阅读说明：本技术 一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法 (System and method for relieving blockage of air preheater through catalytic oxidation of escaped ammonia ) 是由 张双平 袁园 郭静娟 黄鑫 孙若晨 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本发明一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法涉及工业废气净化环保及能源领域,具体涉及一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法,包括锅炉和烟囱,所述锅炉通过烟道与烟囱相连,锅炉上还设置有进气通道,所述烟道和进气通道通过空预器相连,本发明结构简单,利用臭氧喷射装置向烟道内喷入臭氧,并结合催化剂层,使臭氧和烟气中的逃逸氨进行脱除,喷入臭氧的量为位于SCR脱硝反应器和催化剂层之间烟道内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3,保证逃逸氨脱除的彻底性,从而实现高效脱除逃逸氨,避免空预器压差升高,有效缓解空预器堵塞。(The invention relates to a system and a method for relieving blockage of an air preheater by catalytic oxidation of escaped ammonia, relating to the field of industrial waste gas purification, environmental protection and energy, and in particular to a system and a method for relieving blockage of an air preheater by catalytic oxidation of escaped ammonia, wherein the system comprises a boiler and a chimney, the boiler is connected with the chimney through a flue, the boiler is also provided with an air inlet channel, and the flue is connected with the air inlet channel through the air preheater.)

一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法

技术领域

本发明涉及工业废气净化环保及能源领域，具体涉及一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法。

背景技术

我国的能源禀赋决定燃煤发电在短期及长期内占主导地位。目前，燃煤发电机组均已完成超低排放改造，其中氮氧化物的脱除途径主要通过SCR脱硝技术完成。SCR脱硝指在SCR反应器内通过喷入氨气与烟气中的氮氧化物在催化剂的催化作用下发生氧化还原反应，达到脱除氮氧化物的目的。该方法在脱除氮氧化物的同时，未发生反应的氨气会从SCR出口发生逃逸，与烟气中的SO₃发生反应生成高粘性的硫酸氢铵。部分燃煤机组在负荷变化时由于喷氨各阀门控制、SCR流场等缺陷，会发生喷氨过量氨逃逸大的现象，生成较多的硫酸氢铵粘结烟气中的飞灰并附着在空预器换热单元上堵塞空预器，严重时造成机组负荷受限，发电量减少。同时大的逃逸氨对后续除尘器和引风机也有影响，能够造成除尘器效率下降和引风机出力不足。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种有效缓解空预器堵塞，投资费用和运行费用低，能够高效脱除逃逸氨的一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统及方法。

本发明一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统，包括锅炉和烟囱，所述锅炉通过烟道与烟囱相连，锅炉上还设置有进气通道，所述烟道和进气通道通过空预器相连，所述空预器和锅炉之间的烟道内依次设置有省煤器和SCR脱硝反应器，所述空预器和烟囱之间的烟道上设置有石灰石-石膏湿法脱硫装置；

所述SCR脱硝反应器和空预器之间的烟道内设置有臭氧喷射装置，所述臭氧喷射装置和空预器之间的烟道上封堵设置有催化剂层，所述臭氧喷射装置出口朝向催化剂层设置，臭氧喷射装置通过伸出烟道的管道连接有臭氧发生器；

臭氧喷射装置喷入臭氧的量为位于SCR脱硝反应器和催化剂层之间烟道内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3。

优选地，催化剂层包括有效催化剂层和无效催化剂层，所述有效催化剂层和无效催化剂层在烟道的横截面上并列设置，且有效催化剂层设置在臭氧喷射装置和空预器之间烟道的一侧，且位于臭氧喷射装置的正上方，所述有效催化剂层中设置的催化剂为CuMnOx/HZSM-5，无效催化剂层中设置的催化剂为具有和有效催化剂相同结构的载体，但无活性成分。

优选地，臭氧喷射装置包括若干组臭氧喷嘴，同一组臭氧喷嘴通过一个臭氧进气管与臭氧发生器相连，所述臭氧进气管上均设置有臭氧喷入控制阀门。

优选地，臭氧喷嘴设置为两组，两组臭氧喷嘴均设置在有效催化剂层正上方。

优选地，SCR脱硝装置出口处设置有氨逃逸检测仪，所述氨逃逸检测仪为光力科技AEMS10。

优选地，烟囱和石灰石-石膏湿法脱硫装置之间的烟道上还设置有除尘器。

一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的方法，烟气从一种逃逸氨催化氧化缓解空预器堵塞的系统中的锅炉进入烟道后，依次穿过省煤器和SCR脱硝反应器，SCR在催化剂作用下通过喷入的氨与烟气的氮氧化物发生氧化还原反应来脱除烟气中的氮氧化物，通过设置在SCR脱硝装置出口处的氨逃逸检测仪，对位于SCR脱硝反应器和催化剂层之间烟道内烟气中逃逸氨进行测量，并通过以下关系确定臭氧喷嘴喷入的臭氧量：位于SCR脱硝反应器和催化剂层之间烟道内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3；通过臭氧喷入控制阀门控制臭氧喷入量，

烟气进入SCR脱硝反应器与空预器之间的烟道，经过臭氧喷入装置和催化剂层时，通过臭氧喷入装置喷入的臭氧在催化剂层催化作用下氧化烟气中逃逸氨，经过氧化后的烟气依次经过石灰石-石膏湿法脱硫装置和除尘器后进入烟囱内排出。

