本发明属于防治大气污染的烟气脱硝技术领域，尤其涉及一种炉外脱硝的系统及方法。
背景技术：
氮氧化物是大气中的主要污染物之一，对烟气进行氮氧化物的脱硝净化一直是环境保护的重要内容之一。去除氮氧化物的方法有很多如：选择性催化还原法((SCR)、碱吸收法、电子束照射法等，目前比较主流的工艺分为：SCR脱硝和SNCR脱硝。其中SNCR选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。但是SNCR脱硝效率低，特别是燃油锅炉的NOx排放量仅降低30％～50％；对温度要求严格，温度过低，NOx转化率低；温度过高，NH3则容易被氧化为NOx，抵消了NH3的脱除效率；气相反应难以保证充分的混合，氨液消耗量大，NH3/NOx摩尔比高。
SCR脱硝指在催化剂作用下，向温度约280～420℃的烟气中喷入氨，将NOX还原成N2和H2O。其布置方式有二种：
(1)高含尘布置方式：催化反应器布置于锅炉省煤器和空预器之间。这种布置方式使进入反应器的烟气温度处于300-400℃范围内，能够满足脱硝催化剂的运行温度要求。但是，由于催化剂是在不干净的烟气环境下工作，其使用寿命会受到很大影响，飞灰中含有Na\K\Ca\S i\As等成分，使得催化剂受到污染，从而降低催化剂的效能，同时飞灰对催化剂产生磨损，也可能堵塞催化剂通道
(2)低含尘布置方式：脱硝反应器布置在除尘器之后。采用低含尘布置方式时，由于不存在飞灰对催化反应器的腐蚀和对催化剂的堵塞、污染问题。但是由于催化反应器布置在除尘装置之后，此处的烟气温度仅为150℃左右，因此，需加装GGH和补燃装置以加热烟气，使得能源消耗和运行费用增加。
尽管技术人员对以上两种技术进行改进出现如：加热烟气进口温度和开发新型低温脱硝催化剂，但是任不能克服以上缺点。
为此，需要一种新型的炉外脱硝方法及系统。
技术实现要素：
本发明目的是，提出一种新型的炉外脱硝方法及系统。克服现有两种方法的不足，催化反应器高含尘布置方式或低含尘布置均有不足，要么尘过高、要么此处的烟气温度低使得能源消耗和运行费用增加。
本发明的技术方案是，一种炉外脱硝的系统及方法，烟气经过除尘、脱硫后通过引风进入管道混合器，进入管道混合器后同时与氨气及脱硝催化剂混合反应后，烟气进入脱硝反应器中，再次注入脱硝催化剂；反应后的烟气通过脱硝反应器下部进入除尘器除尘，使用传感器测量管道混合器入口烟气流量、烟气SO2浓度、NOX浓度、颗粒浓度及烟气净化后的NOX浓度、氨气浓度，通过计算求取氨实际使用值。
烟气经过除尘、脱硫其SO2浓度小于100mg/m3，颗粒浓度小于50mg/m3。
进入管道混合器及脱硝反应器的脱硝催化剂温度为350-450℃。
脱硝催化剂通过喷枪嘴以压力0.5-0.8MPa喷入管道混合器及脱硝反应器。
所述的炉外脱硝的系统，其脱硝催化剂制备如下：
(1)取除尘后的飞灰和V2O5均匀混合与水溶液中，搅拌，其V2O5占新制的催化剂总重量的5％-20％。
(2)取其中锰的氧化物与上述均匀混合，其中锰的氧化物占催化剂总重量的3％-5％，MnOx的形态可以是MnO2、Mn3O4、Mn2O3中的一种或者其中任意两种或三种组合。
(3)另外加上两种或两种以上的变价金属铁、铜、钒、铈、锘的硝酸盐及醋酸盐，锰与变价金属的摩尔比为0.1—3；
(4)将上述混合物高速搅拌半个小时；
(5)将上述混合物在400℃—700℃下煅烧1—1.5h；
(6)冷却后研磨过筛，制成200—400目的脱硝催化剂。
所述的炉外脱硝的系统，反应后的烟气通过脱硝反应器下部进入除尘器除尘，除尘后得到的飞灰可循环使用作为脱硝催化剂。
所述的炉外脱硝的系统，使用传感器测量所述脱硝入口处的处理前的烟气流量L1及NOX的浓度Dn1；使用传感器测量所述除尘后NOX的浓度Dn2，以及出口处氨气浓度An1；根据下述公式动态地计算所需要的脱硝所需的氨气量An：
An＝[(Dn1-Dn2)K–(An1–An2)]L1
其中K为脱硝催化系数，取1-1.6，An2允许的氨气逃逸浓度。
本发明有益效果，克服现有两种方法的不足，催化反应器高含尘布置方式或低含尘布置均有不足，要么尘过高、要么此处的烟气温度低使得能源消耗和运行费用增加。从而有效的防止脱硝过程中出口处氮氧化物的不达标排放。本发明通过注入高温脱硝催化剂脱硝有效解决了脱硝过程中温度的影响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的炉外脱硝结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：一种炉外脱硝的系统及方法，烟气经过除尘、脱硫后通过引风进入管道混合器，进入管道混合器后同时与氨气及脱硝催化剂混合反应后，烟气进入脱硝反应器中，再次注入脱硝催化剂；反应后的烟气通过脱硝反应器下部进入除尘器除尘，使用传感器测量管道混合器入口烟气流量、烟气SO2浓度、NOX浓度、颗粒浓度及烟气净化后的NOX浓度、氨气浓度，通过计算求取氨实际使用值。
烟气经过除尘、脱硫其SO2浓度小于100mg/m3，颗粒浓度小于50mg/m3。
进入管道混合器及脱硝反应器的脱硝催化剂温度为400℃。
脱硝催化剂通过喷枪嘴以压力0.7MPa喷入管道混合器及脱硝反应器。
所述的炉外脱硝的系统，其脱硝催化剂制备如下：
(1)取除尘后的飞灰和V2O5均匀混合与水溶液中，搅拌，其V2O5占新制的催化剂总重量的15％。
(2)取其中锰的氧化物与上述均匀混合，其中锰的氧化物占催化剂总重量的4％，MnOx的形态可以是MnO2、Mn3O4、Mn2O3中的三种组合。
(3)另外加上两种或两种以上的变价金属铁、铜、钒、铈、锘的硝酸盐及醋酸盐，锰与变价金属的摩尔比为2；
(4)将上述混合物高速搅拌半个小时；
(5)将上述混合物在600℃下煅烧1.2h；
(6)冷却后研磨过筛，制成300目的脱硝催化剂。
所述的炉外脱硝的系统，反应后的烟气通过脱硝反应器下部进入除尘器除尘，除尘后得到的飞灰可循环使用作为脱硝催化剂。
所述的炉外脱硝的系统，使用传感器测量所述脱硝入口处的处理前的烟气流量L1及NOX的浓度Dn1；使用传感器测量所述除尘后NOX的浓度Dn2，以及出口处氨气浓度An1；根据下述公式动态地计算所需要的脱硝所需的氨气量An：
An＝[(Dn1-Dn2)K–(An1–An2)]L1
其中K为脱硝催化系数，取1.3，An2允许的氨气逃逸浓度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。