CN107238093A - 吸附脱硝循环流化床锅炉及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
吸附脱硝循环流化床锅炉,包括炉膛、分离器、尾部烟道、除尘器和脱硝吸附装置。脱硝吸附装置包括氨液罐、输送泵、雾化器、吸附器、吸附分离器等。锅炉运行过程中,尿素水溶液或氨水或液氨放置在氨液罐中,通过输送泵泵入吸附器底部的雾化器雾化成水雾,并进入吸附器,在蒸汽埋管的加热下汽化,被吸附器内的飞灰吸附形成脱硝吸附剂,然后进入吸附分离器,分离下来的脱硝吸附剂送入分离器入口烟道进行脱硝反应。本发明具有避免脱硝喷口堵塞、缩短脱硝反应时间、效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种吸附脱硝循环流化床锅炉及其运行方法,属于环保节能领域。
背景技术
随着公众对环境空气质量的重视,锅炉大气污染物排放标准愈发严格。脱硫脱硝不仅是燃煤电站锅炉所面临的问题。目前常用的脱硝技术有SNCR和SCR,单独或者联合使用。SNCR脱硝技术通常是通过喷头往锅炉高温区喷入尿素或氨水等含氨液体物质,对溶液浓度、喷头各路分配、流量计量等都有较高要求,一方面投资大,且对水质要求严格(往往要求除盐水);另一方面,雾化喷头在高温条件下(≥850℃)冷却是问题,尤其是采用尿素溶液时普遍出现喷头堵塞问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足,提供了一种以飞灰作为氨吸附和携带载体进行脱硝的循环流化床锅炉及其运行方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:
吸附脱硝循环流化床锅炉,包括炉膛、分离器、尾部烟道、除尘器,所述分离器入口与炉膛出口通过分离器入口烟道连接,所述尾部烟道设在所述分离器与所述除尘器之间,所述除尘器设有灰仓,除尘器与灰仓通过输灰管道连接,其特征在于:所述锅炉还包括脱硝吸附装置,所述脱硝吸附装置设置有落灰管与所述输灰管道相连;所述脱硝吸附装置设置有吸附剂输送管道与所述分离器入口烟道相连。
上述技术方案中,所述脱硝吸附装置包括氨液罐、输送泵、雾化器、吸附器、吸附分离器和连接在吸附分离器下方的吸附料仓,以及用于输送吸附剂的输送机和吸附剂输送风机;所述雾化器设置在所述吸附器的底部;所述吸附分离器入口有连接管道与吸附器相连,吸附分离器气体出口通过循环气管道与所述雾化器相连;所述循环气管道上设置有循环风机;所述落灰管连接在所述吸附器与所述输灰管道之间;所述输送机通过所述吸附剂输送管道与所述分离器入口烟道相连。
上述技术方案中,所述吸附器下部设有蒸汽埋管;所述雾化器最低点设置有放空管。
上述技术方案中,所述吸附器选用流化床反应器。
吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其使用如上述技术方案所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:该方法包括
燃料在炉膛内燃烧,产生含氮氧化物等污染物的含尘烟气,含尘烟气通过炉膛出口进入相连的分离器入口烟道,然后进入分离器进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器除尘;除尘器除下的飞灰通过输灰管道送入灰仓;
尿素水溶液或氨水或液氨进入所述脱硝吸附装置中;部分飞灰通过落灰管进入所述脱硝吸附装置中;在所述脱硝吸附装置中经过预处理,尿素水溶液或氨水或液氮中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂通过吸附剂输送管道进入分离器入口烟道,与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器,吸附氮氧化物并与之反应;含尘烟气在分离器进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器除尘;除尘器除下的飞灰通过输灰管道送入灰仓。
上述方法中,所述吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法还包括:
尿素水溶液或氨水或液氨放置在氨液罐中,通过输送泵泵入吸附器底部的雾化器雾化成水雾,并进入吸附器;
部分飞灰通过落灰管进入吸附器,尿素水溶液或氨水或液氮水雾在蒸汽埋管的加热下汽化,在汽化过程中尿素水溶液或氨水或液氮水雾中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂随水汽从吸附器出口通过连接管道进入吸附分离器进行气固分离,分离下来的固体脱硝吸附剂储存在吸附分离器下方的吸附料仓;吸附料仓中的脱硝吸附剂在输送机和吸附剂输送风机送风作用下,通过吸附剂输送管道进入分离器入口烟道,与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器,吸附氮氧化物并与之反应;含尘烟气在分离器进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器除尘;除尘器除下的飞灰通过输灰管道送入灰仓;
所述吸附分离器进行气固分离后的水汽从吸附分离器出口进入循环气管道,经循环风机抽提进入雾化器,提供热源并作为载气。
上述方法中,所述吸附器选用流化床反应器,所述吸附分离器分离后的水汽经循环风机抽提进入雾化器,提供热源并作为载气及流化介质。
上述技术方案中,所述吸附器停止运行或雾化器底部出现积液时,设在雾化器最低点的放空管打开,将积存的尿素水溶液或氨水或液氨或水汽排出。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:利用飞灰作为吸附剂,将尿素水溶液或氨水或液氨中有效成分氨吸附到飞灰上,使得常规的高温区SNCR喷氨变成中高温喷飞灰,避免了脱硝喷口的易堵,同时也避免对炉膛内燃烧状况的干扰;预先飞灰吸附,缩短了脱硝反应时间,提高了效率。
