CN110762520A

CN110762520A - 一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法

Info

Publication number: CN110762520A
Application number: CN201911018218.9A
Authority: CN
Inventors: 谢百军
Original assignee: Zhejiang Xinzhonggang Clean Energy Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Xinzhonggang Clean Energy Co Ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-02-07

Abstract

本发明涉及一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，涉及清洁燃烧的技术领域，包括以下步骤：煤从循环流化床锅炉的进煤管喷入且在炉膛中进行燃烧，在炉膛内喷入脱硫剂，在炉膛的排出口且位于旋风分离器入口处喷入脱硝剂。本发明通过脱硫剂和脱硝剂除去烟气中的SO2、NOx，降低了排放气体中SO2、NOx的量，满足低于国家规定的超低排放浓度的标准。

Description

一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法

技术领域

本发明涉及清洁燃烧的技术领域，尤其是涉及一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法。

背景技术

循环流化床（CFB）燃烧技术是近年发展起来的一种新型的清洁燃烧及排放技术，在国内得到了广泛应用和大力发展。一方面循环流化床锅炉燃料适应性广，可燃用一般动力煤，也可燃用洗选下来的煤矸石、洗中煤和煤泥等；另一方面循环化刘华成具有燃烧效率高的炉内高效脱硫，并且氮氧化物（NOx）低排放等环保特性；同时循环流化床锅炉还具有负荷调节范围大，低负荷稳燃性好，灰渣易于综合利用等优点，因此循环流化床燃烧技术是目前我国燃煤技术领域最适用和最现实的高效清洁燃烧技术。但随着《火电厂大污染物排放标准》超低排放的实施，SO2、NOx排放浓度需分别低于35、50mg/Nm3的标准，绝大部分已投产的CFB机组将存在SO2、NOx排放难以达标的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，通过脱硫剂和脱硝剂除去烟气中的SO2、NOx，降低了排放气体中SO2、NOx的量，满足低于国家规定的超低排放浓度的标准。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，包括以下步骤：煤从循环流化床锅炉的进煤管喷入且在炉膛中进行燃烧，在炉膛内喷入脱硫剂，在炉膛的排出口且位于旋风分离器入口处喷入脱硝剂。

通过采用上述技术方案，喷入的脱硫剂进入炉膛之后，在炉膛下方的烟气气流动力吹动下分散开，在高温的环境下将二氧化硫基本除去；同时脱硝剂与NOx进行反应将NOx基本除去，从而大大降低了排放气体中SO2、NOx的量，满足低于国家规定的超低排放浓度的标准。

优选的，炉膛各进煤管设置有温度检测件，通过控制进煤管的进煤速度将温度控制在820℃-935℃，所述脱硫剂采用石灰石粉，所述脱硝剂采用氨水。

通过采用上述技术方案，将炉膛温度控制在820℃-935℃，石灰石粉被吹散开，在高温的环境下分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与SO2在高温下反应生成硫酸钙，以将SO2基本除去；氨水喷出后在高温下与NOx下反应生成氮气和水蒸气，以将NOx基本除去，实现对SO2、NOx的去除。

优选的，炉膛设置有二次风管，所述二次风管连接有进料管，脱硫剂从所述进料管送入。

通过采用上述技术方案，脱硫剂在二次风管中的二次风的带动下进去到炉膛内，且在进入之前就被二次风分散，在高温的环境下更易快速分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与SO2在高温下反应生成硫酸钙，以将SO2基本除去，且对SO2的除去效果较好。

优选的，炉膛设置有二次风管，在炉膛内且靠近并位于二次风管上方喷入脱硫剂。

通过采用上述技术方案，炉膛下方的烟气气流动力和二次风管的二次风将脱硫剂吹动分散开，在高温的环境下更易快速分解成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与SO2在高温下反应生成硫酸钙，以将SO2基本除去，且对SO2的除去效果较好。

优选的，所述炉膛内壁且位于所述进煤管和所述二次风管之间设置有支撑环，所述支撑环朝下一侧沿其环向设有第一缺口，所述支撑环内转动设置有喷料环管，所述喷料环管沿环向阵列设置有多个穿出所述第一缺口的喷出管，所述喷料环管设置有倾斜的导板；

