專利名稱：廢熱回收鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢熱回收鍋爐，具體涉及一種能降低和除去廢氣中所含的氮氧化物(NOx)的廢熱回收鍋爐。
近年來，從能量守恒來看，為了提高發(fā)電效率，除用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電外，還可采用回收燃?xì)廨啓C(jī)排氣的余熱的組合循環(huán)發(fā)電裝置，用以產(chǎn)生蒸汽，并通過利用所產(chǎn)生的蒸汽的燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。此外，為了提高發(fā)電效率和發(fā)電量的輸出，還可將上述組合循環(huán)發(fā)電裝置制造成大容量的裝置。
在上述組合循環(huán)發(fā)電裝置中，采用廢熱回收鍋爐，以便回收廢熱并產(chǎn)生蒸汽。廢熱回收鍋爐回收從原動機(jī)(如燃?xì)廨啓C(jī)等)排出的廢氣中的熱量，然后產(chǎn)生和提供用于蒸汽輪機(jī)的驅(qū)動蒸汽和工藝用汽熱水(processsteam hot water)。此外，為了考慮到環(huán)境保護(hù)，廢熱回收鍋爐包括用于降低廢氣中有害的氮氧化物的脫硝爐(denitrator)。目前，在廢熱回收鍋爐中，尤其力圖提供高性能的脫硝爐，這類脫硝爐可以去除廢氣中所含的90％的氮氧化物。
下面參見圖22和23對傳統(tǒng)的廢熱回收鍋爐進(jìn)行描述，圖22為廢熱回收鍋爐的側(cè)視簡圖，圖23為廢熱回收鍋爐的氨噴射部件(單元)的頂部平面圖。
如上述附圖所示，臥式自然循環(huán)式廢熱回收鍋爐是一種再熱兩段加壓式鍋爐(reheat dual pressure type boiler)。鍋爐管路14中裝有高壓第二級過熱器15的傳熱管、再熱器16、高壓一級過熱器13、高壓蒸發(fā)器4、低壓過熱器17、高壓省煤器18，低壓蒸發(fā)器19和低壓省煤器20，這些部件按上面描述的順序順著廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)依次被安裝在上述鍋爐管路中。此外，在鍋爐管路14中還裝有氨噴射部件1和NOx去除反應(yīng)器5，在鍋爐上部有高壓汽包6和低壓汽包21。標(biāo)號2代表氨噴射部件支承件，標(biāo)號3代表高壓汽包下降管，標(biāo)號7代表氨噴射管，標(biāo)號8代表氨噴射噴嘴。
下面對上述廢熱回收鍋爐的運(yùn)行情況進(jìn)行描述。
流入廢熱回收鍋爐的廢氣依次流過高壓第二級過熱器15、再熱器16和高壓一級過熱器13、然后與氨噴射部件1中的氨混合。接著，上述廢氣流過高壓蒸發(fā)器4、隨后借助于NOx去除反應(yīng)器(脫氮反應(yīng)器或脫硝爐)5除去廢氣中的氮氧化物，上述NOx去除反應(yīng)器包括促進(jìn)還原反應(yīng)的催化劑層。此外，廢氣依次流過低壓過熱器17、高壓省煤器18，低壓蒸發(fā)器19和低壓省煤器20，然后排向大氣。
廢熱回收鍋爐的氨噴射部件1安裝在高壓蒸發(fā)器4的上游側(cè)(以廢氣流動方向?yàn)闇?zhǔn))。此外，必需使氨與廢氣均勻混合，為此，將氨噴射部件1安裝在與脫硝爐5相隔一段距離之處，以使高壓蒸發(fā)器4可位于噴射部件1和脫硝爐5之間。氨和廢氣流過帶有很多整齊排列的傳熱管的高壓蒸發(fā)器4時，它們被均勻混合。氨在490℃或更高溫度時被氧化，于是形成氮氧化物。因此，這對于保持適當(dāng)?shù)娜コ齆Ox的效率而言是不理想的。故而，必須使廢氣保持適當(dāng)?shù)臏囟龋瑸榱双@得滿意的條件，以廢氣流動方向而言，將氨噴射部件1安裝在高壓一級過熱器13的下游側(cè)和高壓蒸發(fā)器4的上游側(cè)，使過程氣體溫度(planned gas temperature)約為470℃。在這種情況下，在廢熱回收鍋爐中在廢氣與熱交換管進(jìn)行熱交換的同時可除去廢氣中所含的有害的氮氧化物。
圖24為圖22中示出的氨噴射部件的視圖，該視圖是從廢氣流動方向所看到的視圖。
在圖24中，氨噴射部件1包括一個(或若干個)氨噴射管7，一個(或若干個)氨噴射部件支承件2和在氨噴射管3上加工出的一些氨噴射噴嘴8。氨與空氣在混合器22中混合，再流過氨噴射部件入口連接管23、氨噴射部件集管24和氨噴射部件入口管25，然后再流入由氨噴射部件支承件2支承的氨噴射管7。流入氨噴射管7的氨從設(shè)置在氨噴射管7上的一些氨噴射噴嘴8中噴出，然后與廢氣混合。上述那些氨噴射噴嘴8垂直交替地設(shè)置在氨噴射管7上，因而可使氨與廢氣均勻混合。此外，可通過氨流控制閥26控制氨的流速，以使氨與廢氣均勻混合。如上所述，氨噴射部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)能使氨均勻地噴射到流過鍋爐管路中的全部廢氣上。
