CN111140841A - 一种燃煤工业锅炉低nox燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置 - Google Patents

一种燃煤工业锅炉低nox燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置 Download PDF

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Abstract

一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，包括低NOX燃烧技术组件和活性氨协同脱硝组件，本发明以低NOX燃烧技术为主，将再循环烟气分层送入炉膛的不同位置，实施分层控制，使再循环烟气与上升气流充分混合，从而延长上升气流在炉内的停留时间，减少氮氧化物的生成并降低氮氧化物的初始排放浓度，同时在线监测器将实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度反馈中央控制器，中央控制器基于监测结果自动耦合活性氨协同脱硝，不受锅炉类型及炉内温度影响，投资少，碳基还原剂、水和能源消耗少，运行费用低，占地面积小，氮氧化物排放值控制在50mg/Nm3以下，实现在较小的运行成本下，脱硝效率高达80％以上，满足日益严格的排放标准。

Description

一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体是一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置。
背景技术
燃煤烟气排放源可分为燃煤电站锅炉和燃煤工业锅炉，两者炉型构造和燃烧方式有较大的差异，燃煤电站煤粒径较细，燃烧主要在炉膛空间进行，燃烧情况较好，实际运行时的负荷率变化小，且主要时间处在高负荷运行状态，多采用SCR脱硝技术，而我国燃煤工业锅炉存在较多的链条炉，炉膛相对较小，燃烧方式为层燃，煤粒径较大，燃烧集中于炉膛下部，燃烧条件相对较差，炉内工况较为复杂，烟气中飞灰的特性具有飞灰浓度低、含碳量高等特点，普遍存在低温粘结灰的情况，常有烟温异常变化的情况发生，实际运行时的负荷率变化大，且有相当长的时间处于低负荷运行状态，并且大多数燃煤工业锅炉都没有为锅炉改造预留空间，场地较为紧张。此外由于燃煤工业锅炉烟气排烟温度较低，一些在电站锅炉上使用的脱硝技术对燃煤工业锅炉并不适用。
目前我国在运行的燃煤工业锅炉氮氧化物(NOX)排放控制形势非常严峻，主要受制于工业锅炉氮氧化物(NOX)排放控制技术的发展尚未成熟、氮氧化物(NOX)控制成本相对偏高，尤其是对现有工业锅炉的改造由于受到改造空间不足、技术支持少、改造成本过高等种种因素限制难以顺利实现,特别在我国东北地区区域集中供热锅炉房的主要热源设备为燃煤工业锅炉,锅炉房都建在城镇内或者城镇周边，其产生的污染对城镇的环境影响很大,现有脱硝方式受锅炉类型及炉内温度的限制，脱硝效率往往不能达到预期的效果，而且投资费用高、占地面积大、还原剂运输不方便。因此降低工业锅炉燃烧过程中氮氧化物(NOX)的生成以及控制燃烧之后氮氧化物(NOX)的排放浓度意义深远而重大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，包括低NOX燃烧技术组件和活性氨协同脱硝组件，所述低NOX燃烧技术组件包括再循环风机、再循环风控制阀、再循环进风总管、左侧墙进风管、右侧墙进风管和再循环风喷头，所述再循环进风总管的左右两路分别与左侧墙进风管、右侧墙进风管相连通，所述左侧墙进风管沿锅炉左侧墙水平布置，并分别固定连通有左侧上层支管和左侧下层支管，所述右侧墙进风管沿锅炉右侧墙水平布置，并分别固定连通有右侧上层支管与右侧下层支管，所述各支管朝向炉膛中心的一侧管壁上设置不少于两个再循环