一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统的制作方法

本技术属于烟气脱硝，尤其涉及一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统。

背景技术：

1、由于风光电源装机容量的快速发展，煤电机组的中低负荷运行或者深度调峰将成为常态，大型发电机组参与深度调峰也势在必行。随着煤电行业超低排放工作的深入推进，燃煤锅炉氮氧化物排放的关注点已从简单的满足超低排放要求转变为要适应锅炉的负荷变动，实现全负荷脱硝。

2、煤电机组在低负荷运行时，通常会出现sncr和scr脱硝系统烟温窗口不够的情况，导致通过现有烟气脱硝装置无法实现氮氧化物达标排放。为解决燃煤锅炉低负荷烟气排放问题，氧化脱硝技术逐渐被广泛应用。

3、氧化脱硝技术是指向脱硫前烟道中喷入强氧化性的臭氧，将烟气中的no氧化成更高水溶性的no2、n2o5等，最终氮氧化物在脱硫塔中得到脱除。氧化脱硝技术不但可以解决煤电机组低负荷脱硝效率不稳定问题，而且可适应非电领域复杂的烟气条件。

4、为了提高臭氧与烟气混合的均匀性，通常需要将臭氧稀释后再喷入烟道中，但空气经稀释风机压缩后会产生10～15℃的温升，而臭氧自身不稳定，会自行分解成氧气，且臭氧的分解与温度有着密切的关系，温度越高其分解速率越快，臭氧与稀释空气混合后会加速分解，进而造成臭氧运行耗量高于设计值、运行成本偏高的问题，所以需要尽量降低臭氧在稀释输送系统中的分解率。

5、现有专利如cn212757972u等提出了氧化脱硝系统的设计，也考虑设置稀释风机将臭氧稀释后再喷入烟道中，然而未考虑如何提高臭氧利用率、降低运行成本等问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为解决现有臭氧稀释输送系统臭氧分解率较高、氧化脱硝系统运行成本偏高的问题，公开了一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统，本系统利用臭氧发生器的冷却回路，通过设置稀释空气换热器降低稀释空气温度，从而提高臭氧利用率和降低运行成本。

2、本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

3、一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统，所述氧化脱硝系统包括：氧气供应系统、臭氧发生器、臭氧/空气混合器、臭氧喷射系统、脱硫塔和空气供应单元；

4、所述氧气供应系统经管体与臭氧发生器相连，由臭氧发生器将输入的氧气转化为臭氧；

5、所述臭氧发生器与空气供应单元分别与臭氧/空气混合器相连，所述空气供应单元用于提供冷却后的空气，并于臭氧/空气混合器完成空气与臭氧的混合；

6、所述臭氧/空气混合器经臭氧喷射系统与脱硫塔前端烟道连接，实现将空气与臭氧的混合气体输入至脱硫塔前端烟道，

7、烟气与混合有臭氧的空气于烟道内反应后流入脱硫塔中，完成氮氧化物的脱除。

8、根据一个优选的实施方式，所述空气供应单元包括：稀释风机，所述稀释风机经管体与所述臭氧/空气混合器，用于向臭氧/空气混合器中输入空气。

9、根据一个优选的实施方式，所述稀释风机与臭氧/空气混合器之间的管体上依次设有稀释空气换热器和温度计；通过所述稀释空气换热器完后对流经空气的制冷处理，并由所述温度计完成制冷后温度监测。

