循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝。循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐以及順序連接的尿素料倉(cāng)、計(jì)量倉(cāng)、配料池、輸送泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、混合器等，蒸汽進(jìn)管分別與配料池、噴射器連通，自來(lái)水進(jìn)管分別與配料池、混合器以及第一輸送泵的出口端連通。在爐膛溫度為850～1050℃的溫度區(qū)域內(nèi)，利用尿素作為還原劑，在無(wú)催化劑的情況下有選擇性地與爐內(nèi)煙氣中的氮氧化物NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?，從而脫除煙氣中NOx。本發(fā)明適合CFB鍋爐改造的深度脫硝技術(shù)，具有技術(shù)投資和運(yùn)行成本低、安裝和改造簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，且不需要設(shè)置催化劑，并滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】
循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及循環(huán)流化床鍋爐脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床(CFB)鍋爐具有污染物排放控制成本低、燃料適應(yīng)性廣的優(yōu)點(diǎn)，近三十年來(lái)在世界及我國(guó)范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。但是，受煤質(zhì)變動(dòng)、運(yùn)行控制不佳和設(shè)備不穩(wěn)定等因素影響，CFB鍋爐的環(huán)保特性未能充分發(fā)揮。新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)對(duì)CFB鍋爐的燃燒產(chǎn)物排放提出了更高要求，我國(guó)現(xiàn)有的部分CFB鍋爐機(jī)組SO2和NOx排放量不能滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，部分機(jī)組的NOx排放量超過(guò)200mg/Nm3，一些從業(yè)者也對(duì)其未來(lái)發(fā)展持謹(jǐn)慎態(tài)度。
[0003]目前世界上比較流行的煙氣脫硝工藝方法，主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR) ACR脫硝效率可達(dá)60?90%，SNCR脫硝效率一般范圍為30?60%(對(duì)于小型循環(huán)流化床鍋爐脫硝效率可達(dá)70%);但是，SCR投資運(yùn)行費(fèi)用較大，SNCR投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，且SNCR幾乎不增加系統(tǒng)阻力。由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低，因此合理改進(jìn)選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝，仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，且技術(shù)投資和運(yùn)行成本低、安裝和改造較為簡(jiǎn)便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝。它具有技術(shù)投資和運(yùn)行成本低、安裝和改造簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，且不需要設(shè)置催化劑。雖然脫硝效率低于SCR，但由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低，仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐以及順序連接的尿素料倉(cāng)、計(jì)量倉(cāng)、配料池、第一輸送栗、尿素溶液儲(chǔ)罐、混合器、第二輸送栗、噴射器，蒸汽進(jìn)管分別與配料池、噴射器連通，自來(lái)水進(jìn)管分別與配料池、混合器以及第一輸送栗的出口端連通。
[0006]一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝工藝，在爐膛溫度為850?1050°C的溫度區(qū)域內(nèi)，利用尿素作為還原劑，在無(wú)催化劑的情況下有選擇性地與爐內(nèi)煙氣中的氮氧化物N0X(主要是約95%N0和5%N02)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?，從而脫除煙氣中NOx;第一輸送栗將配料池中配制完成的尿素溶液輸送至尿素溶液儲(chǔ)罐中，經(jīng)過(guò)混合器混合稀釋的尿素溶液借助若干個(gè)噴射器并在蒸汽作用下噴射進(jìn)入鍋爐中以形成若干個(gè)噴射層，噴入爐膛的尿素溶液的質(zhì)量濃度為25?28 %，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝。
[0007]目前SNCR脫硝常用的還原劑有三種:尿素、氨水、液氨，若還原劑使用液氨，則優(yōu)點(diǎn)是脫硝系統(tǒng)儲(chǔ)罐容積可以較小，還原劑價(jià)格也最便宜;缺點(diǎn)是氨氣有毒、易燃、易爆，儲(chǔ)存的安全防護(hù)要求高，需要經(jīng)相關(guān)消防安全部門審批才能大量?jī)?chǔ)存、使用；另外，輸送管道也需特別處理；需要配合能量很高的輸送氣才能取得一定的穿透效果，一般在SNCR中將液氨配制成氨水使用。若還原劑使用氨水，氨水有惡臭，揮發(fā)性和腐蝕性強(qiáng)，有一定的操作安全要求，但儲(chǔ)存、處理比液氨簡(jiǎn)單;噴射剛性，穿透能力比氨氣噴射好，但揮發(fā)性仍然比尿素溶液大，應(yīng)用在墻式噴射器的時(shí)候仍然難以深入到大型爐膛的深部，因此一般也應(yīng)用在中小型鍋爐上。需要配套霧化較高的精密噴嘴。若還原劑采用尿素，因尿素不易燃燒和爆炸，無(wú)色無(wú)味，運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用比較簡(jiǎn)單安全;揮發(fā)性比氨水小，在爐膛中的穿透性好;效果相對(duì)較好，脫硝效率高，適合于大型或較大型鍋爐設(shè)備的SNCR脫硝工藝。
