CN111298643A - 一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，包括脱硝剂储仓、脱硝剂输送装置、若干脱硝剂分配模块以及若干脱硝剂喷射装置，其中，各脱硝剂喷射装置设置于循环流化床上，所有脱硝剂喷射装置分为若干组，且一个脱硝剂分配模块对应一组脱硝剂喷射装置，脱硝剂储仓的出口经脱硝剂输送装置与各脱硝剂分配模块的入口相连通，各脱硝剂分配模块的出口与对应组脱硝剂喷射装置的入口相连通，该系统能够根据锅炉负荷调节脱硝剂的喷入位置，实现全负荷脱硝，对NOx的脱除效果较好。
Description
技术领域
本发明属于脱硝技术领域，涉及一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统。
背景技术
循环流化床锅炉是一种燃料适应性广、负荷调节比大、污染物排放量低的洁净煤发电技术。由于燃烧时添加石灰石作为脱硫剂，因此其二氧化硫排放浓度一般低于400mg/Nm3，加之燃烧温度低，其氮氧化物排放量一般也低于200mg/Nm3。循环流化床锅炉能够以最小的环保代价获得最优的环保效果，充分满足现行环保法规要求。
鉴于氮氧化物对大气环境的不利影响以及目前火电厂氮氧化物排放控制的严峻形势，为保证该计划制定目标的顺利实现，国家环保部最新出台的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发 [2015]164号)规定，重点地区2017年即将执行粉尘、SO2、NOx浓度分别为10mg/m3、35mg/m3和50mg/m3的超低排放标准，其他地区也将分批逐步实现火电厂污染物超低排放标准。
目前已经广泛采用的脱硝技术有选择性催化还原法SCR(Selective CatalyticReduction)和选择性非催化还原法SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)。SCR法是指烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下，与脱硝剂(NH3或尿素)反应生成无毒无污染的N2和H2O。由于催化剂的存在，SCR法脱硝反应效率高，但是这种方法对于催化剂反应温度有着严格的限制。SNCR法不需要使用催化剂，能够在850℃～1000℃范围内还原氮氧化物。在此温度范围内，脱硝剂(NH3或尿素)会与烟气中的氮氧化物反应生成N2和H2O。SNCR法系统简单，不需要催化剂，但对反应温度也有着严格的限制。
对于循环流化床锅炉而言，在实际运行过程中锅炉存在：1)锅炉低负荷时，锅炉炉膛上部区域烟温或脱硝催化剂进口烟温过低，导致脱硝效率较低，不能实现超低排放。2)锅炉高负荷时(同时可能伴有后燃)，锅炉炉膛上部区域烟温或脱硝催化剂进口烟温过高，导致脱硝效率较低或脱硝催化剂烧结，不能实现超低排放。这样不能实现锅炉全负荷脱硝，全负荷实现超低排放。
因此，受到负荷变化的影响，锅炉不同区域的温度会发生变化。需要根据锅炉的运行特性分区布置脱硝喷射装置。在锅炉低负荷时，炉膛下部区域温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。在锅炉中高负荷时，炉膛上部区域温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。在锅炉高负荷时，炉膛上部区域或转向烟室温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。
中国专利申请CN95105545.3公开了一种降低流化床反应器的烟道气中NOx量的系统和方法，将反应剂如氨水或尿素注入通道上位内部的富气区域，实现脱硝。但是实际运行中，锅炉低负荷或高负荷时，该区域烟温偏离脱硝所需的反应温度，影响了NOx的脱除效果，不能实现全负荷脱硝。
中国专利申请CN201110165844.8公开了一种用于循环流化床锅炉的选择性非催化还原脱硝方法，也将脱硝还原剂喷射装置布置在锅炉上部，如锅炉炉膛上部、分离器进口烟道和分离器出口烟道，实现脱硝。但是实际运行中，锅炉低负荷或高负荷时，该区域烟温偏离脱硝所需的反应温度，影响了NOx的脱除效果，不能实现全负荷脱硝。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，该系统能够根据锅炉负荷调节脱硝剂的喷入位置，实现全负荷脱硝，对NOx的脱除效果较好。
