CN104190237A - 一种循环流化床锅炉脱硝方法 - Google Patents

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戴厚峰
谭伟
王洪记
王晓东
孙西英
金庆生
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Abstract

本发明公开了一种循环流化床锅炉脱硝方法。本发明采用一定浓度氨水通过喷枪喷入锅炉旋风分离器入口水平烟道处，与高温烟气中NOx发生反应，氨水吸收部分NOx，从而降低锅炉烟气中NOx浓度，烟气排放达到环保指标要求。本发明操作过程简单，开、停车过程时间短，维修维护方便便捷，成本较低，节省了人力，最终达到环保指标要求。本发明设备投资成本及运行费用低，占地面积小，停炉安装期短，脱硝效率高，可达30～70%。

Description

一种循环流化床锅炉脱硝方法
技术领域
本发明涉及锅炉废气处理技术领域，特别是涉及一种循环流化床锅炉脱硝方法。 
背景技术
现有循环流化床锅炉，烟气中NOx含量约400～600mg/m3，根据GB 13233-2011《火电厂大气污染物排放标准》及DB 37/2372-2013《山东省火电厂大气污染物排放标准》，自2013年9月1日起，现有火力发电锅炉执行氮氧化物＜200mg/m3新排放标准，目前难以达到。因此，为使锅炉烟气NOx浓度达标排放，减小NOx对环境污染，锅炉进行脱硝改造十分必要。 
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种循环流化床锅炉脱硝方法。本发明采用一定浓度氨水通过喷枪喷入锅炉旋风分离器入口水平烟道处，与高温烟气中NOx发生反应，氨水吸收部分NOx，从而降低锅炉烟气中NOx浓度，烟气排放达到环保指标要求。本发明操作过程简单，开、停车过程时间短，维修维护方便便捷，成本较低，节省了人力，最终达到环保指标要求。本发明设备投资成本及运行费用低，占地面积小，停炉安装期短，脱硝效率高，可达30～70%。
本发明的工艺原理为：选择性非催化还原法（SNCR），主要是将含氮的的还原剂（如氨水或液氨）喷入到温度为850-1100℃的区域（炉膛出口或旋风分离器入口），使其发生还原反应，脱除NOx，反应生成N2和水。还原NOx的主要方程式为：
6NO   +  4NH3       → 5N2   +  6H2O
4NO   +  4NH3  +  O2 → 4N2   +  6H2O
6NO   +  8NH3  +  3O2   → 7N2   +  12H2O
2NO   +  4NH3  +  2O2   → 3N2   +  6H2O
SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，喷入点的选择是SNCR还原NO效率高低的关键。本发明投资成本及运行费用低，占地面积小，停炉安装期短，脱硝效率高，可达30～70%。
本发明的一种循环流化床锅炉脱硝方法技术方案为，包括以下步骤:
（1）氨水配制流程：利用液氨、脱盐水配制浓度为12%～16%氨水；操作简单，氨水浓度可调、可控。
（2）锅炉烟气脱硝流程：氨水经压力调节阀调压到0.3～0.5MPa；氨水压力可调、可控，流量可控。通过脱硝喷枪向锅炉烟道喷洒氨水。锅炉脱硝喷枪安装位置在锅炉旋风分离器入口水平烟道处，根据锅炉炉型及吨位，选取适量喷枪数量及合适安装位置；脱硝喷枪设计加工精密，雾化效果好，有锅炉二次风冷却保护，减少磨损腐蚀。脱硝喷枪喷头易拆卸，清理方便。
烟气NOx浓度具备DCS在线检测功能，随时监控脱硝指标。
步骤（1）中，氨水配制流程具体为：将液氨经减压阀减压，在氨水配制槽内注入脱盐水，利用氨水泵将脱盐水打至喷射器，在喷射器内形成负压吸收液氨，脱盐水与液氨混合后经换热器冷却进入氨水配制槽，氨水配制槽内氨水经氨水泵不断打自循环吸收液氨，取样分析氨水浓度，逐步提高氨水浓度直至12%～16%；氨水浓度达标后经平衡管进入氨水槽内储存，以备锅炉脱硝使用。
液氨压力为2.0～2.5MPa。
将液氨经减压阀减压至0.05～0.15MPa。
步骤（2）中锅炉烟气脱硝流程：通过氨水泵将氨水送至锅炉平台，送至锅炉两侧旋风分离器入口水平烟道处进入脱硝喷枪，在进入脱硝喷枪前设置调节阀，通过脱硝喷枪将氨水喷入，与高温烟气中NOx发生反应，氨水吸收部分NOx，从而降低锅炉烟气中NOx浓度。
脱硝喷枪设计用锅炉二次风冷却降温，防止烧坏喷枪，且喷头易拆卸清理，防止杂物堵塞喷枪喷头小孔。
调节氨水在脱硝喷枪前压力为0.3～0.5MPa。 
脱硝后烟气中NOx含量小于200mg/m3。
氨水喷入的锅炉烟道内温度为850-1100℃。
脱硝喷枪采用锅炉二次风冷却降温。锅炉二次风为二次风机出空气预热器热风，温度在150～180℃之间。喷枪设计为2层套管设计，内层夹套二次风冷却喷枪及喷头，且对氨水起雾化作用；外层夹套二次风进一步冷却喷枪套筒。防止烧坏喷枪，且喷头易拆卸清理，防止杂物堵塞喷枪喷头小孔。
本发明的有益效果为：本发明循环流化床锅炉采用氨水SNCR脱硝方法，氨水配制简单方便，浓度易控易调，氨水压力可调可控，通过喷枪直接喷入锅炉旋风分离器入口水平烟道处，与烟气中NOx直接反应吸收，降低烟气中NOx排放浓度。施工过程较简单，时间较短，费用较低，维护维修简单，在锅炉小修停炉检修期间即可完成脱硝喷枪安装。整个操作过程简单，开、停车过程时间短，维修维护方便便捷，成本较低，节省了人力，最终达到环保指标要求。
附图说明：
图1所示为氨水配制管道图；
图2所示为锅炉脱硝工艺流程图。
其中，1-氨水配制槽，2-换热器，3-喷射器，4-氨水槽，5-氨水泵，6-锅炉。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例１
本发明的一种循环流化床锅炉脱硝方法，包括以下步骤:
（1）氨水配制流程：将液氨（压力约2.5MPa）经减压阀减压至0.1MPa左右，在氨水配制槽1（Φ5000*5500mm，108m3）内注入脱盐水，利用液氨、脱盐水配制浓度为12%～16%氨水，利用氨水泵5将脱盐水打至喷射器3，在喷射器3内形成负压吸收液氨，脱盐水与液氨混合后经换热器2冷却进入氨水配制槽1，氨水配制槽1内氨水经氨水泵5不断打自循环吸收液氨，取样分析氨水浓度，逐步提高氨水浓度直至15%左右；氨水浓度达标后经平衡管进入氨水槽4（Φ3600*4000mm，40m3）内储存，以备锅炉脱硝使用。
（2）锅炉烟气脱硝流程：通过氨水泵5将氨水送至锅炉8米平台，分三路分别送至三台锅炉6两侧旋风分离器入口水平烟道处进入喷枪，六支路管道分别设置调节阀，调节氨水压力控制脱硝喷枪前压力为0.3MPa左右，通过脱硝喷枪将氨水喷入，与高温烟气中NOx发生反应，氨水吸收部分NOx，从而降低锅炉烟气中NOx浓度。
脱硝喷枪设计用锅炉二次风冷却降温，防止烧坏喷枪，且喷头易拆卸清理，防止杂物堵塞喷枪喷头小孔。
烟气NOx浓度具备DCS在线检测功能，随时监控脱硝指标。
脱硝后烟气中NOx含量小于200mg/m3。
氨水喷入的锅炉烟道内温度为850-1100℃。
脱硝喷枪采用锅炉二次风冷却降温。锅炉二次风为二次风机出空气预热器热风，温度在150～180℃之间。喷枪设计为2层套管设计，内层夹套二次风冷却喷枪及喷头，且对氨水起雾化作用；外层夹套二次风进一步冷却喷枪套筒。防止烧坏喷枪，且喷头易拆卸清理，防止杂物堵塞喷枪喷头小孔。

