CN203836944U - 一种循环流化床锅炉sncr-scr混合脱硝*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，包括，设置于炉膛外的还原剂制备装置与所述还原剂制备装置相连接的SNCR计量加料装置和SCR计量加料装置，以及分别通过管道与所述SNCR计量加料装置相连接的SNCR还原剂喷射器和SCR还原剂喷射器，还包括与所述炉膛上部相连接的旋风分离器，所述旋风分离器将分离后的烟气中携带的大量没有燃尽的高温颗粒经由与其相连接的返料管道输送到所述炉膛内重新燃烧，其中，所述SNCR还原剂喷射器设置于所述返料管道内，所述SCR还原剂喷射器设置于锅炉尾部烟道内。该混合脱硝***，延长还原剂的停留时间，使得还原剂与烟气混合的更均匀，氨基物质利用率更高，且杜绝了炉膛喷射还原剂喷到水冷壁管造成暴屏的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种烟气脱硝***，具体涉及一种循环流化床锅炉的SNCR-SCR混合脱硝***，属于锅炉烟气脱硝技术领域。
背景技术
随着经济的发展，氮氧化物(NOx)污染物的排放量迅速增加，严重污染了生态环境，已成为制约经济发展的重要因素之一，其中燃煤锅炉因其排放量大且相对集中、较其他分散源容易控制，成为控制氮氧化物(NOx)的首选目标。
目前，烟气脱硝氮氧化物(NOx)，按照治理工艺可分为湿法脱除NOx和干法脱除NOx，其中常用的干法脱除NOx还分为选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)。循环流化床锅炉(CFB)技术是近十几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉等领域已得到广泛的商业应用，对于CFB锅炉来说，由于温度场稳定，原始NOx浓度低，选择性非催化还原技术(SNCR)处理其烟气中NOx得到了广泛的应用。
中国专利文献CN103638805A公开了一种双还原剂的CFB锅炉SNCR烟气脱硝方法，包括，当旋风分离器入口烟道烟气温度850℃以上，或者，CFB锅炉负荷在70％BMCR以上时，选择从旋风分离器入口烟道喷入常规氨还原剂，当旋风分离器入口烟道烟气温度低于850℃，或者，CFB锅炉负荷低于70％BMCR时，选择从炉膛上部、旋风分离器入口烟道和分离器出口烟道中的一处或多处喷入以能产生活性氨组分的还原剂。采用上述喷射方式喷射还原剂时，由于炉膛温度高使其对喷射器的耐火等级要求较高，从而使喷射装置成本提高，另外，由于炉膛的内部空间有限，在喷射液态还原剂时，还原剂喷入后可能会造成水冷壁等锅炉内管道接触喷射液滴后容易造成腐蚀，甚至产生爆裂。
实用新型内容
为解决现有技术中在炉膛上部、旋风分离器入口烟道或分离器出口烟道喷入液态还原剂时，容易造成水冷壁等锅炉内管道腐蚀或爆裂的问题，进而提供一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***。
为此，本实用新型采取的方案为，
一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，包括，
设置于炉膛外的还原剂制备装置与所述还原剂制备装置相连接的位于所述炉膛外的SNCR计量加料装置和SCR计量加料装置，以及通过管道与所述SNCR计量加料装置相连接的SNCR还原剂喷射器和通过管道与所述SCR计量加料装置相连接的SCR还原剂喷射器，还包括与所述炉膛上部相连接的旋风分离器，所述旋风分离器将分离后的烟气由分离器出口管道输送至锅炉尾部装置，所述旋风分离器将分离后的烟气中携带的大量没有燃尽的高温颗粒经由与其相连接的返料管道输送到所述炉膛内重新燃烧，其特征在于，所述SNCR还原剂喷射器设置于所述返料管道内，所述SCR还原剂喷射器设置于锅炉尾部烟道内。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，所述SNCR还原剂喷射器垂直于所述炉膛的中心线，且与所述返料管道的轴向形成一夹角，所述夹角不大于60度。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，所述返料管道内设置有多个所述SNCR还原剂喷射器，多个所述SNCR还原剂喷射器对称地设置在所述返料管道的侧壁上，且位于同一侧壁的若干所述SNCR还原剂喷射器平行设置。