为达到上述目的，本发明所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统包括脱硝剂储仓、脱硝剂输送装置、若干脱硝剂分配模块以及若干脱硝剂喷射装置，其中，各脱硝剂喷射装置设置于循环流化床上，所有脱硝剂喷射装置分为若干组，且一个脱硝剂分配模块对应一组脱硝剂喷射装置，脱硝剂储仓的出口经脱硝剂输送装置与各脱硝剂分配模块的入口相连通，各脱硝剂分配模块的出口与对应组脱硝剂喷射装置的入口相连通。
循环流化床锅炉包括依次炉膛、分离器、返料装置及尾部烟道，炉膛自下到上分为炉膛锥段及炉膛稀相区，炉膛稀相区顶部的烟气出口经炉膛出口烟道与分离器的入口相连通，尾部烟道包括沿烟气流动方向依次连通的分离器出口烟道、转向烟室及竖向烟道，其中，竖向烟道内设置有尾部受热面，炉膛锥段连通有二次风管，炉膛锥段的侧面设置有布风板。
设炉膛下部区域为布风板以上15m的区域，炉膛上部区域为炉膛顶棚以下15m的区域内，且炉膛上部区域包括整个炉膛出口烟道及分离器出口烟道。
所有脱硝剂喷射装置分为三组，第一组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在炉膛下部区域前后墙，第二组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在炉膛上部区域的外侧和顶部，第三组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在转向烟室的两侧和顶部，竖向烟道内设置有脱硝催化剂层。
所有脱硝剂喷射装置分为两组，其中，第一组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在炉膛下部区域的前后墙及两侧墙，第二组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在炉膛上部区域的内部。
所有脱硝剂喷射装置分为两组，其中，第一组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在炉膛下部区域的前后墙，第二组脱硝剂喷射装置中的各脱硝剂喷射装置布置在转向烟室的两侧，竖向烟道内设置有脱硝催化剂层。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统在具体操作时，各脱硝剂喷射装置设置于循环流化床上，且所有脱硝剂喷射装置分为若干组，脱硝剂储仓的出口经脱硝剂输送装置与各脱硝剂分配模块的入口相连通，各脱硝剂分配模块的出口与对应组脱硝剂喷射装置的入口相连通，即各组脱硝剂喷射装置单独控制，在实际操作时，可以根据锅炉不同负荷和温度切换投运不同区域的脱硝剂喷射装置，实现锅炉全负荷脱硝，对NOx的脱除效果较好，具有系统切换灵活、全负荷脱硝、脱硝效率高、氨逃逸率低、设备投资低的特点，广泛适用于新建循环流化床锅炉配套及已有循环流化床锅炉的脱硝技术改造。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为实施例一的俯视图；
图3为本发明的结构示意图；
图4为实施例二的结构示意图；
图5为实施例二的俯视图；
图6为实施例三的结构示意图。
其中，1为炉膛、1A为炉膛锥段、1B为炉膛稀相区、2为炉膛出口烟道、3为分离器、4为立管、5为返料装置、6为返料斜管、7为二次风管、8为布风板、9为炉膛顶棚、10为分离器出口烟道、11为尾部烟道、21为屏式受热面、22为尾部受热面、23为脱硝催化剂层、31为炉膛下部区域、32为炉膛上部区域、33为转向烟室、41为脱硝剂储仓、 42为脱硝剂输送装置、44为输送管道、43为脱硝剂分配模块、45为脱硝剂喷射装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统包括脱硝剂储仓41、脱硝剂输送装置42、若干脱硝剂分配模块43以及若干脱硝剂喷射装置45，其中，各脱硝剂喷射装置45设置于循环流化床上，所有脱硝剂喷射装置45分为若干组，且一个脱硝剂分配模块43对应一组脱硝剂喷射装置45，脱硝剂储仓41的出口经脱硝剂输送装置42与各脱硝剂分配模块43的入口相连通，各脱硝剂分配模块43的出口与对应组脱硝剂喷射装置45的入口相连通，脱硝剂储仓41中的脱硝剂为氨水、液氨、尿素或铵盐。
