CN108151006A - 一种用于链条炉的sncr和烟气再循环耦合脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统，所述系统包括链条炉、炉内配风及脱硝系统和烟气净化系统，所述炉内配风及脱硝系统包括一次风系统、烟气再循环系统和SNCR系统。所述烟气再循环系统将再循环烟气送入炉膛内与锅炉炉膛内部上升中的烟气混合；所述SNCR系统提供的还原剂借助所述再循环烟气能够与炉内生成的氮氧化物充分混合；所述一次风系统将取自于环境中的空气由引风机送入空气预热器中加热后通入炉床下部的风室内；所述烟气净化系统使链条炉中煤质燃烧后的烟气经省煤器、空气预热器换热后，再经过除尘器由引风机送入脱硫塔后经烟囱外排。根据本发明SNCR系统采用尿素或氨水作为脱硝还原剂，可以实现更高的脱销效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱硝系统，尤其涉及一种用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统。
背景技术
链条锅炉约占工业锅炉总量的60%，且链条炉负荷变动较大，工况比较复杂。排放的污染物难于集中处理，使得工业锅炉对周围环境，特别是城镇环境污染尤为严重。而NOx在污染物中占据的份额较大，因此经济有效地降低链条锅炉NOx排放，对于减轻大气污染具有十分重要的意义。
选择性非催化还原SNCR(Selective Non-Catalytic Reductim)技术和烟气在循环等脱硝技术由于占地面积小、建设周期短，投资及运行成本与其他烟气脱硝技术相比均较低，更适合于链条炉这种小容量工业锅炉。目前应用于常规链条炉的SNCR技术，一般在20~50%左右，这主要是由于链条炉炉膛高度较小，适宜温度区间内的其氮氧化物脱除效率较低停留时间较短，且均还原剂匀混合程度较差。相关研究表明，还原剂在适宜的温度区间停留时间增加1~2s，可使氮氧化物脱除效率增加至80%以上。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种大大提升氮氧化物脱除效率的具有脱硝功能的用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统。
本发明提供一种用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统，包括包括链条炉、炉内配风及脱硝系统和烟气净化系统，所述炉内配风及脱硝系统包括一次风系统、烟气再循环系统和SNCR系统。所述一次风系统产生送入所述链条炉锅炉的一次风 ；所述烟气再循环系统将再循环烟气与锅炉炉膛内部上升中的烟气混合；所述SNCR系统提供的还原剂借助所述再循环烟气能够与炉内生成的氮氧化物充分混合。
所述SNCR喷射层共设置24支喷枪，分别位于炉膛左右两侧墙，其中两侧墙分别布置12支喷枪，每侧墙上的喷枪分为上下两层，每层6支喷枪。
所述再循环烟道末端连接的再循环风喷射头，均向炉膛内部斜下方倾斜（与炉膛轴线夹角为45~60度）。左右两侧各层再循环风喷射头间隔1~1.5米。
所述烟气再循环系统通入炉内的再循环烟气量由再循环风机控制，风机为变频风机。与再循环风喷射头连接的支管上装有流量调节阀，可以控制进入炉膛内部各个位置的循环烟气量。
所述两层SNCR喷枪装置与所述两层再循环风喷射头装置在炉膛左右两侧上下间隔布置。从下到上为1、2、3、4层，1层为喷枪，2层为再循环风喷射头，3层为喷枪，4层为再循环风喷射头。
根据本发明提供的用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统可以有效加强SNCR反应时还原剂与NOx的混合，能够使得还原剂在在预设的温度范围内停留时间增加1~2s，从而大大提高了SNCR脱硝效率，使NOx含量得到有效降低。本发明投资少，工艺简单，无需太多的安装空间，易于改造，适合于中小企业链条炉氮氧化物减排的改进。
附图说明
图1是用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统示意图。
图2是再循环风喷射头及相应的流量调节阀位置示意图。
图示说明：1、3—喷枪分布位置；2、4—循环风喷射头位置；5—省煤器；6—空预器；7—送风机；8—除尘器；9—流量调节阀；10—引风机；11—再循环风机；12—脱硫塔；13—烟囱；14—流量调节阀；15—再循环风喷射头。
具体实施方案
下面结合附图1、2对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统包括炉内配风及脱硝系统和烟气净化系统。炉内配风及脱硝系统包括一次风系统、烟气再循环系统和SNCR系统。一次风系统包括送风机7及空气预热器6。烟气再循环系统包括再循环风机11，流量调节阀9。再循环风机11从除尘器8之后引出低温烟气，经再循环风喷射头15通入炉内。所述烟气净化系统包括炉膛、省煤器5、空气预热器6、除尘器8、脱硫塔12、烟囱13、引风机10以及尾部烟道。