如上所述，人們越來越希望將組合式循環(huán)發(fā)電裝置制造成大容量的，因此廢熱回收鍋爐的尺寸也大。這將導(dǎo)致安裝空間、經(jīng)費(fèi)、電費(fèi)均增加。為了克服上述弊病，就要求廢熱回收鍋爐的空間減小和設(shè)計費(fèi)用低廉。而傳統(tǒng)的廢熱回收鍋爐的存在要求氨噴射部件周圍和汽包下降管的空間較大以及增加了鍋爐的整體長度的問題。
此外，大容量的組合式發(fā)電裝置增大了燃?xì)廨啓C(jī)的功率輸出，同時使廢氣溫度上升。據(jù)此，可能將廢熱回收鍋爐做成高溫和大容量的。因此。從環(huán)保出發(fā)，要求廢熱回收鍋爐包括一個高性能的脫硝爐。
再者，在傳統(tǒng)的廢熱回收鍋爐中，廢氣溫度上升，還使與供給燃?xì)廨啓C(jī)冷卻蒸汽的系統(tǒng)有關(guān)的氨噴射部件的溫度升高。因此氨噴射不能在合適的溫度下進(jìn)行。換句話說，在高溫和大容量的廢熱回收鍋爐中很難高效率地除去NOx。
本發(fā)明的目的是克服上面所提到的現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)和不足，針對高溫和大容量的廢熱回收鍋爐提供一種借助于將氨噴射部件安裝在最佳位置而能節(jié)約和有效地利用用于廢熱回收鍋爐的安裝空間并能有效地除去廢氣中的氮氧化物的廢熱回收鍋爐。
就一方面而言，完成本發(fā)明的上述目的和其它目的的方案是在所提供的廢熱回收鍋爐中，將從原動機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的高壓第二級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第二級過熱器下游側(cè)的再熱器；
一臺設(shè)置在上述再熱器下游的高壓第一級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第一級過熱器下游的高壓蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器下游的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述脫氮反應(yīng)器下游的低壓過熱器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的高壓省煤器；一臺設(shè)置在上述高壓省煤器下游側(cè)的低壓蒸發(fā)器；一個設(shè)置在上述低壓蒸發(fā)器下游側(cè)的低壓省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述高壓蒸發(fā)器相連的高壓汽包；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述低壓蒸發(fā)器相連的低壓汽包；一組從高壓汽包延伸到鍋爐管路中的高壓下降管；一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述氨噴射部件被設(shè)置在高壓蒸發(fā)器上游側(cè)，在上述下降管組的上游側(cè)和下游側(cè)兩者中的任一側(cè)，靠近下降管組。
另一方面，提供一種廢熱回收鍋爐，在該廢熱回收鍋爐中，將從原動機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的高壓第二級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第二級過熱器下游的再熱器；一臺設(shè)置在上述再熱器下游的高壓第一級過熱器；一個設(shè)置在高壓第一級過熱器的下游側(cè)的高壓蒸發(fā)器組件，該高壓蒸發(fā)器組件包括一個第一高壓蒸發(fā)器和一個設(shè)置在第一高壓蒸發(fā)器下游側(cè)的第二高壓蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器組件下游側(cè)的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述脫氮反應(yīng)器下游的低壓過熱器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的高壓省煤器；
一臺設(shè)置在上述高壓省煤器下游側(cè)的低壓蒸發(fā)器；一個設(shè)置在上述低壓蒸發(fā)器下游側(cè)的低壓省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述高壓蒸發(fā)器相連的高壓汽包；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述低壓蒸發(fā)器相連的低壓汽包；一組從高壓汽包延伸到鍋爐管路中的高壓下降管；一個設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述氨噴射部件和下降管組件被設(shè)置在第一和第二高壓蒸發(fā)器之間，上述氨噴射細(xì)件靠近上述下降管組的上游側(cè)和下游側(cè)兩者中的任一側(cè)。