10、根据一个优选的实施方式，由稀释空气换热器控制稀释空气温度不超过25℃。

11、根据一个优选的实施方式，所述稀释风机的出口端还设有压力表，用于完成稀释风机出口压力监测。

12、根据一个优选的实施方式，由所述稀释风机控制稀释空气压力为8～12kpa。

13、根据一个优选的实施方式，所述氧化脱硝系统还包括冷却水系统，所述冷却水系统包括冷却水装置和冷却水泵，

14、所述稀释空气换热器基于冷却水泵驱动冷却水装置内储存的冷却水完成对流经空气的换热降温。

15、根据一个优选的实施方式，所述稀释空气换热器的进水管道上设有冷却水调节阀。

16、根据一个优选的实施方式，所述臭氧发生器设有冷却回路，以完成对臭氧发生器的冷却；所述冷却水系统还包括内循环水换热器，内循环水换热器与冷却水装置连通，所述内循环水换热器基于冷却水泵驱动冷却水装置内储存的冷却水完成对臭氧发生器的冷却回路中冷却介质换热降温。

17、根据一个优选的实施方式，所述臭氧发生器的冷却回路上设有内循环水泵。

18、前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本实用新型方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

19、本实用新型的有益效果：

20、本实用新型可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统，在臭氧稀释输送过程中，设置稀释空气换热器并利用冷却水降低稀释空气温度，从而降低臭氧/空气混合气温度、降低臭氧在稀释输送系统中的分解率，具有臭氧利用率高、运行成本低等特点，可减少氧气耗量约2％～5％、同时降低臭氧发生器约2％～5％电耗。

技术特征：

1.一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统，其特征在于，所述氧化脱硝系统包括：氧气供应系统(1)、臭氧发生器(2)、臭氧/空气混合器(3)、臭氧喷射系统(4)、脱硫塔(5)和空气供应单元；

2.如权利要求1所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述空气供应单元包括：稀释风机(12)，所述稀释风机(12)经管体与所述臭氧/空气混合器(3)相连，用于向臭氧/空气混合器(3)中输入空气。

3.如权利要求2所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述稀释风机(12)与臭氧/空气混合器(3)之间的管体上依次设有稀释空气换热器(10)和温度计(8)；通过所述稀释空气换热器(10)完后对流经空气的制冷处理，并由所述温度计(8)完成制冷后温度监测。

4.如权利要求3所述的氧化脱硝系统，其特征在于，由稀释空气换热器(10)控制稀释空气温度不超过25℃。

5.如权利要求3所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述稀释风机(12)的出口端还设有压力表(11)，用于完成稀释风机(12)出口压力监测。

6.如权利要求5所述的氧化脱硝系统，其特征在于，由所述稀释风机(12)控制稀释空气压力为8～12kpa。

7.如权利要求5所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述氧化脱硝系统还包括冷却水系统，所述冷却水系统包括冷却水装置(13)和冷却水泵(14)，

8.如权利要求7所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述稀释空气换热器(10)的进水管道上设有冷却水调节阀(9)。

9.如权利要求7所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述臭氧发生器(2)设有冷却回路，以完成对臭氧发生器(2)的冷却；

10.如权利要求7所述的氧化脱硝系统，其特征在于，所述臭氧发生器(2)的冷却回路上设有内循环水泵(7)。

技术总结
本技术公开了一种可提高臭氧利用率的氧化脱硝系统，所述氧化脱硝系统包括：氧气供应系统、臭氧发生器、臭氧/空气混合器、臭氧喷射系统、脱硫塔和空气供应单元；氧气供应系统经管体与臭氧发生器相连，由臭氧发生器将输入的氧气转化为臭氧；所述臭氧发生器与空气供应单元分别与臭氧/空气混合器相连，所述空气供应单元用于提供冷却后的空气，并于臭氧/空气混合器完成空气与臭氧的混合；所述臭氧/空气混合器经臭氧喷射系统与脱硫塔前端烟道连接，实现将空气与臭氧的混合气体输入至脱硫塔前端烟道，烟气与混合有臭氧的空气于烟道内反应后流入脱硫塔中，完成氮氧化物的脱除。本系统通过降低稀释空气温度，从而提高臭氧利用率和降低运行成本。

技术研发人员：杜文韬,颜学芳,李灵均,银登国,庄原发
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：20240116
技术公布日：2024/11/18