风喷头，所述左侧上层支管与右侧上层支管设置的再循环风喷头均通过炉墙进入炉膛，所述左侧下层支管与右侧下层支管设置的再循环风喷头均通过炉墙进入炉膛内，所述活性氨协同脱硝组件包括脱硝剂上料系统、罗茨风机、喷射式混合供料器、喷射区计量分配器、干粉喷枪、电控系统、在线监测器、中央控制器、气力输送管道和相关控制阀，所述上料系统与电控系统电性相连，所述上料系统通过气力输送管道与喷射式混合供料器相连，所述喷射式混合供料器与罗茨风机相连，所述罗茨风机与喷射式混合供料器之间设置有压力表，所述喷射式混合供料器的出口通过气力输送管道与炉膛顶部的喷射区计量分配器相连，所述喷射区计量分配器和干粉喷枪相连，所述喷淋脱硫塔与烟囱之间设置在线监测器，所述在线监测器与中央控制器电性相连，所述电控系统和罗茨风机均与在线监测器和中央控制器电性相连，所述中央控制器分别与电控系统、罗茨风机、再循环风机和在线监测器电性相连。该装置以低NOX燃烧技术为主，将再循环烟气分层送入炉膛的不同位置，实施分层控制，不仅达到对上升烟气的封锁和扰动，还使再循环风与上升烟气动量合成形成旋流，实现再循环烟气与上升气流的充分混合，延长上升气流在炉内的停留时间，减少氮氧化物(NOX)的生成并降低氮氧化物(NOX)的初始排放浓度，同时在线监测器将实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度反馈给中央控制器，中央控制器基于监测结果自动耦合活性氨协同脱硝，这样脱硝的难度和成本会较单独烟气脱硝降低很多，是最经济工业锅炉降低氮氧化物(NOX)排放的技术，而且满足了东北地区区域集中供热锅炉房的主要热源设备－工业锅炉运行时的负荷率变化大，且有相当长的时间处于低负荷运行状态的烟气脱硝。该装置几乎不受锅炉类型及炉内温度影响，且投资少，碳基还原剂、水和能源消耗少，运行费用低，占地面积小，解决了大多数燃煤工业锅炉都没有为锅炉改造预留空间，场地较为紧张问题。其氮氧化物(NOX)排放值完全控制在50mg/Nm3以下较低水平，实现在较小的运行成本下，脱硝效率高达80％以上,满足日益严格的排放标准。
优选的，所述脱硝剂上料系统包括储仓、仓顶除尘器、斗提机、气化风机、电加热器、气化槽、释放阀、电动框式搅拌器、高低料位组件、气化卸料斗、储气罐、手动密封插板阀以及给料器，所述储仓本体主材选用不锈钢，所述斗提机出料口与所述的储仓脱硝剂入料口对接，所述在储仓顶部布置预留法兰接口安装释放阀和电动框式搅拌器以及仓顶除尘器，所述电动框式搅拌器中的电机安装在储仓顶部，框式搅拌器延伸至储仓内部，所述在储仓侧面预留法兰接口用于安装高低料位组件，所述气化风机通过上端设置的进风管路和控制阀门与电加热器相连，所述电加热器设置在储仓的外侧，所述与电加热器相连的进风管路贯穿储仓的侧壁并与气化槽相连，所述气化槽通过耐高温封胶均匀装配在储仓内壁底端，所述气化卸料斗焊接装配在储仓的出料口上，所述气化卸料斗与电动框式搅拌器均安装在气化槽的内侧，所述气化卸料斗下方依次采用法兰安装手动密封插板阀与给料器，所述储气罐安装在储仓的外端并通过压缩空气管路和控制阀门分别与气化卸料斗和仓顶除尘器的电磁阀箱相连，所述气化风机通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述电加热器通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述斗提机通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述电动框式搅拌器通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述仓顶除尘器和高低料位组件均通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述就地控制箱上设置操作按钮，且就地控制箱通过电缆与电控系统电性相连。
