[实用新型]一种循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于循环流化床锅炉的选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统，属于烟气脱硝技术。

背景技术

氮氧化物(NOx)是燃煤电厂烟气排放三大污染物(SO₂，NOx及总悬浮颗粒物TSP)之一。随着国家和地方环保政策日趋严格，烟气脱硝技术越来越受到重视。

目前常用的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)以及选择性非催化还原(SNCR)等。选择性催化还原(SCR)是在催化剂作用下，利用还原剂(氨、尿素等)将NOx还原为N₂的技术。SCR具有效率高、泄漏率低等优点，但也具有明显的劣势，例如初始投资高、设备运行维护费用高、催化剂更换成本高等。选择性非催化还原(SNCR)是不需要催化剂作用的烟气脱硝技术，将还原剂喷入锅炉的特定温度点(通常为800-1100℃)的区域产生自发反应，将NOx还原为N₂。相比于SCR系统，SNCR的优势是设备简单、初始投资少、运行维护费用低等，但是需要有良好的混合及反应空间、时间条件。

SNCR反应对于反应的条件要求比较苛刻，但可以很好的应用于循环流化床锅炉(CFBB)的烟气脱硝。循环流化床锅炉旋风分离器入口温度适合SNCR反应的发生；烟气在分离器内停留时间长，利于反应的充分进行；同时循环流化床锅炉特有的循环灰对SNCR反应具有催化作用，可以促进反应的进行。SNCR应用于循环流化床锅炉的烟气脱硝，是今后的发展趋势。

虽然SNCR在循环流化床锅炉上已有一些工程应用，但在这一领域仍然存在一些缺点和有待改进之处。

现有的技术主要是将还原剂喷入位置设置在旋风分离器进口或出口。喷入位置在进口时，例如美国专利5462718和11/747010，其还原剂喷嘴与旋风分离器进口成90°夹角，由于在此位置的烟气含有大量的颗粒，容易造成还原剂喷嘴的磨损和喷嘴的堵塞，影响还原剂喷入效果。喷入位置在出口时，例如美国专利6325985，由于旋风分离器内部具有SNCR反应最佳的反应条件，此类设计不采用将还原剂喷入分离器的方法，脱硝效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统，提高SNCR的脱销效率，保证SNCR系统与循环流化床锅炉实现良好的联合运行。

本实用新型的技术方案如下：

一种循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统，包括炉膛、还原剂及雾化空气配比输送系统、旋风分离器、回料系统和尾部烟道，其特征在于：在所述的旋风分离器芯筒外周的分离器上顶板均匀布置多个雾化喷嘴，所述雾化喷嘴通过管道与还原剂配比输送系统相连，雾化喷嘴的喷口朝下，还原剂喷入方向与竖直方向呈0～60°夹角，所述雾化喷嘴的数目为2～4个。

本实用新型具有以下优点及效果：①还原剂从旋风分离器上顶板向下喷入，既避免了烟气中颗粒对于喷嘴的冲击磨损，防止了颗粒堵塞喷嘴，又能够使还原剂与烟气充分进行混合，促进了SNCR反应充分进行；②整个系统结构简单，安装或改造方便，利于工业应用，适合大规模推广。

附图说明

图1为本实用新型提供的循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统的整体结构示意图。

图2为本实用新型雾化喷嘴的具体布置示意图(俯视)。

图3为本实用新型雾化喷嘴的结构示意图。

图中：1-炉膛；2-分离器进口；3-分离器出口；4-雾化喷嘴；5-旋风分离器；6-回料系统；7-尾部烟道；8-分离器上顶板；9-循环流化床锅炉；10-旋风分离器芯筒；11-还原剂及雾化空气配比输送系统；12-还原剂入口；13-雾化空气入口。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的原理、结构及实施方式。

图1为一种循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统的整体结构示意图。包括炉膛1、还原剂及雾化空气配比输送系统11、旋风分离器5、回料系统6和尾部烟道7，为了实现还原剂与烟气的充分混合，提高SNCR反应程度，在所述的旋风分离器芯筒10外周的分离器上顶板8处均匀布置有多个雾化喷嘴4，该雾化喷嘴4通过管道与还原剂配比输送系统11相连。图2和图3分别为雾化喷嘴4的布置形式及喷嘴的具体结构。雾化喷嘴4喷口朝下，还原剂喷入方向与竖直方向的夹具α呈0～60°夹角，雾化喷嘴4的数目优选为2～4个。

在该循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝系统中，主要实现以下过程：