[实用新型]一种斜向旋流的燃煤锅炉SNCR脱硝装置

说明书

本实用新型公开了一种斜向旋流的燃煤锅炉SNCR脱硝装置。该装置针对现有的燃煤锅炉SNCR脱硝装置的脱硝效率降低的问题，提供了一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉SNCR脱硝装置，其目的在于让SNCR脱硝装置适应更大机组负荷变化范围的同时，满足超低排放的环保要求。装置主要包括烟气进口、烟气出口、后侧斜向脱硝喷枪、下侧斜向脱硝喷枪、前侧斜向脱硝喷枪及上侧斜向脱硝喷枪等。烟气从烟气入口进入脱硝装置后，与斜向脱硝喷枪喷入的脱硝还原剂充分混合，达到充分脱硝的目的。脱硝喷枪的投入运行的层数及个数可由机组负荷及烟气中NOx浓度决定，适应了更大负荷变化。脱硝喷枪投用层数及个数可依据NOx浓度的大小及管道内NOx的不均匀性调整，提高了脱硝还原剂的利用效率。

技术领域

本实用新型属于电站节能减排、资源高效利用技术领域领域，特别涉及到一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉SNCR脱硝装置，具体涉及一种斜向旋流的燃煤锅炉SNCR脱硝装置。

背景技术

选择性非催化还原（SNCR）脱硝是一种应用于燃煤锅炉的脱硝技术，用来减少烟气中的NOx排放量，相对于SCR脱硝技术而言，SNCR技术具有不使用催化剂、占地面积小、设备投资少、运营成本低、系统简单、对锅炉运行影响小等诸多优点。该技术通常在850-1100℃温度范围内还原NOx，生成无毒、无污染的N2和H2O，常用脱硝还原剂为氨和尿素。一般来说，在大型燃煤机组中的SNCR脱硝效率约为25%-40%。

现有技术方案往往使用脱硝喷枪在水平烟道的表面将脱硝还原剂垂直喷入，使之与烟气混合反应，如图1所示。该方案下还原剂与烟气的接触时间较短、接触面积较小、混合不均匀、脱硝效率较低。

随着机组容量的增加，炉膛尺寸和机组负荷变化范围均有所扩大，大大增加了还原剂与烟气均匀混合的控制难度，致使脱硝效率降低。加上超低排放的环保要求，使得脱硝处理压力大增。目前SNCR技术的脱硝效率与实际效果有待进一步提高。

对于具有SNCR脱硝装置的燃煤锅炉，常规方案中大都通过在水平烟气管道单面或多面配置垂直喷枪，将脱硝还原剂（通常为氨水或尿素）喷向烟气，实现烟气中NOx的反应脱除。常规方案较为成熟，应用相对广泛，但当烟气流量较大使还原剂与烟气未能充分混合时，脱硝反应效率大大降低，脱硝难度加大，会对锅炉尾部烟道造成腐蚀和损害。同时还原剂热解效果变差，而且还伴随着其它有害化学反应，氨逃逸大大增加，环保参数超标。

SNCR脱硝装置的效率受温度、还原剂停留时间、混合反应效果、NOx含量初值、燃烧条件等因素的影响，在既定锅炉运行条件下，还原剂停留时间及混合效果是效率的主要影响因素。近年来虽有部分燃煤锅炉采用烟气挡板来减缓烟气流动速度，延长烟气与还原剂混合接触发生反应的时间，一定程度上提高其脱硝效率，但易造成烟气挡板及水平烟道的缓慢腐蚀，且对挡板的材质要求较高，后期亦需定期检查与更换，以在保证脱硝效果的同时确保机组安全运行。目前在水平管道内部增加设备的方案已有尝试且利弊共存，而垂直喷枪喷入还原剂的现有方案虽安全可靠但脱硝效率又有待提升。

因此，本发明在现有垂直喷枪的基础上做技术上的改进，将水平烟道单面或多面的垂直喷枪改为四面斜向喷枪，可设置为单层或多层，使射流形成旋流切圆，扩大还原剂与烟气接触的面积与时间，使其混合更加充分、更加均匀。

发明内容

本实用新型针对背景技术所提及的现有脱硝效率降低的问题，提供了一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉SNCR脱硝装置，其目的在于让SNCR脱硝装置适应更大机组负荷变化范围的同时，满足超低排放的环保要求。装置主要包括烟气进口、烟气出口、后侧斜向脱硝喷枪、下侧斜向脱硝喷枪、前侧斜向脱硝喷枪及上侧斜向脱硝喷枪等。

该装置的斜向脱硝喷枪在脱硝装置的上下前后四侧布置，且可设置为单层或多层，使射流形成旋流切圆，增大了还原剂与烟气接触的面积和时间，使还原剂与烟气混合更加充分和均匀，提高了脱硝效率，有效的降低了氨逃逸。脱硝还原剂通过斜向喷枪喷入水平烟道后形成旋流切圆，与经由烟气进口进入装置的烟气的NOx反应，完成脱硝。