所述喷料环管朝向所述炉膛内壁一侧沿其环向开设有第二缺口，所述支撑环连接有提供石灰石粉的供料管，且所述供料管与所述支撑环的连接点位于第二缺口处。

通过采用上述技术方案，第一缺口将支撑环和喷料环管连通，且形成共有空间，供料管供应石灰石粉，且喷入到支撑环和喷料环管的共同空间中，再从喷出管喷出到炉膛中，进行反应。且导板的设置一方面可利用烟气气流使喷料环管在支撑环转动，将石灰石粉均匀的喷撒到炉膛中，使石灰石粉与烟气气流充分混合；另一方面利用烟气气流将导板顶起，克服喷料环管的自重，减小喷料环管在支撑环转动过程中的摩擦力，减少磨损，延长实用寿命。

优选的，所述喷出管远离所述喷料环管一端设置有呈倾斜向下的倾斜段，且所述倾斜段的管口端倾斜朝上设置。

通过采用上述技术方案，使得从炉膛下方向上运动的烟气气流不会通过倾斜段和喷出管运动到喷料环管内，不会对石灰石粉的出料造成阻碍，使得石灰石粉可以顺畅的喷出。

优选的，所述炉膛设置有维护口，所述维护口可拆卸密封设置有维护门，所述维护门设置有耐高温玻璃窗；所述导板沿平行其长度方向的轴线为转动轴线而转动形成倾斜状，且其倾斜角度可改变。

通过采用上述技术方案，使用一段时间之后，支撑环与喷料环管之间会磨损，两者之间的摩擦力会产生变化，两者的相对转速会下降，此现象可以通过耐高温玻璃窗看到。因此通过改变导板的角度来调整烟气气流对导板的支撑力，来减小支撑环与喷料环管之间的相对作用力，延长使用寿命。且当达到一定的磨损时，可打开维护门直接更换支撑环和喷料环管。

优选的，所述导板沿其长度方向或宽度方向可伸缩。

通过采用上述技术方案，改变导板与烟气气流的接触面积，改变烟气气流对导板的力，从而可根据实际支撑环与喷料环管之间摩擦力进行调节，扩大了调节范围，延长使用寿命。

优选的，所述支撑环外壁向外突出形成容纳部，所述容纳部内转动设置有滚轮，所述滚轮与所述喷料环管外壁接触。

通过采用上述技术方案，由于磨损是慢慢进行的，而对导板的调整是间隔性的，因此在两次调整导板之间的时间段中的磨损无法缩小。通过滚轮的设置，将原先的滑动摩擦转变成滚动摩擦，降低了两者之间的摩擦力，减少了磨损，进一步提高了使用寿命。

优选的，所述炉膛的排出口处设置有空心网板，所述空心网板设有多个通道，所述通道的内壁设置有多个喷液头，所述喷液头的喷射方向指向所述通道的圆心，所述空心网板连接有提供氨水的供液管。

通过采用上述技术方案，空心网板限定了烟气气流的必经通道，在必经通道上设置喷液头对烟气气流喷氨水，使得氨水能完全与烟气气流接触，大大降低了烟气气流未接触氨水的概率，从而可提高反应的完成度，提高对NOx的去除效果。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过石灰石粉和氨水除去烟气中的SO2、NOx，降低了排放气体中SO2、NOx的量，满足低于国家规定的超低排放浓度的标准；

2、通过转动的喷料环管将石灰石粉喷出，将石灰石粉充分均匀混入到烟气中，一方面提高反应速度，另一方面提高石灰石粉与烟气的接触完全度，降低未反应的烟气的概率，提高除SO2的效果；