附图说明
图1是本发明所涉及的吸附脱硝循环流化床锅炉示意图。
图中:1-炉膛;2-分离器入口烟道;3-分离器;4-尾部烟道;5-除尘器;6-引风机;7-烟囱;8-灰仓;9-输灰管道;10-放空管;21-吸附器;22-雾化器;23-蒸汽埋管;24-氨液罐;25-输送泵;26-循环风机;27-落灰管;28-吸附分离器;29-吸附料仓;30-输送机;31-吸附剂输送风机;32-吸附剂输送管道;33-连接管道;34-循环气管道。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同,则相应的位置关系也有可能随之发生变化,故不能以此理解为对保护范围的限定。
如图1所示,本发明所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,包括炉膛1、分离器3、尾部烟道4、除尘器5、引风机6,所述分离器3入口与炉膛1出口通过分离器入口烟道2连接,所述尾部烟道4设在所述分离器3与所述除尘器5之间,所述除尘器5设有灰仓8,除尘器5与灰仓8通过输灰管道9连接。引风机6在除尘器5之后。
所述锅炉还包括脱硝吸附装置,所述脱硝吸附装置设置有落灰管27与所述输灰管道9相连;所述脱硝吸附装置设置有吸附剂输送管道32与所述分离器入口烟道2相连。
所述脱硝吸附装置包括氨液罐24、输送泵25、雾化器22、吸附器21、吸附分离器28和连接在吸附分离器28下方的吸附料仓29,以及用于输送吸附剂的输送机30和吸附剂输送风机31。所述吸附器21作为飞灰和含氨液体或其汽化气的反应器,设有落灰管27与输灰管道9连接,便于飞灰从除尘器5进入到吸附器21。落灰管27和输灰管道9上均设有阀门控制灰流量。所述雾化器22设置在所述吸附器21的底部,用于将含氨液体雾化,乃至汽化。所述吸附分离器28入口有连接管道33与吸附器21相连,吸附分离器28气体出口通过循环气管道34与所述雾化器22相连;所述循环气管道34上设置有循环风机26和控制阀。所述输送机30连接在吸附料仓29,在吸附剂输送风机31的输送风携带作用下,将吸附剂通过所述吸附剂输送管道32与所述分离器入口烟道2相连。
为了汽化含氨液体和干燥吸附氨后的飞灰,所述吸附器21下部设有蒸汽埋管23,通入高温蒸汽。所述雾化器22最低点设置有放空管10。
吸附器21可以选用流化床反应器。
吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其使用如上述技术方案所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,该方法包括
燃料在炉膛1内燃烧,产生含氮氧化物等污染物的含尘烟气,含尘烟气通过炉膛出口进入相连的分离器入口烟道2,然后进入分离器3进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道4与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器5除尘;除尘器5除下的飞灰通过输灰管道9送入灰仓8,而干净气体在引风机6的抽力下,从烟囱7排放出去;
尿素水溶液或氨水或液氨进入所述脱硝吸附装置中;部分飞灰通过落灰管27进入所述脱硝吸附装置中;在所述脱硝吸附装置中经过预处理,尿素水溶液或氨水或液氮中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂通过吸附剂输送管道32进入分离器入口烟道2,与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器3,吸附氮氧化物并与之反应;含尘烟气在分离器3进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道4与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器5除尘;除尘器5除下的飞灰通过输灰管道9送入灰仓8。
上述方法中,所述吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法还包括:
尿素水溶液或氨水或液氨放置在氨液罐24中,通过输送泵25泵入吸附器21底部的雾化器22化成水雾,并进入吸附器21;
部分飞灰通过落灰管27进入吸附器,尿素水溶液或氨水或液氮水雾在蒸汽埋管23的加热下汽化,在汽化过程中尿素水溶液或氨水或液氮水雾中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂随水汽从吸附器21出口通过连接管道33进入吸附分离器28进行气固分离,分离下来的固体脱硝吸附剂储存在吸附分离器28下方的吸附料仓29;吸附料仓29中的脱硝吸附剂在输送机30中利用吸附剂输送风机31送风携带下,通过吸附剂输送管道32进入分离器入口烟道2,与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器3,吸附氮氧化物并与之反应;含尘烟气在分离器3进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道4与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器5除尘;除尘器5除下的飞灰通过输灰管道9送入灰仓8;
所述吸附分离器28进行气固分离后的水汽从吸附分离器28出口进入循环气管道33,经循环风机26抽提进入雾化器22,提供热源并作为载气。
上述方法中,所述吸附器21选用流化床反应器,所述吸附分离器28分离后的水汽经循环风机26抽提进入雾化器22,提供热源并作为载气及流化介质。
当所述吸附器21停止运行或雾化器22底部出现积液时,设在雾化器22最低点的放空管10打开,将积存的尿素水溶液或氨水或液氨或水汽排出。
