以及設(shè)置在爐膛I內(nèi)的水冷壁受熱面3、屏式受熱面4和對流受熱面5。鍋爐運行期間利用低氮燃燒器LNB深度空氣分級，燃燒過量空氣系數(shù)為0.6，NO的原始生成量為120ppm，利用燃盡風(fēng)OFA調(diào)節(jié)CO與NO的摩爾比為2.5，CO生成濃度為300ppm，燃燒區(qū)域溫度1100°C。為提高脫硝反應(yīng)效率，在屏式受熱面4上熔敷附著了 Imm厚度的附著催化劑層A，屏式受熱面4的表面溫度為750°C，附著催化劑層的主要成份是Fe2O3和CuO。經(jīng)過脫硝反應(yīng)后NO排放濃度降低至20ppm，脫硝效率83%。
[0038]實施例2
[0039]如圖2所示的超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，為提高脫硝效率設(shè)置了獨立的獨立催化劑層B，獨立催化劑層B采用蜂窩催化劑，布置I層，附著催化劑層的主要成份是Fe2O3和稀土元素的氧化物。經(jīng)過脫硝反應(yīng)后NO排放濃度降低至10??!11，脫硝效率提高至92%。
[0040]實施例3
[0041]本實施例超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，低氮燃燒器LNB燃燒過量空氣系數(shù)為
0.8，NO的原始生成量為200ppm，利用燃盡風(fēng)OFA調(diào)節(jié)CO與NO的摩爾比為3，對應(yīng)CO生成濃度為600ppm，燃燒區(qū)域溫度1200°C。在屏式受熱面4和對流受熱面5上采用熔敷附著了
1.5_厚度的附著催化劑層A，屏式受熱面4的表面溫度為800°C，對流受熱面5的表面溫度為600°C，附著催化劑層的主要成份是Fe2O3和CuO。經(jīng)過脫硝反應(yīng)后NO排放濃度降低至50??111，脫硝效率75%。
[0042]實施例4
[0043]本實施例超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，NO的原始生成量為lOOppm，CO與NO的摩爾比為2，對應(yīng)CO生成濃度為200ppm。在對流受熱面5上采用噴涂附著了 0.5mm厚度的附著催化劑層A。經(jīng)過脫硝反應(yīng)后NO排放濃度降低至40ppm，脫硝效率60%。
[0044]實施例5
[0045]本實施例超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，在屏式受熱面4噴涂了 0.5mm的附著催化劑層A，其主要成分是Fe2O3和CuO。在對流受熱面5上噴涂了 Imm的附著催化劑層A，其主要成分是Fe2O3和Ni。
【主權(quán)項】
1.一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，包括爐膛(I)、鍋爐燃燒器(2)以及設(shè)置在爐膛(I)內(nèi)的水冷壁受熱面(3)、屏式受熱面(4)和對流受熱面(5)； 其特征在于:所述鍋爐燃燒器(2)為帶有還原劑發(fā)生裝置的鍋爐燃燒器，能夠生成還原劑CO，使得NO和CO在鍋爐本身帶有的催化劑的催化作用下發(fā)生還原反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫硝，同時催化劑能夠促進煙氣中的CO與O2發(fā)生氧化反應(yīng)生成CO 2，從而降低鍋爐的可燃?xì)怏w未完全燃燒熱損失，提高鍋爐熱效率并使CO排放控制在允許范圍；煙氣中的NO與CO發(fā)生還原反應(yīng)的主要反應(yīng)方程式為2C0+2N0 — N2+2C02，有效反應(yīng)溫度區(qū)間為80°C?1400°C ； 所述鍋爐燃燒器(2)包括低氮燃燒器LNB和燃盡風(fēng)0FA，利用低氧和空氣深度分級燃燒不僅減少NO的原始生成量，而且在燃燒過程中產(chǎn)生CO還原劑，并利用燃盡風(fēng)OFA調(diào)節(jié)還原劑CO與NO的摩爾比； 所述水冷壁受熱面(3)、屏式受熱面(4)和對流受熱面(5)表面的金屬氧化物經(jīng)過活化處理； 對于難燃煤種，為加強脫硝反應(yīng)效率，沿?zé)煔饬鞒谭较虻乃浔谑軣崦?3)、屏式受熱面(4)和對流受熱面(5)上設(shè)置附著催化劑層(A)或在尾部煙道設(shè)置獨立催化劑層(B); 所述鍋爐排煙中氧濃度為O?4.5% ； 所述煤粉鍋爐通過控制燃燒總氧量和空氣深度分級燃燒，使鍋爐排煙熱損失q2及灰渣未完全燃燒熱損失％之和最小，而常規(guī)煤粉鍋爐要求排煙熱損失q 2、灰渣未完全燃燒熱損失q4及化學(xué)不完全燃燒熱損失q 3之和為最?。