再一方面，提供一種廢熱回收鍋爐，在該鍋爐中，將從原動機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的高壓第二級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第二級過熱器下游側(cè)的再熱器；一臺設(shè)置在上述再熱器下游的高壓第一級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第一級過熱器下游的高壓蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器下游的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述脫氮反應(yīng)器下游的低壓過熱器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的高壓省煤器；一臺設(shè)置在上述高壓省煤器下游側(cè)的低壓蒸發(fā)器；一個設(shè)置在上述低壓蒸發(fā)器下游側(cè)的低壓省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述高壓蒸發(fā)器相連的高壓汽包；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述低壓蒸發(fā)器相連的低壓汽包；一組從高壓汽包延伸到鍋爐管路中的高壓下降管；和一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述高壓蒸發(fā)器由若干彼此平行安裝的傳熱管組成，上述氨噴射部件與上述傳熱管平行，氨噴射部件的上端和下端由上集管和下集管支撐。
又有一方面，提供一種廢熱回收鍋爐，在該鍋爐中，將從原動機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的高壓第二級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第二級過熱器下游側(cè)的再熱器；一臺設(shè)置在上述再熱器下游的高壓第一級過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第一級過熱器下游的高壓蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器下游的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述脫氮反應(yīng)器下游的低壓過熱器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的高壓省煤器；一臺設(shè)置在上述高壓省煤器下游側(cè)的低壓蒸發(fā)器；一個設(shè)置在上述低壓蒸發(fā)器下游側(cè)的低壓省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述高壓蒸發(fā)器相連的高壓汽包；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述低壓蒸發(fā)器相連的低壓汽包；一組從高壓汽包延伸到鍋爐管路中的高壓下降管；一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述氨噴射部件被設(shè)置在高壓蒸發(fā)器上游側(cè)，并安裝在上述下降管組件和高壓第一級過熱器之間，氨噴射部件的上，下端由上，下集管支撐。
在上述各個方面的優(yōu)選實(shí)施例中，氨噴射部件被設(shè)置在下降管的上游側(cè)或下游側(cè)。
上述氨噴射部件包括若干氨噴射管、若干氨噴射管支撐件和一些氨噴射噴嘴，上述下降管組包括若干下降管，沿廢氣流動方向來看，上述氨噴射管支承件被設(shè)置成平行于上述下降管。氨噴射噴嘴形成在相對于廢氣流而言為同一水平的兩根氨噴射管上，上述氨噴射噴嘴被加工成相對廢氣流方向而言在一根氨噴射管上的噴射噴嘴與另一根氨噴射管上的噴嘴彼此錯開。
氨噴射管支承件分別設(shè)置在相鄰的下降管之間。氨噴射管支承件可以裝在下降管上。通常，下降管組可以作為氨噴射管支承件。
上述蒸發(fā)器組件可以由若干彼此平行安裝的傳熱管組成。
按照上述的本發(fā)明的廢熱回收鍋爐的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)，當(dāng)從廢熱回收鍋爐的角度觀察時，上述氨噴射部件(部分)被安排在與汽包下降管組件同一部位上。這樣可以減小廢熱回收鍋爐在廢氣流動方向上的尺寸，從而可提供一種節(jié)省空間和設(shè)計費(fèi)用的緊湊的廢熱回收鍋爐。此外，氨噴射部件由下降管支撐，所以進(jìn)一步提高了上述效果。