3、通过空心网板将氨水喷向通过的烟气，使得氨水能完全与烟气气流接触，从而可提高反应的完成度，提高对NOx的去除效果。

附图说明

图1是实施例一的平面示意图：

图2是实施例二的立体结构的示意图（一）；

图3是实施例二的立体结构的示意图（二），图中将炉膛和管道部分剖切；

图4是图3中A部的放大示意图；

图5是实施例二中支撑环和喷料环管的剖视图；

图6是图3中B部的放大示意图。

附图标记：1、炉膛；11、进煤管；12、二次风管；13、进料管；15、安装架：17、维护门；171、耐高温玻璃窗；2、管道；21、空心网板；211、通道；212、喷液头；22、供液管；3、旋风分离器；4、支撑环；41、第一缺口；42、供料管；5、喷料环管；51、容纳部；52、滚轮；53、第二缺口；54、喷出管；541、倾斜段；55、连接柱；56、导板；562、外伸板；563、锁定螺栓；57、长杆螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，参照图1，包括以下步骤：煤从循环流化床锅炉进入进行燃烧，循环流化床锅炉包括燃烧煤的炉膛1，炉膛1呈筒状，炉膛1下端安装有进煤管11和二次风管12，炉膛1靠近顶部的侧壁设有排出口，排出口连接有旋风分离器3，在二次风管12还连接有进料管13。脱硫剂从进料管13加入，脱硫剂采用石灰石粉，煤从进煤管11加入，脱硫剂在二次风管12中的二次风的带动下进入到炉膛1中。在炉膛1的排出口且位于旋风分离器3入口处喷入脱硝剂，脱硝剂采用氨水。

炉膛1各进煤管11安装有温度检测件（图中未示出），温度检测件采用红外温度计，通过控制进煤管11的进煤速度将温度控制在820℃-935℃。

实施例二：

一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，参照图2，与实施例一的区别在于：炉膛1沿高度方向自下而上依次设有进煤管11、二次风管12和排出口，炉膛1的排出口通过管道2连接旋风分离器3。在炉膛1内且靠近并位于二次风管12上方喷入脱硫剂，脱硫剂采用石灰石粉。

参照图3和图4，炉膛1内壁且位于进煤管11和二次风管12之间固定设置有安装架15，安装架15通过螺栓安装有支撑环4，结合图4，支撑环4朝下一侧沿其环向开设有第一缺口41，支撑环4通过第一缺口41与外部连通，且螺栓位于第一缺口41。支撑环4螺栓连接有提供石灰石粉的供料管42，供料管42从炉膛1穿入。

参照图4和图5，支撑环4内设置有喷料环管5，喷料环管5与支撑环4同轴，喷料环管5可在支撑环4内与支撑环4相对转动。且在支撑环4外壁向外突出形成容纳部51，容纳部51内转动设置有滚轮52，滚轮52与喷料环管5的外壁接触，使得喷料环管5与支撑环4可滚动配合。

喷料环管5朝向炉膛1内壁一侧沿其环向开设有第二缺口53，喷料环管5通过第二缺口53与支撑环4连通，供料管42的石灰石粉可以送入到支撑环4中。喷料环管5沿环向阵列设置有多个穿出第一缺口41的喷出管54，喷出管54远离喷料环管5一端一体成型设置有呈倾斜向下的倾斜段541，且倾斜段541的管口端倾斜朝上设置。石灰石粉通过喷出管54、倾斜段541从喷料环管5喷出到炉膛1中国，且炉膛1中的烟气气流不会对倾斜段541管口的石灰石粉造成影响。

喷料环管5外壁固定设置有连接柱55，连接柱55穿过第一缺口41，连接柱55通过长杆螺栓57安装有导板56，长杆螺栓57沿导板56的长度方向穿过导板56并安装在连接柱55上。使用时，长杆螺栓57的头部将导板56抵紧在连接柱55上，同时可沿长杆螺栓57转动调节导板56的角度。烟气吹到导板56之后，一方面对导板56连同喷料环管5施加向上的克服重力的推力，减少滚轮52对支撑环4内壁的压力；另一方面推动喷料环管5转动，将石灰石粉均匀分散的混合到烟气中。

在导板56朝上一面沿其长度方向或者宽度方向开设有滑移槽，本实施例中采用沿导板56的长度方向设置；在导板56上通过滑移槽滑移设置有外伸板562，且外伸板562上螺纹安装有锁定螺栓563。当需要固定外伸板562与导板56的相对位置时，将锁定螺栓563拧紧，使锁定螺栓563抵紧在导板56上。调节外伸板562的外伸长度和导板56的角度，以改变烟气对导板56、外伸板562竖直向上的分力，减小喷料环管5对支撑环4的压力。