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，所述SNCR还原剂喷射器包括液相主管、套装在所述液相主管***的气相主管，和套装在所述气相主管***的冷却管；所述液相主管和所述气相主管上配套设置有具有开口的同轴设置的液相支管和气相支管，且所述气相支管套装在所述液相支管的***，所述液相支管与所述液相主管相连通，所述气相支管与所述气相主管相连通，所述气相支管延伸到所述冷却管外部。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，所述SNCR还原剂喷射器为具有开口的直管，且SNCR计量加料装置还连接有用以为直管中喷射的氨基物质提供助力的气力输送装置。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，还包括返料立管，所述返料立管一端与所述旋风分离器相连接，另一端与返料器相连接，所述返料器还与所述返料管道相连接。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，沿锅炉烟气的流动方向，所述锅炉尾部装置依次包括过热器、再沸器、一次省煤器、SCR催化剂装置、二次省煤器和空气预热器，所述SCR还原剂喷射器设置在所述SCR催化剂装置和所述一次省煤器之间。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，燃料输送管道，所述燃料输送管道的一端与所述炉膛相连接，其另一端与燃料仓相连接；
石灰石输送管道，所述石灰石输送管道的一端与炉膛相连接，其另一端与石灰石仓相连接。
上述循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***中，还包括送风装置，所述送风装置包括一次送风装置和二次送风装置，所述一次送风装置包括一次风机和一次风道，所述一次风道的一端与一次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与设置于炉膛底部的水冷风室相连接；所述二次送风装置包括二次风机和二次风道，所述二次风道的一端与二次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与所述炉膛相连接。。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点，
1、本申请循循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，由于SNCR还原剂喷射器设置在返料管道上，使SNCR还原剂与没有燃尽的高温燃料颗粒一同进入锅炉，这样SNCR还原剂可以在炉膛内随时与煤燃烧形成的烟气相混合并参加反应，而不是烟气在炉膛中上升到一定位置再与还原剂反应，相当于SNCR还原剂停留时间延长；另外采用本申请的方式设置SNCR还原剂喷射器使得SNCR还原剂与烟气混合的更均匀，氨基物质利用率更高，氮氧化物脱除效率高；且SNCR还原剂喷入点设在连接返料管道处，杜绝了炉膛喷射还原剂喷到水冷壁管造成暴屏的问题。
2、本申请循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，由于SNCR还原剂喷射器设置在返料管道上，从而降低了对喷射器材质的耐温要求，不需要耐高温材质即可，从而减少了基建投资。
3、与传统的循环流化床锅炉SNCR相比，SNCR还原剂喷射器设置在返料管道上，不必将喷射器设置在锅炉或旋风分离器等处，减少了对锅炉的改动，施工简单，工期短，降低改造成本。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***。
其中，附图标记表示为，
1-还原剂制备装置；2-SNCR计量加料装置；3-SCR计量加料装置；4-SNCR还原剂喷射器；5-返料管道；6-水冷风室；7-炉膛；8-石灰石仓；9-燃料仓；10-旋风分离器；12-过热器；13-再沸器；14-一次省煤器；15-SCR催化剂装置；16-SCR还原剂喷射器；17-二次省煤器；18-空气预热器；19-一次风机；20-二次风机；21-返料立管；22-返料器。
具体实施方式
如图1所示的一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，包括，