[0008]本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝，其有益效果表現(xiàn)在:
[0009]其采用的SNCR(選擇性非催化還原)技術(shù)是適合CFB鍋爐(循環(huán)流化床鍋爐)改造的深度脫硝技術(shù)，具有技術(shù)投資和運(yùn)行成本低、安裝和改造簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，且不需要設(shè)置催化劑。雖然脫硝效率低于SCR，但由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低，仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為進(jìn)一步描述本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)及爐內(nèi)脫硝工藝，下面結(jié)合附圖對(duì)其作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0012]圖1所示的一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐11以及順序連接的尿素料倉(cāng)1、計(jì)量倉(cāng)2、配料池5、第一輸送栗6、尿素溶液儲(chǔ)罐7、混合器8、第二輸送栗9、噴射器10，蒸汽進(jìn)管3分別與配料池5、噴射器10連通，自來(lái)水進(jìn)管4分別與配料池5、混合器8以及第一輸送栗6的出口端連通。
[0013]本發(fā)明的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝工藝，設(shè)計(jì)初始NOx濃度為250mg/Nm3 (干基，6 %O2，以NO2計(jì))，出口指標(biāo)(I)出口 NOx濃度:彡100mg/Nm3 (干基，6 % O2，以NO2表示)；(2)氨逃逸率:<10ppm(干基，6%〇2) ο
[0014]在爐膛溫度為850?1050°C的溫度區(qū)域內(nèi)，利用尿素作為還原劑，在無(wú)催化劑的情況下有選擇性地與爐內(nèi)煙氣中的氮氧化物NOx (主要是約95 % NO和5 %N02)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?，從而脫除煙氣中NOx;第一輸送栗6將配料池5中配制完成的尿素溶液輸送至尿素溶液儲(chǔ)罐7中，經(jīng)過(guò)混合器8混合稀釋的尿素溶液借助若干個(gè)噴射器10并在蒸汽作用下噴射進(jìn)入鍋爐11中以形成若干個(gè)噴射層12，噴入爐膛的尿素溶液的質(zhì)量濃度為25?28%，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝。
[0015]目前，安徽省內(nèi)CFB鍋爐數(shù)量眾多尤其是小型CFB均未上脫硝技術(shù)，此次通過(guò)對(duì)安能熱電脫硝技術(shù)改造和研究，進(jìn)行脫硫技術(shù)的可行性研究及工程示范，以此帶動(dòng)和推進(jìn)安徽省內(nèi)CFB脫硝技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，將CFB鍋爐的環(huán)保特性充分發(fā)揮，滿足國(guó)家最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，并滿足如下技術(shù)指標(biāo)要求:
[0016]1、脫硝系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的氮氧化物脫除效率。
[0017]2、脫硝系統(tǒng)氨逃逸率應(yīng)控制在1ppm以下。
[0018]3、脫硝系統(tǒng)對(duì)鍋爐效率的影響應(yīng)小于0.5%。
[0019]4、設(shè)備可用率應(yīng)不小于98%。
[0020]5、在距離脫硝裝置系統(tǒng)Im處的噪音不大于85dB。
[0021]以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思所作的舉例和說(shuō)明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)，包括鍋爐(11)，其特征在于:還包括順序連接的尿素料倉(cāng)(I)、計(jì)量倉(cāng)(2)、配料池(5)、第一輸送栗(6)、尿素溶液儲(chǔ)罐(7)、混合器(8)、第二輸送栗(9)、噴射器(10)，蒸汽進(jìn)管(3)分別與配料池(5)、噴射器(10)連通，自來(lái)水進(jìn)管(4)分別與配料池(5)、混合器(8)以及第一輸送栗(6)的出口端連通。2.—種基于如權(quán)利要求1所述脫硝系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝的工藝，其特征在于:在爐膛溫度為850?1050°C的溫度區(qū)域內(nèi)，利用尿素作為還原劑，在無(wú)催化劑的情況下有選擇性地與爐內(nèi)煙氣中的氮氧化物NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無(wú)害的氮?dú)夂退?，從而脫除煙氣中NOx;第一輸送栗(6)將配料池(5)中配制完成的尿素溶液輸送至尿素溶液儲(chǔ)罐(7)中，經(jīng)過(guò)混合器(8)混合稀釋的尿素溶液借助若干個(gè)噴射器(10)并在蒸汽作用下噴射進(jìn)入鍋爐(11)中以形成若干個(gè)噴射層(12)，噴入爐膛的尿素溶液的質(zhì)量濃度為25?28%，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK105944546SQ201610537915
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月8日
【發(fā)明人】何鵬
【申請(qǐng)人】安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司培訓(xùn)中心, 國(guó)家電網(wǎng)公司