物质,易冷凝沉积在催化剂表面的蜂窝孔上,粘附烟气中的飞灰颗粒,堵塞催化剂并导致催化剂中毒,破坏催化剂的活性,增加催化剂的阻
力并影响脱硝效率。
发明内容
[0011] 本发明针对
现有技术中存在的上述技术问题,提供了一种防止脱硝催化剂堵塞的方法。
[0012] 为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0013] 一种防止脱硝催化剂堵塞的方法;该方法用于具有2N个主抽烟道的脱硝系统;在所有所述主抽烟道一侧设置
脱硫剂加入系统,脱硫剂加入系统内设有脱硫剂,所述脱硫剂的组分为CaO≥80.00wt%;SiO2≤2.50wt%;MgO≤3.00wt%;S≤0.200wt%。
[0014] 进一步,180目以上的脱硫剂粒度占比大于等于90%。
[0015] 进一步,所述脱硫剂加入系统包括粉仓;所述粉仓的进料口通过打灰管道与灰粉
罐车连接;粉仓底部连通有N个独立的料斗;每个料斗底部通过给料管道连接有一个定量给料机,从而粉仓内的脱硫剂通过料斗和给料管道进入定量给料机内;每个定量给料机的一侧还设有输送风机,另一侧连接有与主抽烟道一一对应的分配器;每个主抽烟道配置有4-6个引入脱硫剂用的喷头,所述喷头通过快速接头与对应的分配器连接。
[0016] 进一步,所述脱硫剂加入系统还包括流化风机及流化风管道;流化风管道的末端设有多个流化风
接口;所有流化风接口沿同一水平面均匀布置在料斗外侧;每个料斗外侧还设有一个振打
电机;流化风管道上还连接有电加热器;所述电加热器上连接有
温度控制部件,通过设定温度控制电加热器的自动启停。
[0017] 进一步,所述定量给料机的上方设有插板
阀料封器。
[0018] 进一步,所述灰粉罐车通过自带压缩空气的空压
泵将脱硫剂车内的脱硫剂打入粉仓内;料仓顶部设有排气用的
除尘器,从而将料仓内的压缩空气排出,并将脱硫剂留在料仓内。
[0019] 进一步,所述输送风机的风压为30-40KPa。
[0020] 进一步,按照入口颗粒物不高于100mg/m3,烟气量100万m3计算,每台定量给料机所在线的脱硫剂喷加量为100kg/h。
[0021] 进一步,脱硝系统包括脱硝反应器,所述脱硝反应器的控制温度设为330℃-350℃。
[0022] 更进一步,脱硝系统还包括脱硝稀释风机,脱硝稀释风机需要鼓入大量空气将氨气稀释到一定比例后喷入脱硝反应器管道,氨稀释风流量为1800-1900m3/h,氨稀释风温度为180℃-200℃。
[0023] 本发明具有的优点和积极效果是:
[0024] 本发明通过3个方面来防止催化剂表面发生堵塞:
[0025] 1、通过设置脱硫机加入系统,该系统内通过输送风机将流入定量给料机内的脱硫剂送入多个分配器,每个分配器对应多个
喷嘴,从而脱硫机均匀的喷入主抽烟道内并通过烟气换热器与烧结烟气充分混合,然后进入脱硝反应器内阻止脱硝反应器内NH3与SO3的反应,阻止硫酸氨和硫酸氢氨的生成;
[0026] 2、将常用的氨稀释风流量由1200-1500m3/h提高至1800-1900m3/h,将氨稀释风温度由110℃-120℃提高至180℃-200℃。提高稀释风风量可以有效降低氨空比,使氨气与空气充分混匀,均匀喷入反应器内,防止局部氨气浓度超高。提高氨稀释风温度可以有效降低氨气在喷氨格栅内由于温度过低产生结晶物,结晶物进入催化剂后堵塞催化剂;
[0027] 3、将常用的氨稀释风流量由1200-1500m3/h提高至1800-1900m3/h,将氨稀释风温度由110℃-120℃提高至180℃-200℃。提高稀释风风量可以有效降低氨空比,使氨气与空气充分混匀,均匀喷入反应器内,防止局部氨气浓度超高。提高氨稀释风温度可以有效降低氨气在喷氨格栅内由于温度过低产生结晶物,结晶物进入催化剂后堵塞催化剂。
[0028] 本发明的方案合理实用,能够有效降低脱销催化剂表面发生堵塞的概率,从而方式催化剂活性降低及中毒,进而影响脱销效率。
附图说明:
[0029] 图1是本发明优选
实施例中脱硫剂加入系统的示意图;
[0030] 图2是图1中分配器与主抽烟道连接的局部放大图;
[0031] 图3是图1中流化电机及流化接口在料仓分布的局部放大图。
[0032] 其中:1、粉仓;1-1、除尘器;1-2、料斗;2、打灰管道;3、灰粉罐车;4、定量给料机;5、输送风机;6、分配器;7、主抽烟道;8、喷嘴;9、快速接头;10、流化风机;10-1、流化风接口;10-2、振打电机;11、电加热器;12、插板阀料封器;13、料位计。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图;对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然;所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例;而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例;本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例;都属于本发明保护的范围。
