一種雙還原劑的cfb鍋爐sncr煙氣脫硝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，包括：當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度850℃以上，或者，CFB鍋爐負(fù)荷在70％BMCR以上時(shí)，選擇從旋風(fēng)分離器入口煙道噴入常規(guī)氨還原劑；當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度低于850℃（650-850℃），或者，CFB鍋爐負(fù)荷低于70％BMCR時(shí)，選擇從爐膛上部、旋風(fēng)分離器入口煙道和分離器出口煙道中的一處或多處噴入以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在CFB鍋爐全負(fù)荷工況下的高效SNCR脫硝，以保證CFB鍋爐NOx排放濃度控制在100mg/Nm3以下（GB13223-2011）以及更低。
【專利說明】—種雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其涉及CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝。
【背景技術(shù)】
[0002]選擇性非催化還原(SNCR)煙氣脫硝是一種發(fā)展成熟的NOx控制技術(shù)。SNCR主要原理是在沒有催化劑作用下，向850-1170°C高溫?zé)煔庵凶⑸溥€原劑，還原劑與煙氣中NOx反應(yīng)生成水和N2。與選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝相比，SNCR具有工藝簡單、投資和運(yùn)行成本低的特點(diǎn)，特別適合于爐膛出口 NOx濃度相對較低的循環(huán)流化床(CFB)鍋爐。
[0003]現(xiàn)有的CFB-SNCR技術(shù)主要是在CFB鍋爐旋風(fēng)分離器入口水平煙道處噴入還原劑(氨水/尿素/氨氣)，還原劑在旋風(fēng)分離器內(nèi)與煙氣混合并與煙氣中NOx發(fā)生反應(yīng)。旋風(fēng)分離器內(nèi)煙氣與還原劑混合劇烈，有利于NOx的還原，使得CFB-SNCR技術(shù)的脫硝效率在較高負(fù)荷工況下(70-100%BMCR，此時(shí)分離器入口煙氣溫度通常為850-950°C )能達(dá)到50%以上，最高能達(dá)到70%的脫硝效率。
[0004]但是，當(dāng)CFB鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行，如30-70%鍋爐負(fù)荷工況，此時(shí)爐膛溫度低于800-8500C，已經(jīng)低于以氨水/尿素/氨氣為還原劑的SNCR最佳反應(yīng)溫度，SNCR脫硝效率很低或無效果，不能滿足此工況下CFB鍋爐的脫硝要求。因此，必須進(jìn)一步提升CFB-SNCR技術(shù)，提高CFB-SNCR技術(shù)對鍋爐負(fù)荷的適應(yīng)性，同時(shí)進(jìn)一步提高SNCR脫硝技術(shù)的脫硝效率，以保證CFB鍋爐在全負(fù)荷工況下滿足NOx排放達(dá)標(biāo)，保持CFB鍋爐在污染物控制方面的優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有CFB-SNCR脫硝技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種雙還原劑系統(tǒng)，根據(jù)CFB鍋爐不同負(fù)荷下的溫度窗口，選取不同脫硝還原劑在鍋爐不同噴射區(qū)域?qū)嵤┟撓踹€原劑的噴射組合，實(shí)現(xiàn)在CFB鍋爐全負(fù)荷工況下的高效SNCR脫硝，以保證CFB鍋爐NOx排放濃度控制在100mg/Nm3以下(GB13223-2011)以及更低。
[0006]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，包括:
1)、當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度850°C以上，或者，CFB鍋爐負(fù)荷在70%BMCR以上時(shí)，選擇從旋風(fēng)分離器入口煙道噴入以氨水、尿素或氨氣常規(guī)氨還原劑；且當(dāng)脫硝效率低于50%或不能滿足脫硝要求時(shí)，選擇從爐膛上部、旋風(fēng)分離器入口煙道和分離器出口煙道同時(shí)噴入前述常規(guī)氨還原劑；
2)、當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度為650-850°C，或者，CFB鍋爐負(fù)荷低于70%BMCR時(shí)，選擇從爐膛上部、旋風(fēng)分離器入口煙道和分離器出口煙道中的一處或多處噴入以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑；或者，從旋風(fēng)分離器入口煙道噴入前述以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑，同時(shí)從爐膛上部噴入前述常規(guī)氨還原劑。
[0007]作為選擇，所述常規(guī)氨還原劑為氨水、尿素或氨氣。[0008]作為選擇，所述能產(chǎn)生活性氨的還原劑為酰胺、甲胺或聯(lián)胺等。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案主要由兩部分組成，一是在CFB鍋爐爐膛內(nèi)針對不同的情況增加不同還原劑噴射點(diǎn)以提高常規(guī)還原劑(氨水/尿素/氨氣)噴射時(shí)SNCR脫硝效率，取得成本與效率的最佳平衡；二是另設(shè)置一套能產(chǎn)生活性氨還原劑(如酰胺/甲胺/聯(lián)胺等)的供應(yīng)系統(tǒng)，在CFB鍋爐旋風(fēng)分離器入口溫度低于850°C (650-850°C)時(shí)噴射能產(chǎn)生活性氨的還原劑。通過這兩種聯(lián)合方式滿足盡可能低成本條件下、CFB鍋爐全負(fù)荷工況脫硝并進(jìn)一步提聞脫硝效率。
