[实用新型]一种多级喷氨高效SNCR脱硝系统

说明书

本实用新型提供一种多级喷氨高效SNCR脱硝系统，锅炉顶部出烟口设置有加长水平烟道，锅炉侧壁上设置有第一级SNCR脱硝反应器，锅炉折焰角上方设置有第二级SNCR脱硝反应器，锅炉水平烟道入口设置有第三级SNCR脱硝反应器；第二级SNCR脱硝反应器两端设置有屏式过热器和第一级高温过热器，第三级SNCR脱硝反应器两端设置有第一级高温过热器和第二级高温过热器；还原剂储罐出口分别通过管路和控制阀与第一级SNCR脱硝反应器、第二级SNCR脱硝反应器和第三级SNCR脱硝反应器连接。SNCR呈多级布设，还原剂在炉膛适宜温度区间内的停留时间长，不同负荷(30％‑100％)下保证较高的脱硝效率。

技术领域

本实用新型涉及锅炉结构优化和SNCR脱硝装置的多级布设，具体为一种多级喷氨高效SNCR脱硝系统。

背景技术

随着国家环保标准的不断提高，电站锅炉所面临的环保压力越来越大。2014年发布的《煤电节能减排升级与改造计划(2014-2020年)》要求东部地区11省、中部地区8省的新建机组氮氧化物排放量达到超低排放标准(50mg/m³)。单纯依靠低氮燃烧技术，并不能满足环保要求，亟需寻求一种高效且经济的烟气脱硝方案。

目前工业上常用的烟气脱硝技术主要SCR烟气脱硝法以及SNCR烟气脱硝法。其中SNCR烟气脱硝技术无需催化剂的作用，将尿素等氨基还原剂喷入炉内温度为850℃～1100℃的区域内，即可将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，具有占地少、投资小、运行成本低、系统简单和对锅炉运行影响小等优点，可与其他低氮燃烧技术联合应用，以满足氮氧化物超低排放的要求。然而随着机组容量增加，炉膛尺寸和机组负荷变化范围扩大，增加了反应温度窗口与还原剂均匀混合的控制难度，致使脱硝效率降低，目前SNCR技术的脱硝效率只能达到20％～50％左右，有待进一步提高。

SNCR的脱硝效率受温度、CO浓度、停留时间、还原剂混合效果、NOx初值、NSR、燃烧条件、氨逃逸等因素的影响，其中温度、停留时间及混合效果是三个主要影响因素。为使SNCR脱硝还原剂喷入合适的温度区间，并提高脱硝还原剂在适宜温度区间内的停留时间，相关研究提出了不同的控制方法，如中国专利CN201710971521.5公开的一种两级SNCR脱硝系统及方法，通过在折焰角后水平烟道处串联布置两级旋风分离器，两个旋风分离器前分别布置的第一级SNCR脱硝反应器和第二级SNCR脱硝反应器，有效的增加了还原剂的炉内停留时间，提高还原剂与烟气的混合效果，从而提高了脱硝效率。又如中国专利CN201621054694.8公开的一种火电厂W型锅炉SNCR脱硝系统，通过分别在W型锅炉水平烟道区域的长喷枪、在W型锅炉折焰角区域分多层设置的多个短喷枪，并根据所检测的温度分布信号实时调整每支长喷枪尿素溶液流量，保证了喷入的脱硝还原剂处于最佳反应区间，从而提高了脱硝效率。然而以上方法变负荷调节能力较差，不能满足机组频繁调峰的需要。

实用新型内容

针对现有SNCR脱硝技术中存在的问题，本实用新型提供一种多级喷氨高效SNCR脱硝系统，结构简单，设计合理，SNCR呈多级布设，还原剂在炉膛适宜温度区间内的停留时间长，不同负荷(30％-100％)下保证较高的脱硝效率，具有可观的经济及环保效益。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种多级喷氨高效SNCR脱硝系统，包括锅炉和还原剂储罐；

所述锅炉顶部出烟口设置有加长水平烟道，锅炉侧壁上设置有第一级SNCR脱硝反应器，锅炉折焰角上方设置有第二级SNCR脱硝反应器，锅炉水平烟道入口设置有第三级SNCR脱硝反应器；第二级SNCR脱硝反应器两端设置有屏式过热器和第一级高温过热器，第三级SNCR脱硝反应器两端设置有第一级高温过热器和第二级高温过热器；

所述还原剂储罐出口分别通过管路和控制阀与第一级SNCR脱硝反应器、第二级SNCR脱硝反应器和第三级SNCR脱硝反应器连接。