[发明专利]一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法

说明书

本发明涉及锅炉设备技术领域，公开了一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素。本发明提供的一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，通过向炉膛适当区域喷入钙粉，钙粉可与烟气中的酸性物质发生反应，通过酸碱中和与氧化还原，可实现炉内脱硫；通过向炉膛适当区域喷入氨水或尿素，可实现炉内SNCR脱硝；该层燃锅炉结构可无需在炉膛外部设置脱硫脱硝装置，可降低环保投入，减小锅炉占地，提高经济性。

技术领域

本发明涉及锅炉设备技术领域，特别是涉及一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法。

背景技术

我国是一个以煤为主要能源的发展中国家，煤炭资源占我国能源生产和消费总量的75%左右。煤在燃烧过程中，会产生大量的污染物，其中氮氧化物（NO_X）对环境危害极大，氮氧化物除了形成酸雨破坏生态环境，还能形成光化学烟雾危害人类健康。煤炭高温燃烧是NO_X的主要来源之一，而我国锅炉主要以燃煤为主，因此降低燃煤锅炉NO_X的排放具有重要的意义。

目前，国内外已研制出多种技术和装置应用于锅炉的脱硫、脱硝。其中，脱硝技术包括低氮燃烧技术，烟气脱硝( SNCR )技术等。因为反应温度控制不到位，反应时间短的问题，烟气中的氮气与碳颗粒的反应量很少，氮氧化物的自分离也来不及进行，致使在锅炉尾部排出的烟气中氮氧化物的含量较高。对于锅炉脱硫的各种方法也均存在不足之处。

目前所用燃煤工业锅炉，大多设有脱硫脱硝装置，其环保投入较大，占地较大且经济性较差。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，用于解决或部分解决目前所用燃煤工业锅炉，大多设有脱硫脱硝装置，其环保投入较大，占地较大且经济性较差的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明第一方面，提供一种锅炉结构，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素；其中，所述钙粉包括碳酸钙粉末或氧化钙粉末。

在上述方案的基础上，所述炉膛包括主炉膛和副炉膛，所述副炉膛并排设置在所述主炉膛的后部，所述副炉膛的后部并排设有对流通道，所述主炉膛的顶端与所述副炉膛的顶端相连通，所述副炉膛的底端与所述对流通道的底端相连通，所述对流通道的顶端与尾部烟道相连通。

在上述方案的基础上，所述第一喷嘴设在所述主炉膛的侧壁顶部，所述第一喷嘴朝向所述副炉膛的顶部入口设置；所述第二喷嘴设在所述副炉膛的侧壁顶部、位于与所述副炉膛的顶部入口位置对应处。

在上述方案的基础上，在所述对流通道内部、烟温为300-350℃的区域处设有脱硝装置。

在上述方案的基础上，所述主炉膛的底部设有炉排，所述主炉膛的底部覆盖所述炉排，所述主炉膛中部和顶部的截面面积小于底部的截面面积，所述副炉膛呈弯折状，且所述副炉膛的底端与所述对流通道的底端之间设有转接部。

在上述方案的基础上，所述对流通道的内部设有对流受热面，所述尾部烟道上沿烟气流动方向依次设有省煤器和空气预热器。

本发明第二方面，提供一种基于上述锅炉结构的锅炉炉内脱硫脱硝方法，包括：向主炉膛的内部顶端喷入钙粉；向副炉膛的内部顶端喷入氨水或尿素。

在上述方案的基础上，向主炉膛的内部顶端喷入钙粉具体为：向主炉膛的顶部出口、副炉膛的顶部入口且烟温为850-950℃的区域喷入钙粉；向副炉膛的内部顶端喷入氨水或尿素具体为：向副炉膛入口处且烟温为850-950℃的区域喷入氨水或尿素。