此外，可將蒸發(fā)器分開設(shè)置，將氨噴射部件和鍋爐下降管組件設(shè)置在上述分開的蒸發(fā)器之間。這樣，即使因原動機(jī)的燃燒溫度上升而使廢氣溫度升高，也可在合適的溫度下進(jìn)行熱交換，然后再噴射氨，這樣就可以除去氮氧化物。因此，這種廢熱回收鍋爐可節(jié)約空間，而且廢熱回收鍋爐的成本低。再者，與傳統(tǒng)的裝置相比，可有效地除去這種高溫和大容量廢熱回收鍋爐中的氮氧化物，并且可對高溫和大容量廢熱回收鍋爐中的各項(xiàng)環(huán)保指標(biāo)進(jìn)行測量。
再者，由于在蒸發(fā)器的管組出口沒有安排下降管，混合后的氣體可以順暢地流入脫硝爐，催化劑可以有效地起作用。因此，與傳統(tǒng)的裝置相比，即使催化劑的添加量相同，也能更有效地除去NOx。
下面將結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，通過描述將更清楚地了解本發(fā)明的特點(diǎn)與其它特征。
附圖中

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的氨噴射部件(部分)的側(cè)視圖；圖2為從圖1的箭頭Ⅱ-Ⅱ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖3為從廢氣流動方向(箭頭Ⅲ-Ⅲ的方向)觀察到的圖1或圖2的氨噴射部件的視圖；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例的改型例的氨噴射部件的側(cè)視圖5為從圖4的箭頭Ⅴ-Ⅴ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖7為從圖6的箭頭Ⅶ-Ⅶ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖8為從廢氣流動方向(箭頭Ⅷ的方向)觀察到的圖6的氨噴射部件的視圖；圖9為本發(fā)明第二實(shí)施例的改型例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖10為從圖9的箭頭Ⅹ-Ⅹ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖11為本發(fā)明第三實(shí)施例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖12為從圖11的箭頭Ⅻ -Ⅻ 方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖13為本發(fā)明第三實(shí)施例的改型例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖14為從圖13的箭頭ⅩⅣ-ⅩⅣ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖15為本發(fā)明第四實(shí)施例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖16為從圖15的箭頭ⅩⅥ-ⅩⅥ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖17為本發(fā)明第四實(shí)施例的改型例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖18為從圖17的箭頭ⅩⅧ-ⅩⅧ方向所觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖19為本發(fā)明第五實(shí)施例的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖20為從圖19的廢氣流動方向(箭頭ⅩⅩ-ⅩⅩ的方向)所觀察到的氨噴射部件的視圖；圖21為本發(fā)明第六實(shí)施例中的氨噴射部件的側(cè)視圖；圖22為傳統(tǒng)的廢熱鍋爐的示意性側(cè)視圖；圖23為從圖22的箭頭ⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅢ所示的方向觀察到的氨噴射部件的頂視圖；圖24為從圖23中示出的廢氣流動方向(箭頭ⅩⅩⅣ的方向)觀察到的氨噴射部件的視圖。
下面將參照附圖1至21描述本發(fā)明的一些實(shí)施例，附圖中與圖22中所示的組件或部件相應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號表示，并且在本文中省去對它們的詳細(xì)描述，也就是說，為了簡便起見，下面僅對本發(fā)明的廢熱回收鍋爐的主要部件進(jìn)行描述。
圖1至圖3示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例的氨噴射部件。