优选的，所述干粉喷枪布置在后墙和侧墙可分为1～2层，所述两支干粉喷枪之间设置有热电偶。
优选的，所述喷射区计量分配器将脱硝剂从主管道中的脱硝剂分配给支管道，并根据支管道的压力变化调整相应阀门开度。
一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，包括低NOX燃烧技术组件和活性氨协同脱硝组件；其特征在于，低NOX燃烧技术组件包括再循环风机、再循环风控制阀、再循环进风总管、左侧墙进风管、右侧墙进风管和再循环风喷头，再循环风机通过再循环风控制阀从除尘器的出口处引出锅炉烟气量20％～30％的低温烟气，再循环进风总管进入炉膛前分成左右两路，分别与左侧墙进风管、右侧墙进风管管路连通；左/右侧墙进风管沿锅炉左/右侧墙水平布置，并分别与左/右侧上层支管、下层支管管道连通，各支管通过炉墙进入炉膛，朝向炉膛中心侧的管壁上设置至少两个再循环风喷头，上层支管上的喷头向喉口上方炉膛中心供风，下层支管上的喷头向炉排上方与喉口之间区域的炉膛中心供风，实现了再循环烟气的分层控制。活性氨协同脱硝组件包括脱硝剂上料系统、罗茨风机、喷射式混合供料器、喷射区计量分配器、干粉喷枪、电控系统、在线监测器、中央控制器、气力输送管道及相关控制阀，上料系统中储仓底部设置给料器，给料器与电控系统相连，由电控系统控制给料器，给料器用于将固态脱硝剂输送至喷射式混合供料器，喷射式混合供料器与罗茨风机相连，罗茨风机与喷射式混合供料器之间设置压力表，喷射式混合供料器的出口通过输送管道与位于锅炉内的炉膛顶部的喷射区计量分配器相连，喷射区计量分配器和干粉喷枪相连，锅炉的排烟口通过除尘器、排风机、喷淋脱硫塔与烟囱相连，喷淋脱硫塔与烟囱之间设置与中央控制器相连的在线监测器，中央控制器分别与电控系统、罗茨风机、再循环风机和在线监测器相连。
再循环风机通过再循环进风总管将再循环烟气分层送入炉膛，侧墙上层支管以高速喷入炉膛喉口上方100mm～120mm的炉膛中部区域，增强了炉膛中部气流的扰动，改善了工业锅炉上方空气混合不足，增强氧气和燃料的混合燃烧，改善了工业锅炉上方空气混合不足的缺点，增强氧气和燃料混合与燃烧，达到对上升烟气的封锁和扰动，实现再循环烟气与上升气流的充分混合，延长上升气流在炉内的停留时间，减少NOX的生成和排放，保证燃料的充分燃烧，降低工业锅炉运行时的过量空气系数，减少工业锅炉运行时的进风量，提高锅炉热效率。侧墙下层支管向炉排上方90～100mm至喉口以下区域炉膛送风，炉排上方相对缺氧，局部为还原性气氛，使部分挥发份不完全燃烧，挥发份中的还原性成分在炉膛中部还原已生成的氮氧化物(NOX)的作用，从而降低氮氧化物(NOX)的排放；
脱硝剂上料系统包括储仓、仓顶除尘器、斗提机、气化风机、电加热器、气化槽、释放阀、电动框式搅拌器、高低料位组件、气化卸料斗、储气罐、手动密封插板阀以及给料器，所述储仓本体主材选用不锈钢，整体保温；所述斗提机出料口与所述的储仓脱硝剂入料口对接，将脱硝剂运送至储仓，保证储仓内脱硝剂可连续使用48小时；所述在储仓顶部布置预留法兰接口安装释放阀和电动框式搅拌器以及仓顶除尘器，所述释放阀是所述储仓的保护装置，布置储仓顶部，在灰库进气、排气超压和不正常的温度变化时，保护储仓不受过量的正压的影响；所述电动框式搅拌器中的电机安装在储仓顶部，框式搅拌器延伸至储仓内部，通过对粉末固态脱硝剂搅拌，将结块的物料打散开来；所述仓顶除尘器用于避免粉尘扩散；所述在储仓侧面预留法兰接口用于安装高低料位组件，用于测量储仓料位值，具有高低料位报警功能；所述气化风机通过上端设置的进风管路和控制阀门与电加热器相连，所述电加热器设置在储仓的外侧，所述与电加热器相连的进风管路贯穿储仓的侧壁并与气化槽相连，所述气化槽通过耐高温封胶均匀装配在储仓内壁底端，所述气化卸料斗焊接装配在储仓的出料口上，进一步提高了下料的稳定性；所述气化卸料斗与电动框式搅拌器均安装在气化槽内侧，上述设计增加了粉末状固态脱硝剂的流动性，有效