CN102626589B - 大型锅炉sncr脱硝枪喷射系统及其使用方法 - Google Patents

大型锅炉sncr脱硝枪喷射系统及其使用方法 Download PDF

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本发明公开了一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统及其使用方法，该装置，包括布置于屏式过热器区域的短枪，还包括布置于高温过热器和低温过热器之间的长枪，所述长枪布置于侧墙并伸入高温过热器和低温过热器之间，所述长枪上沿其长度方向设有若干喷嘴。其使用方法为，所述喷嘴的雾化粒径分布在0～150μm之间，且雾化平均粒径在50～80μm。本发明是一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统及其使用方法，可以适应任何截面的炉膛进行喷射，解决SNCR在300MW及以上锅炉的应用和脱硝效果不佳的问题。

Description

大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统及其使用方法
技术领域
本发明属于烟气净化脱硝装置及其使用方法领域。
背景技术
SNCR脱硝技术于20世纪 70 年代中期在日本开始应用, 80 年代末欧盟国家也开始了SNCR 脱硝技术的工业应用, 美国 90 年代初开始应用 SNCR 脱硝技术, 目前全世界燃煤电厂SNCR 脱硝工艺的总装机容量已经超过2GW，而在中国的装机容量较小。近几年高效率大容量发电机组增速较快，且大多采用了较为先进的低氮燃烧技术，使单位发电量的NOx 排放水平呈下降趋势；另外，在役机组的低氮燃烧技术改造和一部分新建电厂烟气脱硝装置的建成并投入运行，对降低NOx 排放水平也起到一定作用，但从整个行业来说，我国对氮氧化物排放的控制尚处于起步阶段，难以满足环保要求，有很大的发展潜力。
我国氮氧化物排放量巨大，己成为仅次于二氧化硫的大气污染物，酸雨问题、空气质量问题、大气层臭氧破坏越来越突出。目前中国已继欧洲和北美之后成为世界第三大酸雨区，从而给我国经济的可持续发展造成严重的环境压力。
SNCR 是一种发展成熟的NOx 控制技术。SNCR主要原理是在没有催化剂作用下，向870～1150 ℃高温烟气中喷射脱硝剂，还原剂与烟气中NOx 反应生成N2。但是，300MW及以上大型锅炉通过常规的墙式短枪喷射器无法达到较高的脱硝效果。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统及其使用方法，可以适应任何截面的炉膛进行喷射，解决SNCR在300MW及以上锅炉的应用和脱硝效果不佳的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，包括布置于屏式过热器区域的短枪，还包括布置于高温过热器和低温过热器之间的长枪，所述长枪布置于侧墙并伸入高温过热器和低温过热器之间，所述长枪上沿其长度方向设有若干喷嘴。
作为优选方式，所述布置有长枪的高温过热器和低温过热器，其间距不小于800mm。
上述设置可以使得长枪布置在SNCR合适的反应温度区间，获得最佳的脱硝效果。
作为优选方式，左右侧墙各布置一根所述长枪。
上述设置仅两根长枪即可覆盖短枪喷射无法覆盖住的区域，实现更全面有效地脱硝。
作为优选方式，所述长枪上的各喷嘴相对低温过热器的相邻两受热面居中布置。
上述设置既可获得更佳的喷射点温度，又可避免喷射出的脱硝剂溶液溅射到受热面上而发生腐蚀。
作为优选方式，所述长枪上的第一个喷嘴距离侧墙为500～1000mm之间。
上述设置既避免影响脱硝效率又可避免脱硝剂溶液喷射到水冷壁上，腐蚀水冷壁。
作为优选方式，所述长枪上的喷嘴两边对称180°布置，其中喷嘴与竖直方向夹角在15～30°之间。
作为优选方式，所述长枪的枪管内设有四个同轴嵌套通道，从内到外依次为冷却介质进入通道、脱硝剂通道、压缩空气通道、冷却介质排出通道。
上述设置的多层结构及其特定排列使得枪管自我冷却性、寿命、稳定性得以保证。
作为优选方式，所述脱硝剂通道还与压缩空气吹扫装置连通。
上述设置可以使得设备停运时管路内的尿素溶液能被吹扫干净。
一种前述大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统的使用方法，所述喷嘴的雾化粒径分布在0～150μm之间，且雾化平均粒径在50～80μm。
作为优选方式，所述喷嘴雾化角小于30°。
上述设置最佳的雾化粒径和雾化角使得兼顾最佳的脱硝剂蒸发、脱硝效果，以及避免腐蚀邻旁受热面。
本发明的有益效果：采用额外布置特定结构的长枪及其特定布置位置，即可解决300MW及以上大型锅炉通过常规的墙式短枪喷射器无法达到较高的脱硝效果的问题，解决方案简单而效果显著，具有很高的实际应用价值。采用该喷射装置及其使用方法能够满足300MW以上锅炉SNCR脱硝技术的应用，且效率达到30%～60%，满足国家环保要求。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的剖视图；