SNCR部分包括安装于链条炉炉墙上的两层SNCR喷射装置1、3，SNCR喷射装置1、3与还原剂溶液配制装置相连，SNCR喷射装置1、3上设置若干喷枪。其中还原剂溶液配制装置将尿素或氨水和水按照一定比例配制溶液后输入SNCR喷射装置1、3，喷入链条炉内与NOx发生反应从而降低NOx排放，还原剂溶液喷入量按运行工况调节供给。
再循环风机11的出口管道上设置流量调节阀15，流量调节阀15的出口分为两路，分别沿锅炉的左侧墙/或右侧墙对称布设，左侧墙/右侧墙进风管又分支为上层、下层支管，各支管朝向炉膛中心一侧的管壁上，置有6个再循环风喷射头2、4。通过炉墙进入炉膛；每个与再循环风喷射头连接的支路管道上安装有流量调节阀14，用于控制通入炉膛各个位置的烟气量，具体布置位置如图2。
本发明的原理：
本发明锅炉除尘器后抽取净烟气作为再循环烟气，再循环率为5%~10%，送入链条炉SNCR反应区域内；本发明采用了SNCR技术来降低链条锅炉NOx的排放。本发明烟气再循环工艺中喷入链条炉的循环风为纯烟气，可以降低炉膛内烟气流上升的速度，增加还原剂在适合SNCR反应的区间内的停留时间，强化氨水与尿素等还原剂与NOx的混合，使烟气中的NOx更多的被还原为N2。
所述再循环烟道末端连接的再循环风喷射头，均向炉膛内部斜下方倾斜（与炉膛轴线夹角为45~60度），进入炉内的烟气烟气以一定的速度向下喷入，可以实现再循环烟气与上升气流的充分混合。
本发明两层SNCR喷枪装置与所述两层再循环风喷射头装置在炉膛左右两侧上下间隔布置。SNCR工艺中炉膛不同高度设置了两层喷枪安装位置，要求上层喷枪高度与下层喷枪高度为1~1.5米；所述SNCR喷射层共设置24支喷枪，分别位于炉膛左右两侧墙，其中两侧墙分别布置12支喷枪，每侧墙上的喷枪分为上下两层，每层6支喷枪。每支喷枪连接有氨水或尿素溶液和压缩空气两股流体，溶液由压缩空气雾化后喷入炉膛内。
所述两层SNCR喷枪装置与所述两层再循环风喷射头装置在炉膛左右两侧上下间隔布置。从下到上为1、2、3、4层，1层为喷枪，2层为再循环风喷射头，3层为喷枪，4层为再循环风喷射头。1层喷枪与2层再循环风喷射头间隔为0.5~1米，3层喷枪与24层再循环风喷射头间隔为0.5~1米。
脱硝系统投入运行时的操作：
锅炉处于高负荷运行时，炉膛整体温度较高，适合SNCR反应的温度区域向炉膛更高的位置扩展。SNCR脱硝系统中两层喷枪1、3同时投入使用，适当增大循环烟气量并同时启动位于1、4两层的再循环风喷射头，强化SNCR反应区域的气流扰动，增强还原剂的还原效果。锅炉处于中低负荷运行时，炉膛整体温度下降，适合SNCR反应的温度区域向炉膛较低的位置移动。SNCR脱硝系统中仅有1层喷枪投入使用，适当降低循环烟气量并同时启动位于1层的再循环风喷射头，强化SNCR反应区域的气流扰动。
最后应表明的是：上述仅仅是为清楚地说明本发明所作的阐述，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种用于链条炉的SNCR和烟气再循环耦合脱硝系统，其特征在于，所述脱硝系统包括链条炉、炉内配风及脱硝系统和烟气净化系统，所述炉内配风及脱硝系统包括一次风系统、烟气再循环系统和SNCR系统；所述烟气再循环部分包括为链条炉SNCR反应区域提供扰动烟气流的再循环风机和再循环烟道，所述的再循环风机从除尘器的出口处引出低温烟气，所述的再循环烟道的烟气再循环总进风管进入炉膛前分成两路分别沿锅炉的左侧墙/或右侧墙对称布设，左侧墙/右侧墙进风管又分支为上层、下层支管，各支管朝向炉膛中心一侧的管壁上,置有6个再循环风喷射头，通过炉墙进入炉膛；所述SNCR部分包括安装于链条炉炉墙左右两侧的两层SNCR喷枪；所述烟气净化系统包括炉膛、省煤器、空气预热器、除尘器、脱硫塔、烟囱、引风机以及尾部烟道，链条炉中煤质燃烧后的烟气经省煤器、空气预热器换热后，再经过除尘器由引风机送入脱硫塔后经烟囱外排。
2.如权利1要求所述用于链条炉的SNCR脱硝系统，其特征在于：所述SNCR喷射装置分别位于炉膛左右两侧墙，其中两侧墙分别布置12支喷枪，每侧墙上的喷枪分为上下两层，每层6支喷枪，上下两层喷枪间隔1~2米，每层6支喷枪。
3.如权利1要求所述的用于链条炉的SNCR脱硝系统，其特征在于：所述再循环烟道末端连接的再循环风喷射头，均向炉膛内部斜下方倾斜（与炉膛轴线夹角为45~60度），所述左右两侧各层支管间隔为1~1.5米。
4.如权利1要求所述的用于链条炉的SNCR脱硝系统，其特征在于：所述两层SNCR喷枪装置与所述两层再循环风喷射头装置在炉膛左右两侧上下间隔布置，从下到上为1、2、3、4层，1层为喷枪，2层为再循环风喷射头，3层为喷枪，4层为再循环风喷射头。
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