防止储仓中脱硝剂板结；所述气化卸料斗下方依次采用法兰安装手动密封插板阀与给料器，所述储气罐安装在储仓的外端并通过压缩空气管路和控制阀门分别与气化卸料斗和仓顶除尘器的电磁阀箱相连，以提供气源，所述气化风机通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述电加热器通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述斗提机通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述电动框式搅拌器通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述仓顶除尘器和高低料位组件均通过电缆与就地控制箱和电控系统连接，所述就地控制箱上设置操作按钮，且就地控制箱通过电缆与电控系统电性相连。
喷射式混合供料器由仓体、连接体和变径管组成，是基于文丘里原理的气固混合加速器，当脱硝剂进入喷射式混合供料器时，在罗茨风机供给的输送风作用下被吹散并快速向前流动，通过调节输送风压力可以改变脱硝剂的输送距离，由于输送仓内腔采用特殊结构，使其在送风状态下形成负压区，脱硝剂被气流抽出并混合，形成快速流动气料混合物，气料混合物经过变径管喷出速度加大，并通过输送管道送至喷射区计量分配器。同时在结构上设置补风器，在供风系统出现故障或供气不足时，及时补充压缩空气，保证系统正常运行。
喷射区计量分配器将脱硝剂从主管道分配给支管道，并根据支管道的压力变化调整相应阀门开度，使脱硝剂能均匀分配至干粉喷枪。
活性氨协同脱硝中的喷射装置设置两层，16支干粉喷枪，分别位于炉膛的后墙和左右侧墙，其中两侧墙分别布置6支干粉喷枪，后墙布置4支干粉喷枪，干粉喷枪之间设置热电偶检测炉膛温度，并根据温度变化选择干粉喷枪开启数量、投用次数。
两层脱硝剂喷射装置，上层脱硝剂喷射装置的干粉喷枪高度h1与工业锅炉的高度h比为h1:h＝0.8，下层脱硝剂喷射装置的干粉喷枪高度h2与工业锅炉的高度h比为h2:h＝0.7。
在线监测器用于实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度，并将监测结果反馈给中央控制器，中央控制器基于监测结果直接调节罗茨风机的功率，并通过电控系统同时调节给料器的给料量。当氮氧化物的浓度大于设定阈值时，电控系统增大给料器的给料量，中央控制器增大罗茨风机的功率；当氮氧化物的浓度不大于设定阈值时，电控系统控制减小(或停止)给料器的给料量，中央控制器减小(或停止)罗茨风机的功率。
本发明提供了一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，是以低NOX燃烧技术为主，开发应用烟气再循环技术在不影响块状煤炭稳定燃烧的基础上，通过对燃烧区温度和过量空气系统的控制，降低燃烧时的含氧量和燃烧温度，增强工业锅炉炉膛内的气流扰动，以减少20％～70％NOX生成量，实现了改善燃烧和降低NOX的排放的双重目的。同时在线监测器将实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度反馈给中央控制器，中央控制器基于监测结果自动耦合活性氨协同脱硝，实现了对低NOX燃烧技术进一步完善，达到了目前市场上的先进技术水平。与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)把除尘器后低氧含量的烟气分为两部分，一部分的再循环风送入炉排上方喉口以下区域，炉排上方相对缺氧，局部为还原性气氛，使部分挥发份不完全燃烧，挥发份中的还原性成分在炉膛中部还原已生成的NOX的作用，进一步降低NOX的排放；另一部分的再循环风送入炉膛中部，即喉口上方，增强了炉膛中部气流的扰动，改善了链条炉上方空气混合不足的缺点，增强氧气和燃料混合与燃烧，达到对上升烟气的封锁和扰动，实现再循环烟气与上升气流的充分混合，延长上升气流在炉内的停留时间，减少NOX的生成和排放，保证燃料的充分燃烧，提高锅炉热效率；