结合图2，在炉膛1开设有维护口（图中未示出），维护口位于安装架15的下方，维护口通过螺栓设置有维护门17，且维护门17与维护口的侧壁紧密贴合，实现密封；在维护门17上设置有耐高温玻璃窗171，以观察支撑环4与喷料环管5相对转速。

参照图6，管道2设置有空心网板21，空心网板21与管道2内壁贴合固定，空心网板21设有多个通道211，通道211的内壁设置有多个喷液头212，喷液头212的喷射方向指向通道211的圆心，空心网板21连接有提供氨水的供液管22。当烟气穿过通道211时，氨水通过喷液头212喷出，混合到烟气中，达到出去NOx的目的。

本实施例的工作原理：

煤燃烧过程中，控制进煤量来控制进煤管11的温度。

根据耐高温玻璃窗171观察到的情况，取下维护门17，调整导板56的角度和外伸板562的外伸长度。若磨损较为严重，则需要更换支撑环4和喷料环管5。

工作时，喷料环管5在支撑环4转动，供料管42将石灰石粉送入到支撑环4和喷料环管5的共有空间中，然后顺着喷出管54、倾斜段541喷出，分散到烟气中，与SO2反应。

烟气穿过空心网板21的通道211时，氨水通过喷液头212喷出，混合到烟气中，达到出去NOx的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：包括以下步骤：煤从循环流化床锅炉的进煤管（11）喷入且在炉膛（1）中进行燃烧，在炉膛（1）内喷入脱硫剂，在炉膛（1）的排出口且位于旋风分离器（3）入口处喷入脱硝剂。

2.根据权利要求1所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：炉膛（1）各进煤管（11）设置有温度检测件，通过控制进煤管（11）的进煤速度将温度控制在820℃-935℃，所述脱硫剂采用石灰石粉，所述脱硝剂采用氨水。

3.根据权利要求2所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：炉膛（1）设置有二次风管（12），所述二次风管（12）连接有进料管（13），脱硫剂从所述进料管（13）送入。

4.根据权利要求2所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：炉膛（1）设置有二次风管（12），在炉膛（1）内且靠近并位于二次风管（12）上方喷入脱硫剂。

5.根据权利要求4所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述炉膛（1）内壁且位于所述进煤管（11）和所述二次风管（12）之间设置有支撑环（4），所述支撑环（4）朝下一侧沿其环向设有第一缺口（41），所述支撑环（4）内转动设置有喷料环管（5），所述喷料环管（5）沿环向阵列设置有多个穿出所述第一缺口（41）的喷出管（54），所述喷料环管（5）设置有倾斜的导板（56）；

所述喷料环管（5）朝向所述炉膛（1）内壁一侧沿其环向开设有第二缺口（53），所述支撑环（4）连接有提供石灰石粉的供料管（42），且所述供料管（42）与所述支撑环（4）的连接点位于第二缺口（53）处。

6.根据权利要求5所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述喷出管（54）远离所述喷料环管（5）一端设置有呈倾斜向下的倾斜段（541），且所述倾斜段（541）的管口端倾斜朝上设置。

7.根据权利要求5所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述炉膛（1）设置有维护口，所述维护口可拆卸密封设置有维护门（17），所述维护门（17）设置有耐高温玻璃窗（171）；所述导板（56）沿平行其长度方向的轴线为转动轴线而转动形成倾斜状，且其倾斜角度可改变。

8.根据权利要求5所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述导板（56）沿其长度方向或宽度方向可伸缩。

9.根据权利要求5所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述支撑环（4）外壁向外突出形成容纳部（51），所述容纳部（51）内转动设置有滚轮（52），所述滚轮（52）与所述喷料环管（5）外壁接触。

10.根据权利要求1所述的一种煤燃烧高效脱硫、脱硝的方法，其特征在于：所述炉膛（1）的排出口（13）处设置有空心网板（21），所述空心网板（21）设有多个通道（211），所述通道（211）的内壁设置有多个喷液头（212），所述喷液头（212）的喷射方向指向所述通道（211）的圆心，所述空心网板（21）连接有提供氨水的供液管（22）。