挥捎诋a(chǎn)生CO而形成的化學(xué)不完全燃燒熱損失％則通過在爐內(nèi)的催化氧化形成CO 2得以回收，從而提高鍋爐熱效率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述燃盡風(fēng)OFA調(diào)節(jié)還原劑CO與NO的摩爾比的方法為:增加燃盡風(fēng)OFA是位于低氮燃燒器LNB上部的一股單獨送入的熱風(fēng)，增加燃盡風(fēng)OFA的總風(fēng)量能夠降低還原劑CO與NO的摩爾比，減少燃盡風(fēng)OFA的總風(fēng)量能夠增加還原劑CO與NO的摩爾比。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述還原劑CO與NO的摩爾比為(0.5?6):lo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述鍋爐燃燒器⑵生成的還原劑CO濃度為100?lOOOppm，鍋爐燃燒器⑵區(qū)域的過量空氣系數(shù)為0.5?0.8，爐膛(I)出口過量空氣系數(shù)為1.0?1.2。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述附著催化劑層(A)和獨立催化劑層(B)的表面溫度為200°C?1000°C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述附著催化劑層(A)和獨立催化劑層(B)為鐵、銅、鎳、錳、鈷、鈦、鋁或稀土金屬及其氧化物的多種混合物，根據(jù)反應(yīng)溫度和布置位置的變化有所不同。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述附著催化劑層(A)附著在爐內(nèi)水冷壁受熱面(3)、屏式受熱面(4)和對流受熱面(5)的全部外表面或部分外表面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述附著催化劑層(A)采用噴涂、熔敷或堆焊方式附著，附著層厚度為0.1?5mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，其特征在于:所述獨立催化劑層(B)采用板式催化或蜂窩催化劑，布置一層或多層。
【專利摘要】一種超低氮氧化物排放的煤粉鍋爐，屬于燃煤發(fā)電環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，該煤粉鍋爐包括爐膛、鍋爐燃燒器、爐內(nèi)水冷壁受熱面、屏式受熱面和對流受熱面，鍋爐燃燒器為帶有還原劑發(fā)生裝置的鍋爐燃燒器，能夠生成還原劑CO，使得NO和CO發(fā)生還原反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫硝；鍋爐燃燒器包括低氮燃燒器LNB和燃盡風(fēng)OFA，利用低氮燃燒器LNB深度空氣分級以減少NO的原始生成量，利用燃盡風(fēng)OFA調(diào)節(jié)還原劑CO與NO的摩爾比；爐內(nèi)水冷壁受熱面、屏式受熱面和對流受熱面沿?zé)煔饬鞒谭较蚋街呋瘎踊蛟谖膊繜煹涝O(shè)置獨立催化劑層；本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，無需使用氨基還原劑即可完成脫硝反應(yīng)，脫硝效率高、顯著降低脫硝成本，廣泛適用于不同規(guī)模等級的煤粉鍋爐。
【IPC分類】F23C7/00, B01D53/56
【公開號】CN104896470
【申請?zhí)枴緾N201510346985
【發(fā)明人】蔣敏華, 肖平, 黃中, 高洪培, 唐巍, 徐正泉, 劉冠杰
【申請人】中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月19日