(2)产生的烟气与工业锅炉侧墙和后墙上的活性氨喷口喷射脱硝剂反应进一步降低了NOX的产生，从源头减少了NOX的生成和排放。脱硝率高达80％以上，排放浓度可降至50mg/Nm3以下，且不随运行时间加长而降低；
(3)工艺流程简单、模块式安装、建设周期短(一般10天可投运)、设备投资少、运行维护成本低、占地面积小的特点，对降低企业运行成本，节能减排具有重要意义；
(4)避免了空预器、过热器、省煤器积灰，不影响锅炉出力，不降低锅炉热效率；
(5)脱硝剂为固态粉末状，运输、储存安全、方便；
(6)自动控制，可实现无人值守，避免了喷雾处水冷壁腐蚀严重问题；
(7)干法气力输送，无需软水，管路不会堵塞，反应过程生成气体无二次污染。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中干粉喷枪布置示意图；
图3-1是图1的M向结构示意图；
图3-2是图1的A-A剖视结构示意图；
图3-3是图1的B-B剖视结构示意图。
图中：1、罗茨风机，2、电控系统，3、中央控制器，4、脱硝剂上料系统，4-1、气化风机，4-2、电加热器，4-3、气化槽，4-4、斗提机，4-5、储仓，4-6、释放阀，4-7、电动框式搅拌器，4-8、仓顶除尘器，4-9、高低料位组件，4-10、气化卸料斗，4-11、手动密封插板阀，4-12、给料器，4-13、储气罐，5、喷射式混合供料器，6、喷射器计量分配器，7、干粉喷枪，8、再循环进风总管，9、左侧墙进风管，9-1、左侧上层支管，9-2、左侧下层支管，10、右侧墙进风管，10-1、右侧上层支管，10-2、右侧下层支管，11、再循环风喷头，12、再循环风控制阀，13、再循环风机，14、在线监测器，15、气力输送管道。
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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～图3，本发明提供一种技术方案：一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，包括低NOX燃烧技术组件和活性氨协同脱硝组件，低NOX燃烧技术组件包括再循环风机13、再循环风控制阀12、再循环进风总管8、左侧墙进风管9、右侧墙进风管10和再循环风喷头11，再循环进风总管8进入炉膛前分成左右两路分别与左侧墙进风管9、右侧墙进风管10相连通，左侧墙进风管9沿锅炉左侧墙水平布置，并分别固定连通有左侧上层支管9-1和左侧下层支管9-2，右侧墙进风管10沿锅炉右侧墙水平布置，并分别固定连通有右侧上层支管10-1与右侧下层支管10-2，各支管朝向炉膛中心的一侧管壁上设置不少于两个再循环风喷头11，左侧上层支管9-1与右侧上层支管10-1设置的再循环风喷头11均通过炉墙进入炉膛，向喉口上方炉膛中心供风，左侧下层支管9-2与右侧下层支管10-2设置的再循环风喷头11均通过炉墙进入炉膛内，向炉排上方与喉口之间区域的炉膛中心供风，实现了再循环烟气的分层控制。活性氨协同脱硝组件包括脱硝剂上料系统4、罗茨风机1、喷射式混合供料器5、喷射区计量分配器6、干粉喷枪7、电控系统2、在线监测器14、中央控制器3、气力输送管道15和相关控制阀。上料系统4中储仓底部依次设置手动密封插板阀4－11和给料器4－12，给料器4－12与电控系统2相连，由电控系统2控制给料器4－12，给料器4－12用于将固态脱硝剂输送至喷射式混合供料器5，喷射式混合供料器5与罗茨风机1相连，罗茨风机1与喷射式混合供料器5之间设置压力表，喷射式混合供料器5的出口通过输送管道与位于锅炉内的炉膛顶部的喷射区计量分配器6相连，喷射区计量分配器6和干粉喷枪7相连，锅炉的排烟口通过除尘器、排风机、喷淋脱硫塔与烟囱相连，喷淋脱硫塔与烟囱之间设置与中央控制器3相连的在线监测器14，中央控制器3分别与电控系统2、罗茨风机1、再循环风机13和在线监测器14相连。