Claims (8)

1.一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，包括以下步骤:
（1）氨水配制流程：利用液氨、脱盐水配制浓度为12%～16%氨水； 
（2）锅炉烟气脱硝流程：氨水经压力调节阀调压到0.3～0.5MPa；通过脱硝喷枪向锅炉烟道喷洒氨水。
2. 根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，步骤（1）中，氨水配制流程具体为：将液氨经减压阀减压，在氨水配制槽内注入脱盐水，利用氨水泵将脱盐水打至喷射器，在喷射器内形成负压吸收液氨，脱盐水与液氨混合后经换热器冷却进入氨水配制槽，氨水配制槽内氨水经氨水泵不断打自循环吸收液氨，取样分析氨水浓度，逐步提高氨水浓度直至12%～16%；氨水浓度达标后经平衡管进入氨水槽内储存，以备锅炉脱硝使用。
3. 根据权利要求2所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，液氨压力为2.0～2.5MPa。
4. 根据权利要求2所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，将液氨经减压阀减压至0.05～0.15MPa。
5. 根据权利要求1所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，步骤（2）中锅炉烟气脱硝流程：通过氨水泵将氨水送至锅炉平台，送至锅炉两侧旋风分离器入口水平烟道处进入脱硝喷枪，在进入脱硝喷枪前设置调节阀，通过脱硝喷枪将氨水喷入，与高温烟气中NOx发生反应，氨水吸收部分NOx，从而降低锅炉烟气中NOx浓度。
6.根据权利要求5所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，调节氨水在脱硝喷枪前压力为0.3～0.5MPa。
7. 根据权利要求5所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，脱硝后烟气中NOx含量小于200mg/m3。
8. 根据权利要求5所述的一种循环流化床锅炉脱硝方法，其特征在于，氨水喷入的锅炉烟道内温度为850-1100℃。
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