Claims (8)
1.吸附脱硝循环流化床锅炉,包括炉膛(1)、分离器(3)、尾部烟道(4)、除尘器(5),所述分离器(3)入口与炉膛(1)出口通过分离器入口烟道(2)连接,所述尾部烟道(4)设在所述分离器(3)与所述除尘器(5)之间,所述除尘器(5)设有灰仓(8),除尘器(5)与灰仓(8)通过输灰管道(9)连接,其特征在于:所述锅炉还包括脱硝吸附装置,所述脱硝吸附装置设置有落灰管(27)与所述输灰管道(9)相连;所述脱硝吸附装置设置有吸附剂输送管道(32)与所述分离器入口烟道(2)相连。
2.根据权利要求1所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:所述脱硝吸附装置包括氨液罐(24)、输送泵(25)、雾化器(22)、吸附器(21)、吸附分离器(28)和连接在吸附分离器(28)下方的吸附料仓(29),以及用于输送吸附剂的输送机(30)和吸附剂输送风机(31);所述雾化器(22)设置在所述吸附器(21)的底部;所述吸附分离器(28)入口有连接管道(33)与吸附器(21)相连,吸附分离器(28)气体出口通过循环气管道(34)与所述雾化器(22)相连;所述循环气管道(34)上设置有循环风机(26);所述落灰管(27)连接在所述吸附器(21)与所述输灰管道(9)之间;所述输送机(30)通过所述吸附剂输送管道(32)与所述分离器入口烟道(2)相连。
3.根据权利要求2所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:所述吸附器(21)下部设有蒸汽埋管(23);所述雾化器(22)最低点设置有放空管(10)。
4.根据权利要求2或3所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:所述吸附器(21)选用流化床反应器。
5.吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其使用如权利要求1至3任一项所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:该方法包括
燃料在炉膛(1)内燃烧,产生含氮氧化物等污染物的含尘烟气,含尘烟气通过炉膛出口进入相连的分离器入口烟道(2),然后进入分离器(3)进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道(4)与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器(5)除尘;除尘器(5)除下的飞灰通过输灰管道(9)送入灰仓(8);
尿素水溶液或氨水或液氨进入所述脱硝吸附装置中;部分飞灰通过落灰管(27)进入所述脱硝吸附装置中;在所述脱硝吸附装置中经过预处理,尿素水溶液或氨水或液氮中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂通过吸附剂输送管道(32)进入分离器入口烟道(2),与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器(3),吸附氮氧化物;含尘烟气在分离器(3)进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道(4)与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器(5)除尘;除尘器(5)除下的飞灰通过输灰管道(9)送入灰仓(8)。
6.根据权利要求5所述的吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其特征在于:该方法运行于权利要求2或3所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,该方法还包括
尿素水溶液或氨水或液氨放置在氨液罐(24)中,通过输送泵(25)泵入吸附器(21)底部的雾化器(22)雾化成水雾,并进入吸附器(21);
部分飞灰通过落灰管(27)进入吸附器(21),尿素水溶液或氨水或液氮水雾在蒸汽埋管(23)的加热下汽化,在汽化过程中尿素水溶液或氨水或液氮水雾中的氨附着在飞灰上形成脱硝吸附剂;
所述脱硝吸附剂随水汽从吸附器(21)出口通过连接管道(33)进入吸附分离器(28)进行气固分离,分离下来的固体脱硝吸附剂储存在吸附分离器(28)下方的吸附料仓(29);吸附料仓(29)中的脱硝吸附剂在输送机(30)和吸附剂输送风机(31)送风作用下,通过吸附剂输送管道(32)进入分离器入口烟道(2),与所述含氮氧化物等污染物的含尘烟气接触并混合,并随含尘烟气进入分离器(3),吸附氮氧化物;含尘烟气在分离器(3)进行气固分离;气固分离后的烟气进入尾部烟道(4)与尾部烟道内设置的换热器换热,然后进入除尘器(5)除尘;除尘器(5)除下的飞灰通过输灰管道(9)送入灰仓(8);
所述吸附分离器(28)进行气固分离后的水汽从吸附分离器(28)出口进入循环气管道(34),经循环风机(26)抽提进入雾化器(22),提供热源并作为载气。
7.根据权利要求5所述的吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其进一步使用如权利要求4所述的吸附脱硝循环流化床锅炉,其特征在于:所述吸附器(21)选用流化床反应器,所述吸附分离器(28)分离后的水汽经循环风机(26)抽提进入雾化器(22),提供热源并作为载气及流化介质。
8.根据权利要求5所述的吸附脱硝循环流化床锅炉运行方法,其特征在于:所述吸附器(21)停止运行时,设在雾化器(22)最低点的放空管(10)打开,将积存的尿素水溶液或氨水或液氨或水汽排出。
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