如這些圖所示，在該第一實(shí)施例中，將氨噴射部件(部分)1安裝在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓蒸發(fā)器4的上游側(cè)，并與高壓汽包6的高壓下降管3為同一部位上，通常將若干下降管安裝成使它們彼此平行延伸。此外，將上述高壓汽包下降管3和氨噴射部件支承件2安裝成與鍋爐水平方向平行，并與鍋爐管路中的廢氣流動方向垂直。氨噴射部件1包括若干由兩根并排安裝的管子組成的氨噴射管對71,72，若干氨噴射管支承件2和若干形成在各氨噴射管上的氨噴射噴嘴8。兩根氨噴射管71和72沿廢熱流動方向彼此平行。氨噴射噴嘴8交錯地設(shè)置在各氨噴射管71和72上。這樣，廢氣與氨在氨噴射部件1中混合，然后流過高壓蒸發(fā)器4，再通過起脫氮反應(yīng)器或脫硝爐作用的NOx去除反應(yīng)器5除去氮氧化物。
根據(jù)該實(shí)施例，將氨噴射部件1安裝在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓蒸發(fā)器4的上游側(cè)，并與高壓汽包6的高壓下降管3為同一部位，這樣就可以在廢氣流動方向節(jié)省空間。此外，廢氣從氨噴射部件1經(jīng)由若干彼此平行安裝的傳熱管組成的高壓蒸發(fā)器4流入脫氮反應(yīng)器5，因此可以使氨和廢氣在彼此均勻混合的狀態(tài)下除去氮氧化物。再者，由于在高壓蒸發(fā)器4的管組出口處沒有設(shè)置高壓汽包下降管3，已混合的氣體可以順暢地流入脫氮反應(yīng)器5中，所以催化劑可以有效地起作用，因此，與傳統(tǒng)裝置相比，即使加入的催化劑量相同，也可以提高去除NOx的效率。
圖4和5示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的改型例中的氨噴射部件。
如這些附圖所示，該例與第一實(shí)施例的不同之處在于氨噴射管71和72及氨噴射噴嘴8設(shè)置在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓汽包下降管3的下游側(cè)，至于其它結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
按照此實(shí)施例，當(dāng)從廢熱回收鍋爐的側(cè)面觀察時，氨噴射部件1和高壓汽包下降管3安裝在同一部位上，因此可以節(jié)省廢氣流動方向的空間。此外，廢氣從氨噴射部件1經(jīng)高壓蒸發(fā)器4流入脫氮反應(yīng)器5中，因此可以使氨和廢氣在彼此均勻混合的狀態(tài)下除去氮氧化物，再者，由于在高壓蒸發(fā)器4的管組出口處沒有設(shè)置高壓汽包下降管3，已混合的氣體可以順暢地流入脫氮反應(yīng)器5中，所以催化劑可以有效地起作用，因此，與傳統(tǒng)裝置相比，即使加入的催化劑量相同，也可以提高去除NOx的效率。
圖6至8示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的氨噴射部件。
如這些附圖所示，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于高壓汽包下降管3還起氨噴射部件支承件2的作用從而省去了氨噴射部件支承件，至于其它結(jié)構(gòu)均與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
在第二實(shí)施例中，和第一實(shí)施例相同，廢氣與氨在氨噴射部件1中混合，然后流過高壓蒸發(fā)器4，再借助于脫氮反應(yīng)器5除去氮氧化物，此外，高壓汽包下降管3起氨噴射部件支承件2的作用，故而不需要氨噴射部件支承件，所以可以減少部件數(shù)。
圖9和10示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的改型例中的氨噴射部件。
如這些附圖所示，該例與第二實(shí)施例的不同之處在于氨噴射管71和72及氨噴射噴嘴8設(shè)置在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓汽包下降管3的下游側(cè)，至于其它結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
按照此實(shí)施例，當(dāng)從廢熱回收鍋爐的側(cè)面觀察時，氨噴射部件1和高壓汽包下降管3安裝在同一部位上，因此可以節(jié)省廢氣流動方向的空間。此外，廢氣從氨噴射部件1經(jīng)高壓蒸發(fā)器4流入脫氮反應(yīng)器5中，因此可以使氨和廢氣在彼此均勻混合的狀態(tài)下除去氮氧化物。再者，由于在高壓蒸發(fā)器4的管組出口處沒有設(shè)置高壓汽包下降管3，已混合的氣體可以順暢地流入脫氮反應(yīng)器5中，所以催化劑可以有效地起作用，因此，與傳統(tǒng)裝置相比，即使加入的催化劑量相同，也可以提高去除NOx的效率。