设置于炉膛7外的还原剂制备装置1与所述还原剂制备装置1相连接的位于所述炉膛7外的SNCR计量加料装置2和SCR计量加料装置3，以及通过管道与所述SNCR计量加料装置2相连接的SNCR还原剂喷射器4和通过管道与所述SCR计量加料装置3相连接的SCR还原剂喷射器16，还包括与所述炉膛7上部相连接的旋风分离器10，所述旋风分离器10将分离后的烟气由分离器出口管道输送至锅炉尾部装置，所述旋风分离器10将分离后的烟气中携带的大量没有燃尽的高温颗粒经由与其相连接的返料管道5输送到所述炉膛内重新燃烧，其特征在于，所述SNCR还原剂喷射器4设置于所述返料管道4内，所述SCR还原剂喷射器16设置于锅炉尾部烟道内。
在上述实施方式的基础上，所述SNCR还原剂喷射器4垂直于所述炉膛7的中心线，且与所述返料管道5的轴向形成一夹角，所述夹角不大于60度。
在上述实施方式的基础上，所述返料管道5内设置有多个所述SNCR还原剂喷射器4，多个所述SNCR还原剂喷射器4对称地设置在所述返料管道4的侧壁上，且位于同一侧壁的若干所述SNCR还原剂喷射器4平行设置。
在上述实施方式的基础上，当输送的所述SNCR还原剂为液体时，所述SNCR还原剂喷射器4包括液相主管、套装在所述液相主管***的气相主管，和套装在所述气相主管***的冷却管；所述液相主管和所述气相主管上配套设置有具有开口的同轴设置的液相支管和气相支管，且所述气相支管套装在所述液相支管的***，所述液相支管与所述液相主管相连通，所述气相支管与所述气相主管相连通，所述气相支管延伸到所述冷却管外部。SNCR还原剂溶液通过液相主管由液相支管喷出，压缩空气通过气相主管由气相支管喷出，氨基物质溶液在压缩空气的作用下被雾化后喷入连接返料管道内。
可替代地，当输送的SNCR还原剂为固体粉末时，所述SNCR还原剂喷射器4为具有开口的直管，且SNCR计量加料装置2还连接有用以为直管中喷射的SNCR还原剂提供助力的气力输送装置。经所述SNCR计量加料装置设置准确的固体粉末，在气力输送装置的气力输送下将SNCR还原剂固体粉末通过送入返料管道，随燃煤颗粒与烟气一起进入锅炉，其中所述气力输送装置为风机或其它能将氨基物质固体粉末喷入连接返料管道的动力装置。
在上述实施方式的基础上，还包括返料立管21，所述返料立管21一端与所述旋风分离器10相连接，另一端与返料器22相连接，所述返料器22还与所述返料管道5相连接。
在上述实施方式的基础上，沿锅炉烟气的流动方向，所述锅炉尾部装置依次包括过热器12、再沸器13、一次省煤器14、SCR催化剂装置15、二次省煤器17和空气预热器18，所述SCR还原剂喷射器16设置在所述SCR催化剂装置15和所述一次省煤器14之间。
在上述实施方式的基础上，还包括燃料输送管道，所述燃料输送管道的一端与所述炉膛7相连接，其另一端与燃料仓9相连接；石灰石输送管道，所述石灰石输送管道的一端与炉膛相连接，其另一端与石灰石仓8相连接。
在上述实施方式的基础上，还包括送风装置，所述送风装置包括一次送风装置和二次送风装置，所述一次送风装置包括一次风机19和一次风道，所述一次风道的一端与一次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与设置于炉膛底部的水冷风室6相连接；所述二次送风装置包括二次风机20和二次风道，所述二次风道的一端与二次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与所述炉膛相连接。
CFB锅炉SNCR-SCR混合脱硝工艺，包括以下步骤：还原剂制备装置1将SNCR还原剂通过管道送入SNCR计量加料装置2，由SNCR计量装置2根据所需量计量输送还原剂，通过管道连接SNCR还原剂喷射器4，并通过SNCR还原剂喷射器4喷入返料管道5，还原剂受热分解为NH3，后随烟气一起进入锅炉炉膛7，在炉膛7内在适合SNCR反应的温度窗口900℃-1100℃将NOx还原为N2和H2O，从而脱除氮氧化物。
SNCR脱硝没有完全脱除的NOx随烟气一同依次通过旋风分离器10、过热器12、再沸器13和一次省煤器14，进入SCR催化剂装置(例如，SCR催化剂层)。SCR还原剂由SCR计量加料装置3计量输送到SCR还原剂喷射器16，喷入烟道，随没有完全脱除NOx的烟气进入SCR催化剂装置在300℃～400℃条件下参与SCR反应，达到脱除NOx的目的。
