CN107327835A - 一种脱硝系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种脱硝系统及其方法，该脱硝系统包括供应系统、燃烧器、尾气处理系统及与其相互连接的控制系统，供应系统和尾气处理系统分别设有与燃烧器连接的配比器和尾气分配器；尾气分配器与配比器间设置向其后者输送尾气的高温风机；供应系统由燃料供应系统和气体供应系统组成；气体供应系统为氧气供应系统；配比器的进气口分别与气体供应系统和高温风机连接。脱硝系统采用燃烧尾气和氧气作助燃剂与燃料混合燃烧；整套脱硝系统均可自动控制调节。本发明提供的技术方案中隔绝氮气，使氮氧化合物无法生成，实现尾气脱硝，工艺简单，便于操作，并且能够工业化应用，成本低、实用性强，实现了节能、环保及高效率的无硝燃烧，实现尾气0排放。

Description

一种脱硝系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种脱硝技术，具体讲，涉及一种脱硝系统及其方法。
背景技术
随着社会的进步，生活水平的提高，人们日益关注周围环境空气的清洁度。有关工厂规定的烟气排放标准，均提出了除去烟气中的氮氧化物(NOx)污染物的要求。根据氮氧化物的形成机理采用的降氮减排技术大致分为：始端措施，用低氮燃烧器和/或控制燃烧温度以降低煅烧过程中NOx的生成；末端治理，选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)、SNCR/SCR联合脱硝技术或生物脱硝技术以降低NOx的排放。
虽然后一方法即末端治理，降氮氧化物含量确有成效，但工艺复杂、投资成本高、日常维护费用不菲，给企业增加了较大的成本同时还污染环境。但是始端措施中的控制燃烧温度降低NOx的生成对设备要求高，而所达到的效果仍有距离。
因此，需要提供一种改进的技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术成本高、生产工艺复杂及对设备要求高等方面问题，同时为了为防止燃烧后产生过多的NOx污染环境，提出一种脱硝系统及其脱硝方法，其工艺简单，便于操作，并且能够工业化应用，该技术方案节能、环保及能实现高效率的无硝燃烧。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种脱硝系统，该系统包括供应系统、燃烧器、尾气处理系统及与其相互连接的控制系统，所述供应系统和尾气处理系统分别设有与所述燃烧器连接的配比器和尾气分配器；所述尾气分配器与配比器间设置向其后者输送尾气的高温风机。
进一步的，所述供应系统由燃料供应系统和气体供应系统组成；所述气体供应系统为氧气供应系统；所述配比器的进气口分别与所述气体供应系统和高温风机连接；所述脱硝系统采用燃烧尾气和氧气作助燃剂与燃料混合燃烧。
进一步的，所述尾气分配器的进气口与燃烧器连接，所述尾气分配器的出气口分别与高温风机和尾气回收装置连接。
进一步的，所述尾气回收装置为二氧化碳回收装置。
进一步的，所述控制系统集中控制所述供应系统、燃烧器、高温风机及尾气处理系统；所述控制系统设置于中控室内。所述燃烧器为密闭燃烧器。
进一步的，所述的脱硝系统的脱硝方法包括以下步骤：
1)燃料供应系统将燃料通过管道输送至燃烧器；
2)经步骤1)燃烧排出的尾气经尾气分配器分配，一部分被二氧化碳回收装置回收，另一部分经高温风机输送至配比器；
3)经步骤2)中高温风机输送的燃烧尾气与氧气供应系统输送的氧气经配比器自动配比后，作为助燃剂输送至燃烧器内与燃料混合燃烧。
进一步的，所述步骤2)中，尾气分配器自动分配20％尾气输送至二氧化碳回收装置；所述的20％尾气中二氧化碳含量高于95％；所述高温风机的温度为200～400℃。
进一步的，所述步骤3)中，所述助燃剂中氧气含量为20～35％。
进一步的，所述脱硝方法实现尾气0排放。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：
1、本发明提供的技术方案工艺简单，便于操作，并且能够工业化应用，成本低、实用性强，实现了节能、环保及高效率的无硝燃烧。
2、本发明提供的技术方案中燃烧器的助燃剂采用燃烧尾气(主要是二氧化碳)和氧气的混合气，隔绝氮气，使氮氧化合物无法生成，实现尾气脱硝。且高温尾气的循环使用，提高了热量的利用率，提升了燃烧效率。
3、本发明提供的技术方案中燃烧器的尾气产生量仅为普通燃烧器的20％，不但降低了脱硫成本，且由于尾气含量中90％以上的成分为二氧化碳，显著降低了后期二氧化碳回收成本；其中，连接二氧化碳回收装置后可封存或循环利用，使整个燃烧系统烟气0排放，提高经济性，且更节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1脱硝系统的结构示意图；
图中：1、氧气供应系统；2、配比器；3、燃烧器；4、燃料供应系统；5、高温风机；6、尾气分配器；7、二氧化碳回收装置；8、中控室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示根据本发明的实施例，提供了一种脱硝系统，包括燃料供应系统4、燃烧器3、高温风机5及自动控制系统，燃料供应系统4与燃烧器3连接，燃烧器3上连接有配比器2，该配比器2分别与氧气供应系统1和高温风机5连接；燃烧器3与二氧化碳回收装置7连接的烟气管道中间设置有尾气分配器6，尾气分配器6与高温风机5连接；脱硝系统采用燃烧尾气和氧气作助燃剂与燃料混合燃烧。
自动控制系统集中控制燃料供应系统4、氧气供应系统1、二氧化碳回收装置7、燃烧器3、配比器2、高温风机5及尾气分配器6。自动控制系统设置于中控室8内，采用计算机全自动控制氧气输送量、燃料输送量、助燃剂配比、尾气分配、燃烧温度。