图3是图1的局部放大图；
图4是图3的局部放大图；
其中1-屏式过热器，2-高温过热器，3-低温过热器，4-短枪，5-长枪，6-喷嘴，7-脱硝剂通道，8-冷却介质进入通道， 9-压缩空气通道，10-冷却介质排出通道。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1： 
如图1至图4所示，一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，包括布置于屏式过热器区域的短枪，还包括布置于间距D不小于800mm的高温过热器和低温过热器之间的长枪，左右侧墙各布置一根长枪，长枪伸入高温过热器和低温过热器之间，长枪上沿其长度方向设有若干喷嘴，长枪上的喷嘴两边对称180°布置，其中喷嘴与竖直方向夹角f为15°，长枪上的第一个喷嘴距离侧墙为550mm，且长枪上的各喷嘴相对低温过热器的相邻两受热面居中布置。长枪的枪管内设有四个同轴嵌套通道，从内到外依次为冷却介质进入通道、脱硝剂通道、压缩空气通道、冷却介质排出通道，其中脱硝剂通道还与压缩空气吹扫装置连通。
一种前述大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统的使用方法，其中喷嘴的雾化粒径分布在0～125μm之间，且雾化平均粒径在75μm，喷嘴雾化角为20°。最终脱硝效率为40%左右。
实施例2： 
如图1至图4所示，一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，包括布置于屏式过热器区域的短枪，还包括布置于间距D不小于800mm的高温过热器和低温过热器之间的长枪，左右侧墙各布置一根长枪，长枪伸入高温过热器和低温过热器之间，长枪上沿其长度方向设有若干喷嘴，长枪上的喷嘴两边对称180°布置，其中喷嘴与竖直方向夹角f在25°之间，长枪上的第一个喷嘴距离侧墙为700mm之间，且长枪上的各喷嘴相对低温过热器的相邻两受热面居中布置。长枪的枪管内设有四个同轴嵌套通道，从内到外依次为冷却介质进入通道、脱硝剂通道、压缩空气通道、冷却介质排出通道，其中脱硝剂通道还与压缩空气吹扫装置连通。
一种前述大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统的使用方法，其中喷嘴的雾化粒径分布在0～150μm之间，且雾化平均粒径在80μm，喷嘴雾化角为30°。最终脱硝效率为35%左右。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，包括布置于屏式过热器区域的短枪，其特征在于：还包括布置于高温过热器和低温过热器之间的长枪，所述长枪布置于侧墙并伸入高温过热器和低温过热器之间，所述长枪上沿其长度方向设有若干喷嘴。
2.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述布置有长枪的高温过热器和低温过热器，其间距不小于800mm。
3.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：左右侧墙各布置一根所述长枪。
4.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述长枪上的各喷嘴相对低温过热器的相邻两受热面居中布置。
5.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述长枪上的第一个喷嘴距离侧墙为500～1000mm之间。
6.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述长枪上的喷嘴两边对称180°布置，其中喷嘴与竖直方向夹角在15～30°之间。
7.如权利要求1所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述长枪的枪管内设有四个同轴嵌套通道，从内到外依次为冷却介质进入通道、脱硝剂通道、压缩空气通道、冷却介质排出通道。
8.如权利要求7所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统，其特征在于：所述脱硝剂通道还与压缩空气吹扫装置连通。
9.一种权利要求1至8中任一权利要求所述大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统的使用方法，用于喷射尿素溶液脱硝还原剂，其特征在于：所述喷嘴的雾化粒径分布在0～150μm之间，且雾化平均粒径在50～80μm。
10.如权利要求9所述的大型锅炉SNCR脱硝枪喷射系统使用方法，其特征在于：所述喷嘴雾化角小于30°。
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