CN103721552A - Cfb炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，属于锅炉烟气脱销领域，包括二次风，以及实施SNCR的还原剂喷枪，所述二次风分上下两层布置，两层二次风之间距离为3-5m，且上层二次风占总风的20%-40%，所述喷枪布置在上层二次风内。本发明解决在CFB锅炉低负荷时，旋风分离器入口烟气温度低于800℃时，脱硝效果较差的问题。

Description

CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法
技术领域
本发明属于锅炉烟气脱销领域，尤其涉及CFB炉实施选择性非催化还原脱硝。
背景技术
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。目前中国已成为继欧洲和北美之后世界第三大酸雨区，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。
CFB炉本身NOx排放低，对于典型的大容量CFB锅炉，因燃烧温度较低，有较好的空气分级，使得NOx排放能降低至100～300mg/Nm3，目前《火电厂大气污染物排放标准》中规定火电厂NOx排放新建电厂限值调整为100mg/Nm3，老电厂限值调整为200mg/Nm3。因为SNCR技术可实现的脱硝效率能够达到40～60%，因此对于大部分CFB锅炉，为了达到火电厂NOx排放要求，可实施的脱硝改造技术为SNCR、SCR，但是CFB炉为高灰炉型，这对于实施SCR难度较大，而且SCR改造量较大，成本较高，实施SNCR技术将会是CFB炉最经济的手段。
目前的CFB锅炉实施脱硝技术的专利主要集中在将喷枪的位置设置在旋风分离器入口，如CN1125307专利，但是在CFB锅炉低负荷时，旋风分离器入口烟气温度可能低于800℃，如果继续将喷枪布置于旋风分离器入口区域，脱硝效果将很差。目前常规的做法为将喷枪布置于炉膛上部，但是因为CFB锅炉灰浓度过大，无法布置长枪，难以保证脱硝剂与烟气的均匀混合，使得脱硝的效率不令人满意，同时，喷枪磨损及损坏情况非常严重。
发明内容
本发明的目的在于：提出一种CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，解决在CFB锅炉低负荷时，旋风分离器入口烟气温度低于800℃时，脱硝效果较差的问题。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，包括二次风，以及实施SNCR的还原剂喷枪，所述二次风分上下两层布置，两层二次风之间距离为3-5m，且上层二次风占总风的20%-40%，所述喷枪布置在上层二次风内。
上述方案中，将还原剂喷枪布置于二次风内，可以利用二次风将还原剂进行充分的混合，有效提高脱硝效率，同时，还原剂喷枪无需插入炉膛内，也有效避免了喷枪磨损、堵塞、烧蚀等一系列现有技术中常发的问题，而且喷枪也采用常规普通喷枪即可，无需复杂又高成本的格栅喷枪、多层套管长枪；另外，二次风分两层布置，下层二次风承担主要的燃烧作用，上层二次风只有轻度燃烧，一方面避免燃烧对还原剂的影响，另一方面下层二次风的燃烧又为上次二次风里的还原剂提供了较高的温度，又从温度上保证了还原剂的反应要求，由此从混合和温度两方面满足了还原剂反应要求，有效保证了低负荷情况下的脱硝效率。20%-40%特定比例的上层二次风，保证了还原剂的作用的充分发挥，过小影响混合，过大则影响反应。两层二次风风管之间距离为3-5m，距离过近，因燃烧的状况过于剧烈，使得NOx下降并不明显，过高的话因CFB锅炉为低温燃烧，将影响碳粒的燃尽，影响锅炉的燃烧效率。
作为选择，所述还原剂为氨水，且二次风的温度高于200℃。
上述方案中，将SNCR的喷枪布置在上层二次风管上，此处SNCR采用的氮剂优选为氨水或氨气，如果采用为氨水则二次风的温度必须高于200℃，以满足氨的热解。
本发明的有益效果：
1、采用该方法能够使低负荷情况下CFB炉SNCR脱硝效率反而能达到70%以上，使得CFB炉NOx排放低于100mg/Nm3，满足国家环保要求。
2、省去了传统SCR工艺的复杂和昂贵的脱硝催化剂及氨喷射隔栅、控制系统、静态混合器，使得烟气阻力低且运行稳定性好。
3、解决在CFB锅炉低负荷时，旋风分离器温度入口烟温低于800℃时，脱硝效果较差的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的装置结构示意图；
其中1、一次风入口 2、炉膛 3、回料器 4、二次风箱 5、下层二次风 6、上层二次风 7、旋风分离器入口 8、旋风分离器 9、旋风分离器出口 10、出口烟道。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
如图1所示，一种CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，包括相对布置于炉膛2的两二次风箱4，以及实施SNCR的还原剂喷枪，出二次风箱4的二次风分上下两层布置，上下两层二次风6、5之间距离为3-5m，且上层二次风6占总风的20%-40%，喷枪布置在上层二次风6内，此处SNCR采用的氮剂优选为氨水或氨气，如果采用为氨水则二次风的温度必须高于200℃。另外，如果需要应对全负荷工况运行，还在旋风分离器入口7还布置有还原剂喷枪，应对高负荷情况。
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 (2)

1.一种CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，包括二次风，以及实施SNCR的还原剂喷枪，其特征在于：所述二次风分上下两层布置，两层二次风之间距离为3-5m，且上层二次风占总风的20%-40%，所述喷枪布置在上层二次风内。
2.如权利要求1所述的CFB炉低负荷实施选择性非催化还原脱硝的方法，其特征在于：所述还原剂为氨水，且二次风的温度高于200℃。
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