[发明专利]一种辅助再燃控温的选择性非催化NOx控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及锅炉NOx控制技术，尤其是涉及一种辅助再燃控温的选择性非 催化NOx控制方法。

背景技术

氮氧化物是当前大气污染的主要途径之一，作为一种廉价的NOx控制技术， 选择性非催化还原法(SNCR)有着广泛的应用。选择性非催化还原反应一般是 采用NH₃或尿素等介质作为还原剂喷入炉膛特定区域，在与烟气中氮氧化物充 分混合后将其还原成N₂和水。该反应主要受温度和混合工况的影响，反应温度 必须在一个狭窄的温度范围内才能达到最佳效果。大量研究结果表明，最佳温 度区域为870～1100℃。对于垃圾炉、某些工业锅炉，由于其炉膛内的温度正好 处于其反应温度窗口内，因此SNCR适应性比较好，喷氨点的设置和控制比较 简单。因此SNCR在这类锅炉的应用比较多。但对于电站锅炉，反应温度窗口 处于高温对流受热面区域，烟气温度受燃烧配风等调整以及锅炉负荷的变动影 响较大，反应温度窗口会沿着烟气流动方向迁移，因此SNCR设计时需设置多 层喷氨点，这必将增大系统的投资和运行维护的困难，而且也使运行操作的难 度加大。另外，在烟道截面上，烟气温度分布不均匀，在不足200℃的最佳反应 温度范围内，烟气温度偏差可能达到100℃以上，同时受锅炉炉膛和受热面布置 的限制，往往喷氨点位置不尽人意，脱硝效率不高。因此如何有效地控制反应 区域的稳定，也就是有效地控制反应区域的温度尽量保持恒定是推广电站锅炉 应用SNCR装置的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅助再燃控温的选择性非催化NOx控制方法， 能够保证SNCR反应区域温度稳定，从而大幅度提高脱硝效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

燃料从主燃烧器喷入炉膛后即进入迅速的燃烧过程，燃烧后产生的烟气中 含有NOx，烟气向上流动经过喷氨层时，由喷氨口喷出的氨水与烟气中的NOx 混合后，将在870℃--1100℃范围内进行反应生成N₂和H₂O蒸汽，从而脱除烟 气中的氮氧化物。本发明采用一层氨喷口，布置在应能够使炉膛温度波动到最 高点时达到1000℃的位置，在喷氨层与主燃烧器之间自上而下加装了温度测量 装置和布有补燃燃气喷嘴的补燃装置，温度测量装置与控制系统连接；当温度 保持在最高点1000℃时，控制系统不作为，因此，补燃装置不投入工作，当温 度低于1000℃时，温度测量装置测出温度的下降，并由控制系统通过运算转换 成补燃燃气喷嘴阀门的开度信号，再将信号传递给补燃燃气喷嘴控制阀门的执 行机构，开启补燃燃气喷嘴，将燃气喷入炉内，利用炉内过剩氧气进行燃烧， 从而将喷氨层所处的区域温度水平提高到原有的水平。

用于补燃的燃气喷嘴四面墙每面墙布置2～3只，对称布置。燃气喷嘴采用 变截面形状，燃气喷嘴与管道连接端为圆形截面，喷口处为腰圆形截面，二者 之间光滑过渡且保持截面积不变。

本发明具有的有益效果是：

采用一层氨喷口，布置在应能够使炉膛温度波动到最高点时达到1000℃的 位置，而当炉膛温度下降时，温控系统感知温度的下降，反馈到补燃系统，开 启补燃燃气喷嘴阀门，补燃气体进入炉膛后与炉内剩余氧气迅速混合燃烧放热， 提高了烟气温度，如此将使喷氨区域的温度趋于稳定，以维持SNCR过程所需的 最佳温度窗口，使SNCR反应始终在最佳温度条件下进行，从而保证整个运行期 间SNCR过程都维持较高的脱硝效率。

另外，补燃气体的燃烧过程实际上也部分起到了燃料再燃脱硝的作用，这 无疑将进一步提高装置的综合脱硝性能。

附图说明

图1是一种辅助再燃控温的选择性非催化还原NOx方法的系统图。

图2是补燃燃气喷嘴和测温装置的布置图。

图中：1、主燃烧器，2、炉膛，3、补燃燃气喷嘴，3.1、补燃燃气喷嘴控制 阀门，4、测温装置，4.1、控制系统，5、喷氨层，6、炉膛出口，7、燃气总管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示本发明包括主燃烧器1，炉膛2，补燃燃气喷嘴3，补燃燃气 喷嘴控制阀门3.1，测温装置4，控制系统4.1，喷氨层5，炉膛出口6以及燃气总 管7。

本发明的辅助再燃控温的选择性非催化还原NOx方法实际工作时情形如 下：