在线监测器14用于实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度，并将监测结果反馈给中央控制器3，中央控制器3基于监测结果直接调节罗茨风机1的功率，并通过电控系统2同时调节给料器4－12的给料量。当氮氧化物的浓度大于设定阈值时，电控系统2增大给料器4－12的给料量，中央控制器3增大罗茨风机1的功率；当氮氧化物的浓度不大于设定阈值时，电控系统2控制减小或停止给料器4－12的给料量，中央控制器3减小或停止罗茨风机1的功率。
脱硝剂上料系统4包括储仓4－5、仓顶除尘器4－8、斗提机4－4、气化风机4－1、电加热器4－2、气化槽4－3、释放阀4－6、电动框式搅拌器4－7、高低料位组件4－9、气化卸料斗4－10、储气罐4－13、手动密封插板阀4－11与给料器4－12，储仓4－5本体主材选用304不锈钢，整体保温；斗提机4－4出料口与的储仓4－5脱硝剂入料口对接，将脱硝剂运送至储仓4－5内，保证储仓4－5内脱硝剂可连续使用48小时，在储仓4－5顶部布置预留法兰接口安装释放阀4－6、电动框式搅拌器4－7、仓顶除尘器4－8，释放阀4－6是储仓4－5的保护装置，布置储仓顶部，在灰库进气、排气超压和不正常的温度变化时，保护储仓4－5不受过量的正压的影响；电动框式搅拌器4－7中的电机安装在储仓4－5顶部，框式搅拌器延伸至储仓4－5内部，通过对粉末固态脱硝剂搅拌，将结块的物料打散开来，仓顶除尘器4－8用于避免粉尘扩散；在储仓4－5侧面预留法兰接口用于安装高低料位组件4－9，用于测量储仓料位值，具有高低料位报警功能，气化风机4－1通过上端设置的进风管路和控制阀门与电加热器4－2相连，电加热器4－2设置在储仓4－5外侧，与电加热器4－2相连的进风管路贯穿储仓4－5与气化槽4－3相连，气化槽4－3通过耐高温封胶均匀分布在储仓4－5底部内壁上，气化卸料斗4－10焊接装配在储仓4－5出料口，进一步提高了下料的稳定性，气化卸料斗4－10与电动框式搅拌器4－7均安装在气化槽4－3内侧，上述设计增加了粉末状固态脱硝剂的流动性，有效防止储仓中脱硝剂板结，气化卸料斗4－10下方依次采用法兰安装手动密封插板阀4－11与给料器4－12，储气罐4－13安装在储仓4－5外端，通过压缩空气管路和控制阀门分别与气化卸料斗4－10和仓顶除尘器4－8中电磁阀箱相连以提供气源，气化风机4－1、电加热器4－2、斗提机4－4、电动框式搅拌器4－7、仓顶除尘器4－8以及高低料位组件4－9均通过电缆与就地控制箱、电控系统2连接，就地控制箱上设置操作按钮，且就地控制箱通过电缆与电控系统2电性相连。具体实施方式：在进行使用时，首先检查本发明是否存在缺陷，如果存在缺陷需要通知维修人员进行维修，如果设备完好就可进行使用，使用时首先启动气化风机4－1，气化风机4－1进入工作状态，将外部环境中的空气抽入到气化风机4－1内部，同时将具有一定压力的空气输送至电加热器4－2内部，处于工作状态的电加热器4－2对空气进行加热，经过加热后的空气沿着进风管路流动到气化槽4－3内，然后压力热风通过气化槽4－3后均匀的吹向粉末状固态脱硝剂，通过气化槽4－3透气层分布在脱硝剂颗粒之间使脱硝剂被流态化，同时因为是热风可对脱硝剂进行加热干燥，防止脱硝剂受潮、板结，避免脱硝剂架桥、堵塞现象，保证脱硝剂下料顺畅、连续、均匀、定量输送。
具体而言，干粉喷枪7布置在后墙和侧墙可分为1～2层，两支干粉喷枪7之间设置有热电偶。
具体而言，喷射区计量分配器6将脱硝剂从主管道中的脱硝剂分配给支管道，并根据支管道的压力变化调整相应阀门开度，使脱硝剂能均匀分配至干粉喷枪7。