本实用新型主要采用尿素溶液、干尿素粉末、氨水或尿素熔液作为SNCR-SCR混合脱硝还原剂，并设置新还原剂喷射位置喷入，脱除烟气中的NOx，大幅度降低投资成本及运行成本，化简工艺***，操作简单。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，包括，
设置于炉膛(7)外的还原剂制备装置(1)与所述还原剂制备装置(1)相连接的位于所述炉膛(7)外的SNCR计量加料装置(2)和SCR计量加料装置(3)，以及通过管道与所述SNCR计量加料装置(2)相连接的SNCR还原剂喷射器(4)和通过管道与所述SCR计量加料装置(3)相连接的SCR还原剂喷射器(16)，还包括与所述炉膛(7)上部相连接的旋风分离器(10)，所述旋风分离器(10)将分离后的烟气由分离器出口管道输送至锅炉尾部装置，所述旋风分离器(10)将分离后的烟气中携带的大量没有燃尽的高温颗粒经由与其相连接的返料管道(5)输送到所述炉膛内重新燃烧，其特征在于，所述SNCR还原剂喷射器(4)设置于所述返料管道(4)内，所述SCR还原剂喷射器(16)设置于锅炉尾部烟道内。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，
所述SNCR还原剂喷射器(4)垂直于所述炉膛(7)的中心线，且与所述返料管道(5)的轴向形成一夹角，所述夹角不大于60度。
3.根据权利要求1或2所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，
所述返料管道(5)内设置有多个所述SNCR还原剂喷射器(4)，多个所述SNCR还原剂喷射器(4)对称地设置在所述返料管道(4)的侧壁上，且位于同一侧壁的若干所述SNCR还原剂喷射器(4)平行设置。
4.根据权利要求3所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，
所述SNCR还原剂喷射器(4)包括液相主管、套装在所述液相主管外 围的气相主管，和套装在所述气相主管***的冷却管；所述液相主管和所述气相主管上配套设置有具有开口的同轴设置的液相支管和气相支管，且所述气相支管套装在所述液相支管的***，所述液相支管与所述液相主管相连通，所述气相支管与所述气相主管相连通，所述气相支管延伸到所述冷却管外部。
5.根据权利要求3所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，
所述SNCR还原剂喷射器(4)为具有开口的直管，且SNCR计量加料装置(2)还连接有用以为直管中喷射的氨基物质提供助力的气力输送装置。
6.根据权利要求4或5所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，
还包括返料立管(21)，所述返料立管(21)一端与所述旋风分离器(10)相连接，另一端与返料器(22)相连接，所述返料器(22)还与所述返料管道(5)相连接。
7.根据权利要求6所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，沿锅炉烟气的流动方向，所述锅炉尾部装置依次包括过热器(12)、再沸器(13)、一次省煤器(14)、SCR催化剂装置(15)、二次省煤器(17)和空气预热器(18)，所述SCR还原剂喷射器(16)设置在所述SCR催化剂装置(15)和所述一次省煤器(14)之间。
8.根据权利要求7所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，还包括，
燃料输送管道，所述燃料输送管道的一端与所述炉膛(7)相连接，其另一端与燃料仓(9)相连接；
石灰石输送管道，所述石灰石输送管道的一端与炉膛相连接，其另一 端与石灰石仓(8)相连接。
9.根据权利要求8所述的循环流化床锅炉SNCR-SCR混合脱硝***，其特征在于，还包括送风装置，所述送风装置包括一次送风装置和二次送风装置，所述一次送风装置包括一次风机(19)和一次风道，所述一次风道的一端与一次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与设置于炉膛底部的水冷风室(6)相连接；所述二次送风装置包括二次风机(20)和二次风道，所述二次风道的一端与二次风机相连接，其另一端通过所述空气预热器与所述炉膛相连接。
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