[实用新型]用于W火焰锅炉SCR和SNCR联合脱硝的喷枪系统

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉烟气脱硝领域，尤其涉及用于SCR和SNCR联合脱硝的脱硝喷枪系统，特别是用于W火焰锅炉实现脱硝超低排放。

背景技术

国内电力市场基本以燃煤锅炉为主，随着国家环保政策越发严格，对于锅炉NOx排放的要求也越来越高。为了减少污染物的排放，SCR(选择性催化氧化还原反应)和SNCR(选择性非催化氧化还原反应)等脱硝技术被用于锅炉烟气减排系统。在实际工程运行中，单一脱硝技术已经无法满足越加严格的环保指标，因此SCR+SNCR联合脱硝技术在燃煤锅炉上得到广泛应用。

传统SCR+SNCR的脱硝技术方案存在很多问题。锅炉在高负荷运行工况时，因为SNCR温度窗口的限制，炉膛折焰角以下位置温度不适宜，同时在炉膛后墙布置喷枪困难又难以克服，因此现有技术还原剂喷枪只能布置在炉膛出口区域前墙以及炉膛出口烟道，这种布置方案下SNCR系统还原剂在烟道中的喷射覆盖面窄，与烟气的混合差，脱硝效率低；同时SNCR系统造成的烟气中还原剂、氮氧化物浓度偏差影响到下游SCR的烟气入口条件，造成SCR系统氨逃逸偏高，锅炉空预器因氨逃逸超标积灰。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供W火焰锅炉SCR+SNCR脱硝技术新的喷枪布置方案，提高SNCR系统脱硝效率；同时通过在省煤器出口烟道增设大尺度烟气混合器，消除SCR入口烟气流场、浓度场的不均匀性；该实用新型提高SCR系统脱硝率，减小氨逃逸，避免锅炉空预器因氨逃逸超标而积灰。该方案总体上增强了SCR+SNCR联合脱硝系统的可靠性、可调节性和安全性。

本实用新型目的通过下述技术方案来实现：

一种用于W火焰锅炉SCR和SNCR联合脱硝的喷枪系统，包括SNCR喷枪以及SCR喷氨栅格，还包括烟气混合器，烟气混合器设于省煤器出口后的水平烟道内，SCR喷氨栅格设于水平烟道后至SCR脱硝反应器之前的上升烟道内，SNCR喷枪由设于炉膛前墙的前墙喷枪和设于炉膛后墙折焰角的折焰角喷枪组成，前墙喷枪分成上下两层，上层前墙喷枪位于相对于折焰角喷枪上方，下层前墙喷枪位于相对于折焰角喷枪下方。

本专利针对传统SCR+SNCR的脱硝技术存在的不足，解决现有技术在前墙布置喷枪的难点，在锅炉后墙折焰角位置布置墙式还原剂短喷枪，与前墙墙式喷枪配合保证还原剂在烟道中的覆盖面足够广和混合均匀，提高了SNCR系统的脱硝效率，相对现有技术的SNCR脱硝效率20％～30％，本专利喷射截面覆盖面积提高到80％以上，脱硝效率可达50％乃至更高；同时提出在省煤器出口烟道增设本专利特定烟气混合装置的技术，提高SCR入口的烟气流场、浓度场均匀性，充分保证锅炉系统的脱硝效率和氨逃逸达到要求，该大尺度烟气混合器将省煤器出口的氮氧化物及还原剂浓度最大偏差从50％降低至10％，从而使整体脱硝系统脱硝效率90％以上。

作为选择，前墙喷枪和折焰角喷枪水平相对布置，且前墙喷枪沿炉宽均匀布置。

作为选择，折焰角喷枪从折焰角的下水冷壁成夹角水平穿出，下水冷壁与折焰角喷枪相邻的两水冷壁管子朝炉膛外弯曲的同时相对朝两侧弯曲，形成一容纳折焰角喷枪从中穿过的水冷壁孔。

作为进一步选择，折焰角喷枪包括喷枪，以及套设于喷枪外的套管，套管外安装密封盒，密封盒内填充保温浇注料，套管露出喷枪的端头设有密封钢板，密封盖板开椭圆形孔，并设有膨胀缝，喷枪穿过该椭圆形孔从水冷壁孔中伸出。

作为进一步选择，密封板开3mm的膨胀缝，密封盒外壳距离水冷壁孔处水冷壁管子弯管起弯点70mm以上。

上述方案中，本专利采用创新的椭圆形密封板开孔弯管技术在锅炉前墙折焰角位置布置墙式还原剂短喷枪，解决现有技术在前墙布置喷枪的难点。

作为选择，SNCR喷枪的雾化平均粒径范围为100微米～400微米，烟气混合器距离SCR喷氨栅格大于5米的烟气行程。

作为选择，烟气混合器由若干组混合器叶片组沿烟道断面排列成排组成，每组混合器叶片组均由一对混合器叶片沿烟气方向交叉构成，且每一混合器叶片均由两直板以一夹角拼接构成。

作为进一步选择，混合器叶片组朝向烟气方向的交叉角度为60-90°，每一混合器叶片均由两直板以60-90°夹角拼接构成。作为优选，混合器叶片组朝向烟气方向的交叉角度为90°，每一混合器叶片均由两直板以90°夹角拼接构成。该方案中，根据实际情况可调节混合器叶片夹角和叶片组夹角，以及混合器叶片的长度和宽度，实现不同的混合效果，优选两个角度均为90°。