圖11和12示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的氨噴射部件。
如這些附圖所示，第三實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于將高壓蒸發(fā)器4分成第一高壓蒸發(fā)器部分9和第二蒸發(fā)器部分10，將氨噴射部件1和高壓汽包下降管3設(shè)置在第一高壓蒸發(fā)器部分9和第二蒸發(fā)器部分10之間，至于其它結(jié)構(gòu)均與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
在第三實(shí)施例中，和第一與第二實(shí)施例相同，當(dāng)從廢熱回收鍋爐的側(cè)面觀察時，氨噴射部件1和高壓汽包下降管3安裝在同一部位上。此外，象第一實(shí)施例那樣，將高壓汽包下降管3和氨噴射部件支承件2沿水平方向平行安裝。廢氣流過第一高壓蒸發(fā)器部分9再在氨噴射部件1中與氨混合，然后，廢氣流過第二高壓蒸發(fā)器部分10，再通過脫氮反應(yīng)器5除去氮氧化物。所以，與傳統(tǒng)裝置相比，第三實(shí)施例的裝置能提高去除NOx的效率。
圖13和14示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的改型例中的氨噴射部件。
如這些附圖所示，該例與第三實(shí)施例的不同之處在于氨噴射管71和72及氨噴射噴嘴8設(shè)置在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓汽包下降管3的下游側(cè)，至于其它結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
按照此實(shí)施例，相對于廢氣流動方向而言，當(dāng)將氨噴射管71和72及氨噴射噴嘴8設(shè)置在高壓汽包下降管3的下游側(cè)時，除能減少廢熱回收鍋爐在廢氣流動方向的空間外，與傳統(tǒng)裝置相比，廢氣在到達(dá)氨噴射部件1之前能通過較多的傳熱管組，因此廢氣能在進(jìn)行多次熱交換之后到達(dá)氨噴射部件1。
此外，若在本發(fā)明的廢熱回收鍋爐入口處廢氣的溫度高于傳統(tǒng)裝置中該處的溫度，由于本廢熱回收鍋爐入口和氨噴射部件1之間的溫差增大，可使廢氣的溫度降低到合適的溫度，因此廢氣能流入氨噴射部件1。據(jù)此，可以提高廢熱回收效率和脫氮效率。
圖15和16示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的氨噴射部件。
如這些附圖所示，第四實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同之處在于高壓汽包下降管3還起氨噴射部件支承件2的作用從而省去了氨噴射部件支承件，至于其它結(jié)構(gòu)均與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
在第四實(shí)施例中，和第三實(shí)施例相同，廢氣與氨在氨噴射部件1中混合，然后流過高壓蒸發(fā)器4，再通過脫氮反應(yīng)器5除去氮氧化物。此外，高壓汽包下降管3起氨噴射部件支承件2的作用，故而不需要氨噴射部件支承件，所以可以減少部件數(shù)。
圖17和18示出了本發(fā)明第四實(shí)施例的改型例中的氨噴射部件。
如這些附圖所示，該例與第四實(shí)施例的不同之處在于氨噴射管71和72及氨噴射噴嘴8設(shè)置在鍋爐管路14中相對于廢氣流動方向而言為高壓汽包下降管3的下游側(cè)，至于其它結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例相同。因此，與第一實(shí)施例中相同的部件或組件用相同的標(biāo)號表示，此處不再贅述。
如第三實(shí)施例一樣，按照此實(shí)施例，可以提高廢熱回收效率和NOx去除效率，此外。省去了支承件，因此減少了部件數(shù)量。
圖19和20示出了本發(fā)明第五實(shí)施例的氨噴射部件。
如這些附圖所示，在第五實(shí)施例中，氨噴射部件1的結(jié)構(gòu)為將氨噴射管7與上集管11和下集管12相連通。此外，將氨噴射部件1從垂直方向插入，并將其安裝在如上所述的、由若干傳熱管組成的高壓蒸發(fā)器4的中間部分。
根據(jù)第五實(shí)施例，在氨噴射部件1中，將上、下集管11和12用作傳熱管，所以氨噴射部件可以處于豎直方向。此外，象第三和第四實(shí)施例那樣，可以節(jié)省廢氣流動方向的空間，并可以在合適的廢氣溫度條件下噴射氨。
圖21示出了本發(fā)明第六實(shí)施例的氨噴射部件。
如圖21所示，象第五實(shí)施例那樣，氨噴射部件1的結(jié)構(gòu)為將氨噴射管7與上集管11和下集管12相連通。此外，將氨噴射部件1從垂直方向插入，并將其安裝在相對于廢氣流動方向而言為高壓第一級過熱器13的下游側(cè)。此外，氨噴射管7和氨噴噴嘴8的安排與圖20所示的第五實(shí)施例相同。