燃烧器3为密闭燃烧器3。尾气分配器6自动分配燃烧器3中的尾气。
为了方便理解本发明中的上述技术方案，以下通过具体使用方法上对本发明中的上述技术方案进行详细说明。
优选的，在一个具体的实施例中，脱硝系统的脱硝方法步骤如下：
(1)燃料供应系统4将燃料通过管道输送至燃烧器3；
(2)经步骤(1)燃烧排出的尾气经尾气分配器6分配；燃烧器3的燃烧尾气通过尾气分配器6自动分配为两个部分，尾气分配器6自动分配20％的尾气输送至二氧化碳回收装置7，其中，该20％的尾气中二氧化碳含量为97％，可作为低成本二氧化碳回收气回收；
剩余的80％尾气经高温风机5增压后返回配比器2作为燃烧器3助燃剂，其中，高温风机5的工作温度为200℃。
(3)经步骤(2)中高温风机5输送的燃烧尾气与氧气供应系统1输送的氧气经配比器2自动配比后，作为助燃剂输送至燃烧器3内与燃料混合燃烧。助燃剂中氧气含量为20％。采用本申请中脱硝系统的脱硝方法可实现尾气0排放。
优选的，在另一个具体实施例中，脱硝系统的脱硝方法包括以下步骤：
(1)燃料供应系统4将燃料通过管道输送至燃烧器3；
(2)经步骤(1)燃烧排出的尾气经尾气分配器6分配；燃烧器3的燃烧尾气通过尾气分配器6自动分配为两个部分，尾气分配器6自动分配20％的尾气输送至二氧化碳回收装置7，其中，该20％的尾气中二氧化碳含量为98％，可作为低成本二氧化碳回收气回收；
剩余的80％尾气经高温风机5增压后返回配比器2作为燃烧器3助燃剂，其中，高温风机5的工作温度为400℃。
(3)经步骤(2)中高温风机5输送的燃烧尾气与氧气供应系统1输送的氧气经配比器2自动配比后，作为助燃剂输送至燃烧器3内与燃料混合燃烧。助燃剂中氧气含量为25％。采用本申请中脱硝系统的脱硝方法可实现尾气0排放。
优选的，在另一个具体实施例中，脱硝系统的脱硝方法包括以下步骤：
(1)燃料供应系统4将燃料通过管道输送至燃烧器3；
(2)经步骤(1)燃烧排出的尾气经尾气分配器6分配；燃烧器3的燃烧尾气通过尾气分配器6自动分配为两个部分，尾气分配器6自动分配20％的尾气输送至二氧化碳回收装置7，其中，该20％的尾气中二氧化碳含量为96％，可作为低成本二氧化碳回收气回收；
剩余的80％尾气经高温风机5增压后返回配比器2作为燃烧器3助燃剂，其中，高温风机5的工作温度为300℃。
(3)经步骤(2)中高温风机5输送的燃烧尾气与氧气供应系统1输送的氧气经配比器2自动配比后，作为助燃剂输送至燃烧器3内与燃料混合燃烧。助燃剂中氧气含量为35％。采用本申请中脱硝系统的脱硝方法可实现尾气0排放。
整套脱硝系统的氧气供应、燃料供应、助燃剂配比、燃烧温度、分配器分配、高温风机5风量都为自动控制系统控制，可根据燃烧温度、燃烧热量不同而自动调节满足不同工况。
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、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱硝系统，该系统包括供应系统、燃烧器(3)、尾气处理系统及与其相互连接的控制系统，其特征在于，所述供应系统和尾气处理系统分别设有与所述燃烧器(3)连接的配比器(2)和尾气分配器(6)；所述尾气分配器(6)与配比器(2)间设置向其后者输送尾气的高温风机(5)。
2.如权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述供应系统由燃料供应系统(4)和气体供应系统组成；所述气体供应系统为氧气供应系统(1)；所述配比器(2)的进气口分别与所述气体供应系统和高温风机(5)连接；所述脱硝系统采用燃烧尾气和氧气作助燃剂与燃料混合燃烧。
3.如权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述尾气分配器(6)的进气口与燃烧器(3)连接，所述尾气分配器(6)的出气口分别与高温风机(5)和尾气回收装置连接。
4.如权利要求3所述的脱硝系统，其特征在于，所述尾气回收装置为二氧化碳回收装置(7)。
5.如权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述控制系统集中控制所述供应系统、燃烧器(3)、高温风机(5)及尾气处理系统；所述控制系统设置于中控室(8)内。
6.如权利要求1所述的脱硝系统，其特征在于，所述燃烧器(3)为密闭燃烧器(3)。
7.如权利要求1～6任一所述的脱硝系统的脱硝方法，其特征在于，所述脱硝方法包括以下步骤：
1)燃料供应系统(4)将燃料通过管道输送至燃烧器(3)；
2)经步骤1)燃烧排出的尾气经尾气分配器(6)分配，一部分被二氧化碳回收装置(7)回收，另一部分经高温风机(5)输送至配比器(2)；
3)经步骤2)中高温风机(5)输送的燃烧尾气与氧气供应系统(1)输送的氧气经配比器(2)自动配比后，作为助燃剂输送至燃烧器(3)内与燃料混合燃烧。
8.如权利要求7所述的脱硝方法，其特征在于，所述步骤2)中，尾气分配器(6)自动分配20％尾气输送至二氧化碳回收装置(7)；所述的20％尾气中二氧化碳含量高于95％；所述高温风机(5)的温度为200～400℃。
9.如权利要求7所述的脱硝方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述助燃剂中氧气含量为20～35％。
10.如权利要求7所述的脱硝方法，其特征在于，所述脱硝方法实现尾气0排放。
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