[发明专利]CFB炉实施SNCR的喷射装置和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化脱硝装置及其使用方法领域。

背景技术

我国氮氧化物排放量巨大，己成为仅次于二氧化硫的大气污染物，酸雨问题、空气质量问题、大气层臭氧破坏越来越突出。目前中国已继欧洲和北美之后成为世界第三大酸雨区，从而给我国经济的可持续发展造成严重的环境压力。

CFB炉本身NOx排放低，对于典型的大容量CFB锅炉，因燃烧温度较低，有较好的空气分级，使得NOx排放能降低至100～300mg/Nm³，目前《火电厂大气污染物排放标准》中规定火电厂NOx排放新建电厂限值调整为100mg/Nm³，老电厂限值调整为200mg/Nm³。因为SNCR技术可实现的脱硝效率能够达到40～70%，因此对于大部分CFB锅炉，为了达到火电厂NOx排放要求，可实施的脱硝改造技术为SNCR、SCR，但是CFB炉为高灰炉型，这对于实施SCR难度较大，而且SCR改造量较大，成本较高，实施SNCR技术将会是CFB炉最经济的手段。

SNCR（选择性非催化还原脱硝）主要原理是在没有催化剂作用下，向870～1150 ℃高温烟气中喷射脱硝剂，还原剂与烟气中NOx 反应生成N₂。目前已有一些SNCR方法，但这些方法往往都需要在多个不同的设备位置设置喷枪才能达到合适的脱硝效率，而且对于300MW以上锅炉需要采用长枪方能够达到混合均匀性的要求，工艺对布置空间要求高，设备复杂、投资和维护成本高。同时现有用于喷射脱硝剂的喷射装置存在着脱硝效率不高、运行可靠性不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种用于选择性非催化还原脱硝的喷射装置，其脱硝效率更高、运行更可靠、简单易维护。

本发明的另一目的在于：提出上述装置的脱硝使用方法，使得其能够以更少的布置位置达到合适的脱硝效率，降低了工艺对布置空间的要求，实现更简化的设备，和更低的投资及维护成本。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种用于选择性非催化还原脱硝的喷射装置，包括设有压缩空气或蒸汽通道和脱硝剂溶液通道的喷枪，以及分别与喷枪连通的压缩空气或蒸汽管路和脱硝剂溶液管路，所述脱硝剂溶液管路包括依次通过管路连通的脱硝剂水溶液储罐、第一过滤器组、脱硝剂溶液泵、静态混合器、第二过滤器组，所述静态混合器的入口端还连通设有稀释水泵的稀释水管路，所述压缩空气或蒸汽管路包括依次通过管路连通的压缩空气或蒸汽源、压缩空气或蒸汽缓冲罐、第三过滤器组，所述第二、三过滤器组的出口管路与所述喷枪连通。

上述第一过滤器组可以防止脱硝剂水溶液内杂质及未溶解脱硝剂对脱硝剂溶液泵的损坏。脱硝剂通常采用尿素。由于脱硝剂储罐内存储的是40-50%质量浓度的尿素水溶液，温度低及浓度过高的情况下都会使得尿素水溶液结晶，如果直接进入泵体对泵的损害过大。第二、三过滤器组，可以有效避免还原剂喷射器液路堵塞，从而避免导致喷枪损坏。静态混合器可以保证脱硝剂水溶液及稀释水的充分混合，混合器能够使两股流体快速的混合，如不采用将会使得脱硝剂水溶液的浓度进到各喷枪内不一，影响脱硝效果。压缩空气或蒸汽缓冲罐，可以防止压缩空气或蒸汽压力不稳定造成SNCR喷射装置流量不稳从而造成脱硝效果不佳等问题。

作为优选方式，所述脱硝剂溶液泵和静态混合器之间还设有一通向脱硝剂水溶液储罐的回流管道。

上述回流管道，可以保证脱硝剂水溶液流量的易调节及脱硝剂水溶液泵的安全。

作为优选方式，所述第二、三过滤器组的出口管路之间还连通设有阀门的脱硝剂水溶液吹扫管路。

上述压缩空气或蒸汽吹扫管路，当该喷射装置不运行时，打开该管路阀门，对脱硝剂溶液管路进行吹扫，以防止脱硝剂溶液在管道内的残留，脱硝剂溶液在管路里的残留将使得脱硝剂水溶液停运30分钟以上也无法吹扫干净，通过该装置，将使得管路内残液5分钟内吹扫干净。

作为优选方式，所述喷枪的内部通道中内圈为压缩空气或蒸汽通道，外圈为脱硝剂溶液通道。

现有喷枪为脱硝剂走内圈，压缩空气或蒸汽走外圈的结构，生产中经常发生脱硝剂水溶液在枪管内就被气化，使得喷枪无法正常高效的运行。本方案中，外圈脱硝剂脱硝剂水溶液流动，内圈压缩空气或蒸汽流动，通过其外圈脱硝剂水溶液流动对喷枪进行冷却，简单改变即可有效防止喷枪插入后高温烟气烧蚀喷枪。

作为优选方式，所述喷枪包括其内布置有压缩空气密闭风的喷枪套管、可在喷枪套管内伸缩运动并伸出的枪管。