象第五實(shí)施例那樣，按照第六實(shí)施例，氨噴射部件1利用了上，下集管11和12。所以節(jié)省了廢氣流動方向的空間，并可以在合適的廢氣溫度條件下噴射氨。
此外，值得提醒的是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在不超出所附權(quán)利要求的范圍的情況下，還可以作出其它改變，變型和組合。
權(quán)利要求
1．一種廢熱回收鍋爐，在該廢熱回收鍋爐中將從燃?xì)廨啓C(jī)/柴油機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路中的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，其特征在于，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的過熱器；一臺設(shè)置在上述過熱器下游側(cè)的蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述蒸發(fā)器下游的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述蒸發(fā)器下游側(cè)的省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述蒸發(fā)器相連的汽包；一組從上述汽包延伸到鍋爐管路中的下降管；和一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件，上述氨噴射部件被設(shè)置在蒸發(fā)器的上游側(cè)，在上述下降管組的上游側(cè)和下游側(cè)的任一側(cè)靠近上述下降管組。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，將上述氨噴射部件設(shè)置在上述下降管組的上游側(cè)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，將上述氨噴射部件設(shè)置在上述下降管組的下游側(cè)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射部件包括若干氨噴射管、若干氨噴射管支承件和若干氨噴射噴嘴，上述下降管組包括若干下降管，相對于廢氣流動方向而言，上述氨噴射管支承件與上述下降管平行。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射嘴形成在一些氨噴射管上。
6．根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射管支承件分別安裝在相鄰的下降管之間。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射管支承件安裝在下降管上。
8．根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述下降管還用作氨噴射管支承件。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述蒸發(fā)器組件由若干彼此平行的傳熱管組成。
10．一種廢熱回收鍋爐，在該廢熱回收鍋爐中將從燃?xì)廨啓C(jī)/柴油機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路中的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，其特征在于，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的過熱器；一個設(shè)置在上述過熱器下游側(cè)的蒸發(fā)器組件，該蒸發(fā)器組件包括一個第一蒸發(fā)器和一個設(shè)置在第一蒸發(fā)器下游側(cè)的第二蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述第二蒸發(fā)器組件下游側(cè)的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述蒸發(fā)器下游側(cè)的省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述第一和第二蒸發(fā)器相連的汽包；一組從汽包延伸到鍋爐管路中的下降管；和一個設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述氨噴射部件和下降管被設(shè)置在第一和第二蒸發(fā)器之間，上述氨噴射部件在上述下降管組的上游側(cè)和下游側(cè)的任一側(cè)緊靠上述下降管組。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，將上述氨噴射部件設(shè)置在上述下降管組的上游側(cè)。