工作原理：燃煤工业锅炉启动运行正常后，中央控制器3启动再循环风机13，再循环风机13通过再循环风控制阀12从除尘器的出口处引出锅炉烟气量20％～30％的低温烟气，并将再循环低温烟气通过再循环进风总管8分层送入左侧上层支管9-1与右侧上层支管10-1、左侧下层支管9-2与右侧下层支管10-2，左侧上层支管9-1与右侧上层支管10-1设置的再循环风喷头11均通过炉墙进入炉膛，以高速喷入炉膛喉口上方100mm～120mm的炉膛中部区域，左侧下层支管9-2与右侧下层支管10-2设置的再循环风喷头11均通过炉墙进入炉膛内，向炉排上方90～100mm至喉口以下区域炉膛送风；上层支管上的喷头向喉口上方炉膛中心供风，实现了再循环烟气的分层控制，降低氮氧化物NOX的排放。当在线监测器14实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物的浓度大于设定阈值时，中央控制器3启动罗茨风机1运行时，电控系统2启动给料器4－12的给料量，给料器4－12通过气力输送管道15与喷射式混合供料器5相连，气力输送管道15内的脱硝剂在罗茨风机1供给的输送风作用下被吹散并快速向前流动，通过罗茨风机1和喷射式混合供料器5之间设置的压力表，调节输送风压力，确保采用合适的压力进行脱硝剂输送。由于输送仓内腔采用特殊结构，使其在送风状态下形成负压区，脱硝剂被气流抽出并混合，形成快速流动气料混合物，气料混合物经过变径管喷出速度加大，并通过气力输送管道15送至喷射区计量分配器6，喷射区计量分配器6将脱硝剂从主管路分配给支管路，根据支管路的压力变化调节支管路的阀门开度，保证每一支路上流量相同或大致相同，以保证通过罗茨风机1输送的脱硝剂均匀分配给位于锅炉内16支干粉喷枪7，提高整体脱硝的效率。干粉喷枪7可分布在后墙和侧墙，根据锅炉负荷变化，可分为1～2层参见图2，两支干粉喷枪7之间设置热电偶，用于检测炉膛温度，根据温度变化选择干粉喷枪开启数量、投用次数。当锅炉负荷变化引起炉膛温度的变化或者同一层温度区间干粉喷枪分配不均匀时，系统会自动切换相应控制阀，保证投用合适数量的干粉喷枪，保证投用的干粉喷枪所在的温度窗口为700℃～950℃的合适温度区间，使得脱硝剂在最优的工况下反应，随着脱硝剂进入炉膛，烟气中氮氧化物(NOX)的浓度会逐渐下降，在线监测器14将实时监测锅炉出口烟气中氮氧化物(NOX)的浓度的监测结果反馈给中央控制器3，中央控制器3基于监测结果直接调节罗茨风机1的功率，并通过电控系统2同时调节给料器4－12的给料量，以保证脱硝效率的情况下最大程度地节省运行成本，当氮氧化物的浓度小于设定阈值15％时，电控系统2控制减小或停止给料器4－12的给料量，中央控制器3减小或停止罗茨风机1的功率，以保证在减小运行成本的同时更好地兼顾脱硝效果，经过脱硝反应后，生成氮气(N2)和二氧化碳(CO2)，无二次污染，因此脱硝后满足现行排放标准的烟气可通过烟囱排出。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设置备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，包括低NOX燃烧技术组件和活性氨协同脱硝组件，其特征在于：所述低NOX燃烧技术组件包括再循环风机(13)、再循环风控制阀(12)、再循环进风总管(8)、左侧墙进风管(9)、右侧墙进风管(10)和再循环风喷头(11)，所述再循环进风总管(8)进入炉膛前分成左右两路，所述再循环进风总管(8)的左右两路分别与左侧墙进风管(9)、右侧墙进风管(10)相连通，所述左侧墙进风管(9)沿锅炉左侧墙水平布置，并分别固定连通有左侧上层支管(9-1)和左侧下层支管(9-2)，所述右侧墙进风管(10)沿锅炉右侧墙水平布置，并分别固定连通有右侧上层支管(10-1)与右侧下层支管(10-2)，所述各支管朝向炉膛中心的一侧管壁上设置不少于两个再循环风喷头(11)，所述左侧上层支管(9-1)与右侧上层支管(10-1)设置的再循环风喷头(11)均通过炉墙进入炉膛，所述左侧下层支管(