[0010]本發(fā)明專利技術(shù)路線如下:
1、保留CFB-SNCR脫硝還原劑常規(guī)注射點(diǎn)位置，即在常規(guī)還原劑能滿足要求時(shí)，CFB鍋爐旋風(fēng)分離器入口水平煙道設(shè)置常規(guī)還原劑噴槍/噴管，將常規(guī)還原劑送入煙氣發(fā)生脫硝反應(yīng)，此時(shí)系統(tǒng)最為簡單；
2、當(dāng)僅從分離器入口水平煙道噴射常規(guī)還原劑成本、效率不能滿足NOx排放要求時(shí)，在CFB鍋爐爐膛中上部、分離器出口煙道增加還原劑注射點(diǎn)，提高常規(guī)還原劑條件下的SNCR脫硝效率；
3、當(dāng)CFB鍋爐負(fù)荷降低，煙氣溫度低于850V (650-850 V )，常規(guī)還原劑(氨水/尿素/氨氣)的SNCR脫硝成本、效率不能滿足NOx排放要求時(shí)，另設(shè)置一套能產(chǎn)生活性氨還原劑(如酰胺/甲胺/聯(lián)胺等)的供應(yīng)系統(tǒng)。活性氨還原劑供應(yīng)系統(tǒng)投入使用，以提高此溫度范圍內(nèi)SNCR脫硝效率，滿足NOx排放標(biāo)準(zhǔn)；或者，常規(guī)還原劑(氨水/尿素/氨氣)供應(yīng)系統(tǒng)和能產(chǎn)生活性氨還原劑(酰胺/甲胺/聯(lián)胺等)供應(yīng)系統(tǒng)同時(shí)投入使用。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明能夠根據(jù)CFB鍋爐不同負(fù)荷下的爐膛溫度窗口及SNCR脫硝效率，為CFB鍋爐提供不同的SNCR脫硝還原劑及其投運(yùn)策略，保證在CFB鍋爐全負(fù)荷運(yùn)行工況下，盡可能低的成本下、CFB鍋爐的NOx排放濃度均能滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明使得在CFB鍋爐NOx生成濃度達(dá)到400mg/Nm3的水平時(shí)，仍然能夠以盡可能低的成本、僅采用SNCR脫硝技術(shù)便能滿足NOx排放濃度限值〈100 mg/Nm3的要求(GB13223-2011)，乃至更低達(dá)到50 mg/Nm3以下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的裝置流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。
[0014]如圖1所示，在某300MWCFB鍋爐上采用雙還原劑CFB-SNCR煙氣脫硝技術(shù)降低NOx排放，根據(jù)流程示意圖，描述如下:
CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝還原劑供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)置兩套:分別為以氨水/尿素/氨氣為還原劑的常規(guī)還原劑供應(yīng)系統(tǒng)21和以能產(chǎn)生活性氨組分還原劑的還原劑供應(yīng)系統(tǒng)22，兩套還原劑出口管線上分別設(shè)置閥門211和221 ；
在鍋爐100旋風(fēng)分離器103的入口煙道102設(shè)置煙氣溫度測點(diǎn)26 ；
在鍋爐100旋風(fēng)分離器103的入口煙道102和爐膛上部101分別設(shè)置噴槍/噴管25，還可在分離器出口煙道104設(shè)置噴槍/噴管，噴槍/噴管25與還原劑供應(yīng)管道24、還原劑輸送裝置23相連，還原劑輸送裝置23上游還原劑管線與兩套還原劑管線的閥門211和221相連接；
以溫度測點(diǎn)26信號反饋控制兩套還原劑出口管線上的閥門211和221，以切換或調(diào)節(jié)還原劑的噴入量；
當(dāng)旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度850°C以上，或CFB鍋爐負(fù)荷在70% BMCR以上時(shí)，優(yōu)先選擇從旋風(fēng)分離器103入口煙道102噴入以氨水/尿素/氨氣為還原劑的常規(guī)還原劑，如脫硝效率低于50%或不能滿足脫硝效率，從爐膛上部101噴射點(diǎn)、旋風(fēng)分離器103入口煙道102和分離器出口煙道104同時(shí)噴入還原劑；當(dāng)旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的煙氣溫度低于850°C (650_850°C )，或者鍋爐負(fù)荷低于70% BMCR時(shí)，以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑供應(yīng)系統(tǒng)22投入使用，從爐膛上部101噴射點(diǎn)、旋風(fēng)分離器103入口煙道102和分離器出口煙道104中的一處或多處噴入活性氨還原劑；或者，兩套還原劑系統(tǒng)21和22組合同時(shí)投入使用，例如21系統(tǒng)用于爐膛上部101噴射、22系統(tǒng)用于旋風(fēng)分離器103入口煙道102噴射；
還原劑噴槍/噴管25須插入旋風(fēng)分離器水平煙道和爐墻內(nèi)0.05-0.5m注射，以避免對旋風(fēng)分離器內(nèi)耐火材料和爐膛水冷壁管子造成腐蝕或破壞。