本发明结构简单，利用臭氧喷射装置向烟道内喷入臭氧，并结合催化剂层，使臭氧和烟气中的逃逸氨进行脱除，喷入臭氧的量为位于SCR脱硝反应器和催化剂层之间烟道内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3，保证逃逸氨脱除的彻底性，从而实现高效脱除逃逸氨，避免空预器压差升高，有效缓解空预器堵塞。相比于其他方法脱除SO₃方法而言，本方法臭氧可直接通过空气进行制备，来源可靠，同时无二次污染物产出，具有高可靠性，节能降耗等优点，应用前景广泛。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中臭氧喷射装置和催化剂层安装示意图。

附图标记：1-锅炉，2-省煤器，3- SCR脱硝反应器，4-臭氧喷射装置，5-催化剂层，6-空预器，7-除尘器，8-石灰石-石膏湿法脱硫装置，9-烟囱，10-臭氧发生器，11-烟道，12-有效催化剂层，13-无效催化剂层，14-臭氧喷嘴，15-臭氧喷入控制阀门。

具体实施方式

本发明一种逃逸氨催化氧化缓解空预器6堵塞的系统，包括锅炉1和烟囱9，所述锅炉1通过烟道11与烟囱9相连，锅炉1上还设置有进气通道，所述烟道11和进气通道通过空预器6相连，所述空预器6和锅炉1之间的烟道11内依次设置有省煤器2和SCR脱硝反应器3，所述空预器6和烟囱9之间的烟道11上设置有石灰石-石膏湿法脱硫装置8；

所述SCR脱硝反应器3和空预器6之间的烟道11内设置有臭氧喷射装置4，所述臭氧喷射装置4和空预器6之间的烟道11上封堵设置有催化剂层5，所述臭氧喷射装置4出口朝向催化剂层5设置，臭氧喷射装置4通过伸出烟道11的管道连接有臭氧发生器10；

臭氧喷射装置4喷入臭氧的量为位于SCR脱硝反应器3和催化剂层5之间烟道11内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3。

催化剂层5包括有效催化剂层12和无效催化剂层13，所述有效催化剂层12和无效催化剂层13在烟道11的横截面上并列设置，且有效催化剂层12设置在臭氧喷射装置4和空预器6之间烟道11的一侧，且位于臭氧喷射装置4的正上方，所述有效催化剂层12中设置的催化剂为CuMnOx/HZSM-5，无效催化剂层13中设置的催化剂为具有和有效催化剂相同结构的载体，但无活性成分。

臭氧喷射装置4包括若干组臭氧喷嘴14，同一组臭氧喷嘴14通过一个臭氧进气管与臭氧发生器10相连，所述臭氧进气管上均设置有臭氧喷入控制阀门15。

臭氧喷嘴14设置为两组，两组臭氧喷嘴14均设置在有效催化剂层12正上方。

SCR脱硝装置出口处设置有氨逃逸检测仪，所述氨逃逸检测仪为光力科技AEMS10。

烟囱9和石灰石-石膏湿法脱硫装置8之间的烟道11上还设置有除尘器7。臭氧发生器10可采用空气作为来源，方便快捷。

一种逃逸氨催化氧化缓解空预器6堵塞的方法，烟气从一种逃逸氨催化氧化缓解空预器6堵塞的系统中的锅炉1进入烟道11后，依次穿过省煤器2和SCR脱硝反应器3，SCR在催化剂作用下通过喷入的氨与烟气的氮氧化物发生氧化还原反应来脱除烟气中的氮氧化物，通过设置在SCR脱硝装置出口处的氨逃逸检测仪，对位于SCR脱硝反应器3和催化剂层5之间烟道11内烟气中逃逸氨进行测量，并通过以下关系确定臭氧喷嘴14喷入的臭氧量：位于SCR脱硝反应器3和催化剂层5之间烟道11内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3；通过臭氧喷入控制阀门15控制臭氧喷入量，

烟气进入SCR脱硝反应器3与空预器6之间的烟道11，经过臭氧喷入装置和催化剂层5时，通过臭氧喷入装置喷入的臭氧在催化剂层5催化作用下氧化烟气中逃逸氨，经过氧化后的烟气依次经过石灰石-石膏湿法脱硫装置8和除尘器7后进入烟囱9内排出。

本发明中石灰石-石膏湿法脱硫装置8、除尘器7、省煤器2、SCR脱硝反应器3及空预器6均为现有结构。

本发明结构简单，利用臭氧喷射装置4向烟道11内喷入臭氧，并结合催化剂层5，使臭氧和烟气中的逃逸氨进行脱除，喷入臭氧的量为位于SCR脱硝反应器3和催化剂层5之间烟道11内烟气中逃逸氨的摩尔比大于等于3，保证逃逸氨脱除的彻底性，从而实现高效脱除逃逸氨，避免空预器6压差升高，有效缓解空预器6堵塞。相比于其他方法脱除SO₃方法而言，本方法臭氧可直接通过空气进行制备，来源可靠，同时无二次污染物产出，具有高可靠性，节能降耗等优点，应用前景广泛。