12．根據(jù)權(quán)利要求10所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，將上述氨噴射部件設(shè)置在上述下降管組的下游側(cè)。
13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射部件包括若干氨噴射管、若干氨噴射管支承件和若干氨噴射噴嘴，上述下降管組包括若干下降管，相對于廢氣流動方向而言，上述氨噴射管支承件與上述下降管平行。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射嘴形成在一些氨噴射管上。
15．根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射管支承件分別安裝在相鄰的下降管之間。
16．根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述氨噴射管支承件安裝在下降管上。
17．根據(jù)權(quán)利要求13所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，上述下降管還用作氨噴射管支承件。
18．一種廢熱回收鍋爐，在該廢熱回收鍋爐中將從燃?xì)廨啓C(jī)/柴油機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路中的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，其特征在于，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的過熱器；一臺設(shè)置在上述高壓第一級過熱器下游側(cè)的蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器下游側(cè)的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述高壓蒸發(fā)器相連的汽包；一組從所述汽包延伸到鍋爐管路中的下降管；和一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述蒸發(fā)器由若干彼此平行安裝的傳熱管組成，上述氨噴射部件與上述傳熱管平行，氨噴射部件的上端和下端由上集管和下集管支撐。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的廢熱回收鍋爐，其特征在于，將上述氨噴射部件設(shè)置在上述下降管組的下游側(cè)。
20．一種廢熱回收鍋爐，在該廢熱回收鍋爐中將從燃?xì)廨啓C(jī)/柴油機(jī)排向用于回收廢氣余熱的鍋爐管路中的廢氣和噴射到廢氣中的氨混合，從而減少了廢氣中氮氧化物的含量，其特征在于，上述廢熱回收鍋爐包括一條水平安裝的鍋爐管路，該管路具有沿廢氣流動方向從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分；一臺設(shè)置在上述鍋爐管路內(nèi)、位于廢氣流上游側(cè)的過熱器；一臺設(shè)置在上述過熱器下游的蒸發(fā)器；一臺設(shè)置在上述高壓蒸發(fā)器下游的脫氮反應(yīng)器；一臺設(shè)置在上述低壓過熱器下游側(cè)的省煤器；一個設(shè)置在上述鍋爐管路外部、與上述蒸發(fā)器相連的汽包；一組從高壓汽包延伸到鍋爐管路中的下降管；一個設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部用于噴射氨的氨噴射部件；上述氨噴射部件被設(shè)置在高壓蒸發(fā)器上游側(cè)，并安裝在上述下降管組件和高壓第一級過熱器之間，氨噴射部件的上、下端由上、下集管支撐。
全文摘要
一種廢熱回收鍋爐,包括:一條水平安裝的鍋爐管路,該管路具有從上游側(cè)到下游側(cè)內(nèi)部均為中空的部分;一臺過熱器;一臺蒸發(fā)器;一臺脫氮反應(yīng)器;一臺省煤器,這些部件從上游側(cè)到下游側(cè)依次設(shè)置在鍋爐管路中。一個汽包設(shè)置在上述鍋爐管路外部并與上述蒸發(fā)器相連,下降管從汽包延伸到鍋爐管路中。氨噴射部件設(shè)置在鍋爐管路內(nèi)部、高壓蒸發(fā)器的上游側(cè),在上述下降管組的上游側(cè)和下游側(cè)的任何一側(cè)緊靠上述下降管組。
文檔編號F23J15/00GK1215818SQ9812453
公開日1999年5月5日 申請日期1998年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月8日
發(fā)明者島田秀顕, 江上法秀, 長嶋孝幸 申請人:東芝株式會社