[0015]實(shí)施例1:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度880-900°C，在旋風(fēng)分離器入口噴射點(diǎn)噴射常規(guī)還原劑，脫硝效率為76.4%。
[0016]實(shí)施例2:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度880-900°C，在旋風(fēng)分離器入口和爐墻噴射點(diǎn)噴射常規(guī)還原劑，脫硝效率為91.8%。
[0017]實(shí)施例3:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度810-830°C，在旋風(fēng)分離器入口和爐墻噴射點(diǎn)噴射活性氨還原劑與常規(guī)還原劑，比例為1:3，脫硝效率為92.5%。
[0018]實(shí)施例4:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度760-780°C，在旋風(fēng)分離器入口和爐墻噴射點(diǎn)噴射活性氨還原劑與常規(guī)還原劑，比例為1:1，脫硝效率為90.3%。
[0019]實(shí)施例5:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度710-730°C，在旋風(fēng)分離器入口和爐墻噴射點(diǎn)噴射活性氨還原劑與常規(guī)還原劑，比例為3:1，脫硝效率為85.6%。
[0020]實(shí)施例6:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度670-690°C，在旋風(fēng)分離器入口和爐墻噴射點(diǎn)噴射活性氨還原劑，脫硝效率為81.7%。
[0021]對比例1:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度810-830°C，在旋風(fēng)分離器入口噴射常規(guī)還原劑，脫硝效率為52.37%。
[0022]對比例2:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度760-780°C，在旋風(fēng)分離器入口噴射常規(guī)還原劑，脫硝效率為20.0%。[0023]對比例3:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度710-730°C，在旋風(fēng)分離器入口噴射常規(guī)還原劑，脫硝效率為10.5%。
[0024]對比例4:
旋風(fēng)分離器103入口煙道102煙氣溫度測點(diǎn)26測量的溫度670-690°C，在旋風(fēng)分離器入口噴射常規(guī)還原劑，無脫硝效果。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于包括: 1)、當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度850°C以上，或者，CFB鍋爐負(fù)荷在70%BMCR以上時(shí)，選擇從旋風(fēng)分離器入口煙道噴入常規(guī)氨還原劑；且當(dāng)脫硝效率低于50%或不能滿足脫硝要求時(shí)，選擇從爐膛上部、旋風(fēng)分離器入口煙道和分離器出口煙道同時(shí)噴入前述常規(guī)氨還原劑； 2)、當(dāng)旋風(fēng)分離器入口煙道煙氣溫度為650-850°C，或者，CFB鍋爐負(fù)荷低于70%BMCR時(shí)，選擇從爐膛上部、旋風(fēng)分離器入口煙道和分離器出口煙道中的一處或多處噴入以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑；或者，從旋風(fēng)分離器入口煙道噴入前述以能產(chǎn)生活性氨組分的還原劑，同時(shí)從爐膛上部噴入前述常規(guī)氨還原劑。
2.如權(quán)利要求1所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:所述常規(guī)氨還原劑為氨水、尿素或氨氣。
3.如權(quán)利要求1所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:所述能產(chǎn)生活性氨的還原劑為酰胺、甲胺或聯(lián)胺。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:當(dāng)旋風(fēng)分離器入口溫度低于850°C，高于800°C時(shí)，噴入活性氨還原劑與常規(guī)還原劑的比例為 1:3。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:當(dāng)旋風(fēng)分離器入口溫度低于800°C，高于750°C時(shí)，噴入活性氨還原劑與常規(guī)還原劑的比例為 1:1。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:當(dāng)旋風(fēng)分離器入口溫度低于750°C，高于700°C時(shí)，噴入活性氨還原劑與常規(guī)還原劑的比例為 3:1。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的雙還原劑的CFB鍋爐SNCR煙氣脫硝方法，其特征在于:當(dāng)旋風(fēng)分離器入口溫度低于700°C，高于650°C時(shí)，僅噴入活性氨還原劑。
【文檔編號】B01D53/56GK103638805SQ201310685703
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】楊志忠, 李元, 何維, 金黃, 崔有貴, 周棋 申請人:東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司