[发明专利]一种深度分级燃烧炉膛外CO催化氧化系统及方法在审

专利信息
申请号: 202011207757.X 申请日: 2020-11-02
公开(公告)号: CN112169590A 公开(公告)日: 2021-01-05
发明(设计)人: 向小凤;张波;张向宇;陆续;徐宏杰 申请(专利权)人: 西安热工研究院有限公司
主分类号: B01D53/86 分类号: B01D53/86;B01D53/62;F23J15/02;F23J15/00
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 陈翠兰
地址: 710048 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 深度 分级 燃烧 炉膛 co 催化 氧化 系统 方法
【说明书】:

发明涉及烟气污染物脱除技术领域,具体为一种深度分级燃烧炉膛外CO催化氧化系统及方法。本发明系统包括设置在深度分级燃烧锅炉的烟气通道内的CO催化氧化装置;所述的深度分级燃烧锅炉的烟气通道内自锅炉烟气高温入口到锅炉烟气低温出口之间依次设置有省煤器、SCR催化剂脱硝系统和空预器;所述的CO催化氧化装置包括CO氧化催化剂涂层和设置在烟气通道内的CO氧化催化剂格栅中的至少一种;所述的CO氧化催化剂涂层由CO氧化催化剂喷涂设置在烟气通道沿程壁面上形成,其中对应除省煤器、SCR催化剂脱硝系统和空预器的沿程壁面上不喷涂CO氧化催化剂;CO氧化催化剂格栅内填装CO氧化催化剂。本发明系统及方法,设计合理,成本低,改造方便,效果明显。

技术领域

本发明涉及烟气污染物脱除技术领域,具体为一种深度分级燃烧炉膛外CO催化氧化系统及方法。

背景技术

氮氧化物(NOx)是燃煤电厂烟气排放的三大有害物(SO2、NOx及总悬浮颗粒物)之一。我国的火力发电是NOx排放的最大来源,NOx作为燃烧过程中产生的一种主要污染物,造成多地雾霾天气频发,应该尽可能在进行燃烧时减少其生成量。2018年1月1日起开始征收环境保护税,规定每当量NOx征收税额最高为12元,降低锅炉NOx初始排放浓度非常紧迫。

空气分级燃烧技术是降低NOx原始生成量的有效方式之一。目前,分级燃烧技术受传统锅炉燃烧思想的制约,以炉膛出口氧量和CO含量作为控制指标,限制了分级燃烧技术NOx生成量的进一步下降。同时,燃煤锅炉正向着大容量、高参数的方向发展,炉膛尺寸变得越来越大,为深度分级燃烧、大幅度降低NOx生成量提供了条件。

深度分级燃烧技术,是在原有分级燃烧的基础上,进一步增大炉膛内还原区域面积,提高CO的含量,抑制NOx的生成。这是因为,在深度空气分级燃烧条件下,主燃烧区处于低氧高CO浓度的强还原气氛,CO浓度达到120 000×10-6,可抑制NOx生成,并大量还原已生成的NOx,NOx在还原区几乎可以降低到0,明显降低锅炉NOx排放浓度。NOx被转化成一些含氮物质,如HCN、NH3等,这些物质与高浓度CO共存。燃烧产生的过量CO,可以在尾部烟道中作为脱硝还原剂,从而降低尾部SNCR或SCR过程中脱硝反应的NH3的使用量。

其中,CO是一种还原性较强的物质,到达尾部烟道时,可以发生反应:

2CO+O2→2CO2

CO+2NO→N2+2CO2

上述化学反应过程将深度分级燃烧产生的过量的CO氧化为CO2,使气体不完全燃烧的热损失降低,同时,将一部分NO还原为N2

但其存在的问题在于,随着第四代深度分级燃烧技术的应用,可以获得较高的锅炉燃烧效率和更低的NOx生成浓度,但炉膛出口CO浓度较高,飞灰含碳量和CO排放浓度增加,造成污染;同时,还原性气体CO发生氧化还原反应转化为CO2,该过程是放热反应,热损失大,不经济环保。

发明内容

针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种深度分级燃烧炉膛外CO催化氧化系统及方法,设计合理,成本低,改造方便,效果明显。

本发明是通过以下技术方案来实现:

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