[0034] 实施例1
[0035] 如图1-3所示,本发明公开了一种防止脱硝催化剂堵塞的方法;该方法用于具有2N个主抽烟道7脱硝系统;在所有主抽烟道7一侧设置脱硫剂加入系统,脱硫剂加入系统内设有脱硫剂,所述脱硫剂的组分为CaO≥80.00wt%;SiO2≤2.50wt%;MgO≤3.00wt%;S≤0.200wt%;根据Cao+SO3→CaSO4的原理,该脱硫剂可以显著降低烟气中的SO3含量,从而防止NH3与SO3合成粘性物质。该成分的脱硫剂在解决催化剂堵塞的同时,未反应的脱硫剂可以用于后续湿法脱硝工序,即在解决催化剂堵塞问题时,脱硫剂的选择以不影响后续湿法脱硝工序为前提。此外,180目以上的脱硫剂粒度占比大于等于90%以防止脱硫剂本身堵塞催化剂。
[0036] 本发明根据催化剂压差和入口颗粒物含量调整加脱硫剂的量,优选的,按照入口颗粒物不高于100mg/m3,烟气量100万m3计算,每台定量给料机所在线的脱硫剂喷加量为100kg/h。脱硫剂加入系统的设置使脱硫剂与主抽烟道7内的烧结烟气充分混合;再通过
增压风机将烟气引入脱硝反应器内进行化学反应,从而防止脱硝反应器内NH3与SO3的反应,阻止硫酸氨和硫酸氢氨的生成;同时可以吸收烟气中的水分,保证脱硝系统的稳定运行,保证了烟气外排的达标。同时该脱硫剂可以吸收烟气中的水分,对烟气有干燥作用。
[0037] 优选的,所述脱硫剂加入系统包括粉仓1;所述粉仓1的进料口通过打灰管道2与灰粉罐车3连接;灰粉罐车3通过自带压缩空气的空压泵将脱硫剂车内的脱硫剂打入粉仓1内;料仓顶部设有排气用的除尘器1-1,从而将料仓内的压缩空气排出,并将脱硫剂留在料仓内。粉仓1底部连通有N个独立的料斗1-2;每个料斗1-2底部通过给料管道连接有一个定量给料机4,从而粉仓1内的脱硫剂通过料斗1-2和给料管道进入定量给料机4内;每个定量给料机4的一侧还设有输送风机5,另一侧连接有与主抽烟道7一一对应的分配器6;每个主抽烟道7配置有4-6个引入脱硫剂用的喷头,所述喷头通过快速接头9与对应的分配器6连接;
优选的,所述输送风机5的风压为30-40KPa,这样就能够在输送风机5提供的高压
风力下经定量给料机4内的脱硫剂打入分配器6,脱硫剂通过分配器6均匀的喷入主抽烟道7内并通过烟气换热器与烧结烟气充分混合后,进入脱硝反应器内进行化学反应,从而阻止脱硝反应器内NH3与SO3的反应,阻止硫酸氨和硫酸氢氨的生成。
[0038] 当料仓内悬料或不落料时,优选的,所述脱硫剂加入系统还包括流化风机10及流化风管道;流化风管道的末端设有四个流化风接口10-1;每个料斗1-2外侧在同一水平面上均匀布置有两个流化风接口10-1及一个振打电机10-2;流化风管道上还连接有电加热器11,这样电加热器11干燥后的流化风和振打电机10-2进行料斗1-2流化和震动,保证落料的均匀稳定。优选的,所述电加热器11上连接有温度控制部件,通过设定温度控制电加热器11的自动启停。
[0039] 优选的,所述定量给料机4的上方设有插板阀料封器12;当定量给料机4有故障需要拆卸维修时,插板阀料封器12开启以防止料仓内的脱硫剂泄露。
[0040] 优选的,所述料仓上方还设有监测料仓存料量的料位计13。
[0041] 实施例2
[0042] 公知的,脱硝系统包括脱硝反应器,本实施例是在实施例1的
基础上将通用的脱硝反应器的控制温度设为330℃-350℃;相较于现有技术中的285℃-300℃,当反应器温度低于300℃时容易发生逆反应,生成
硫酸盐堵塞催化剂。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例是在上述实施例的基础上,加大稀释风的流量和提高稀释风的温度;公知的,脱硝系统还包括脱硝稀释风机,脱硝稀释风机需要鼓入大量空气将氨气稀释到一定比例后喷入脱硝反应器管道,因此本实施例将常用的氨稀释风流量由1200-1500m3/h提高至1800-1900m3/h,将氨稀释风温度由110℃-120℃提高至180℃-200℃。提高稀释风风量可以有效降低氨空比,使氨气与空气充分混匀,均匀喷入反应器内,防止局部氨气浓度超高。提高氨稀释风温度可以有效降低氨气在喷氨格栅内由于温度过低产生结晶物,结晶物进入催化剂后堵塞催化剂。
[0045] 以上对本发明的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明
申请范围所作的均等变化与改进,均应仍归属于本发明的
专利涵盖范围之内。