9-2)与右侧下层支管(10-2)设置的再循环风喷头(11)均通过炉墙进入炉膛内，所述活性氨协同脱硝组件包括脱硝剂上料系统(4)、罗茨风机(1)、喷射式混合供料器(5)、喷射区计量分配器(6)、干粉喷枪(7)、电控系统(2)、在线监测器(14)、中央控制器(3)、气力输送管道(15)和相关控制阀，所述上料系统(4)与电控系统(2)电性相连，所述上料系统(4)通过气力输送管道(15)与喷射式混合供料器(5)相连，所述喷射式混合供料器(5)与罗茨风机(1)相连，所述罗茨风机(1)与喷射式混合供料器(5)之间设置有压力表，所述喷射式混合供料器(5)的出口通过气力输送管道(15)与炉膛顶部的喷射区计量分配器(6)相连，所述喷射区计量分配器(6)和干粉喷枪(7)相连，所述喷淋脱硫塔与烟囱之间设置在线监测器(14)，所述在线监测器(14)与中央控制器(3)电性相连，所述中央控制器(3)分别与电控系统(2)、罗茨风机(1)、再循环风机(13)和在线监测器(14)电性相连。
2.根据权利要求1所述的一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，其特征在于：所述脱硝剂上料系统(4)包括储仓(4-5)、仓顶除尘器(4-8)、斗提机(4-4)、气化风机(4-1)、电加热器(4-2)、气化槽(4-3)、释放阀(4-6)、电动框式搅拌器(4-7)、高低料位组件(4-9)、气化卸料斗(4-10)、储气罐(4-13)、手动密封插板阀(4-11)以及给料器(4-12)，所述储仓(4-5)本体主材选用304不锈钢，所述斗提机(4-4)出料口与所述的储仓(4-5)脱硝剂入料口对接，所述在储仓(4-5)顶部布置预留法兰接口安装释放阀(4-6)和电动框式搅拌器(4-7)以及仓顶除尘器(4-8)，所述电动框式搅拌器(4-7)中的电机安装在储仓(4-5)顶部，框式搅拌器延伸至储仓(4-5)内部，所述在储仓(4-5)侧面预留法兰接口用于安装高低料位组件(4-9)，所述气化风机(4-1)通过上端设置的进风管路和控制阀门与电加热器(4-2)相连，所述电加热器(4-2)设置在储仓(4-5)的外侧，所述与电加热器(4-2)相连的进风管路贯穿储仓(4-5)的侧壁并与气化槽(4-3)相连，所述气化槽(4-3)通过耐高温封胶均匀装配在储仓(4-5)内壁底端，所述气化卸料斗(4-10)焊接装配在储仓(4-5)的出料口上，所述气化卸料斗(4-10)与电动框式搅拌器(4-7)均安装在气化槽(4-3)的内侧，所述气化卸料斗(4-10)下方依次采用法兰安装手动密封插板阀(4-11)与给料器(4-12)，所述储气罐(4-13)安装在储仓(4-5)的外端并通过压缩空气管路和控制阀门分别与气化卸料斗(4-10)和仓顶除尘器(4-8)的电磁阀箱相连，所述气化风机(4-1)通过电缆与就地控制箱和电控系统(2)连接，所述电加热器(4-2)通过电缆与就地控制箱和电控系统(2)连接，所述斗提机(4-4)通过电缆与就地控制箱和电控系统(2)连接，所述电动框式搅拌器(4-7)通过电缆与就地控制箱和电控系统(2)连接，所述仓顶除尘器(4-8)和高低料位组件(4-9)均通过电缆与就地控制箱和电控系统(2)连接，所述就地控制箱上设置操作按钮，且就地控制箱通过电缆与电控系统(2)电性相连。
3.根据权利要求1所述的一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，其特征在于：所述干粉喷枪(7)布置在后墙和侧墙可分为1～2层，所述两支干粉喷枪(7)之间设置有热电偶。
4.根据权利要求1所述的一种燃煤工业锅炉低NOX燃烧技术耦合活性氨协同脱硝装置，其特征在于：所述喷射区计量分配器(6)将脱硝剂从主管道中的脱硝剂分配给支管道，并根据支管道的压力变化调整相应阀门开度。
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