循环流化床锅炉包括依次炉膛1、分离器3、返料装置5及尾部烟道 11，炉膛1自下到上分为炉膛锥段1A及炉膛稀相区1B，炉膛稀相区1B 顶部的烟气出口经炉膛出口烟道2与分离器3的入口相连通，尾部烟道 11包括沿烟气流动方向依次连通的分离器出口烟道10、转向烟室33及竖向烟道，其中，竖向烟道内设置有尾部受热面22，炉膛锥段1A连通有二次风管7，炉膛锥段1A的侧面设置有布风板8。
炉膛锥段1A的侧面设置有补风板，炉膛稀相区1B内设置有屏式受热面21，炉膛稀相区1B的顶部设置有炉膛顶棚9，炉膛稀相区1B的出口通过炉膛出口烟道2与分离器3的入口相连通，分离器3底部的颗粒出口依次经立管4、返料装置5及返料斜管6与炉膛锥段1A相连通，分离器3顶部的烟气出口通过分离器出口烟道10与转向烟室33相连通。
设炉膛下部区域31为布风板8以上15m的区域内，包括整个炉膛锥段1A，炉膛上部区域32为炉膛顶棚9以下15m的区域内，包括整个炉膛出口烟道2及分离器出口烟道10。
在具体工作时，含尘烟气从炉膛1经炉膛出口烟道2进入分离器3 中，粗颗粒经分离器3分离捕捉后通过立管4、返料装置5及返料斜管6 返回炉膛1内。细颗粒经分离器出口烟道10及转向烟室33进入到竖向烟道内。
实施例一
参考图1及图2，循环流化床锅炉在低负荷时炉膛下部区域31的温度在850℃以下，炉膛上部区域32的温度在750℃以下，原始氮氧化物排放量超过50mg/Nm3，第一组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置 45布置在炉膛下部区域31前后墙，共分3层，其中一层布置在二次风管7上。第二组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45布置在炉膛上部区域32的外侧和顶部。第三组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45布置在转向烟室33的两侧和顶部，竖向烟道内布置一层脱硝催化剂层23。
锅炉在低负荷时，仅由第一组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水。锅炉在高负荷时，仅由第二组脱硝剂喷射装置45及第三组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水，氨水采用溶液形式，通过脱硝剂储仓41、脱硝剂输送装置42、脱硝剂分配模块43及输送管道44，最终分别送入各脱硝剂喷射装置45中，且各脱硝剂喷射装置45通过远程DCS实现。氨喷射计量根据锅炉运行条件的不同进行调整，当烟气中氮氧化物含量增加时脱硝剂喷射量随之增加，当烟气中氮氧化物含量降低时脱硝剂喷射量随之降低，氨与氮氧化物的摩尔比为0.5-2.0。
实施例二
参考图4及图5，循环流化床锅炉在低负荷时，炉膛下部区域31的温度在850℃以下，炉膛上部区域32的温度在750℃以下，原始氮氧化物排放量超过50mg/Nm3，第一组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45布置在炉膛下部区域31的前后墙和两侧墙，共1层，其中，前后墙布置在二次风管7上，两侧墙布置在水冷壁上，第二组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45布置在炉膛上部区域32的内部。
锅炉在低负荷时，仅由第一组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水；锅炉在高负荷时，仅由第二组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水。且各脱硝剂喷射装置45的切换通过远程PLC实现。氨水采用溶液形式，通过脱硝剂储仓41、脱硝剂输送装置42、脱硝剂分配模块43及输送管道44，最终分别送入各脱硝剂喷射装置45中。氨喷射计量根据锅炉运行条件的不同进行调整，当烟气中氮氧化物含量增加时脱硝剂喷射量随之增加，当烟气中氮氧化物含量降低时脱硝剂喷射量随之降低，氨与氮氧化物的摩尔比为1.0-2.5。
实施例三
参考图6，循环流化床锅炉在低负荷时，炉膛下部区域31的温度在 800℃以下，炉膛上部区域32的温度在750℃以下，原始氮氧化物排放量超过50mg/Nm3。第一组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45 布置在炉膛下部区域31的前后墙，共分2层，其中一层布置在二次风管 7上，第二组脱硝剂喷射装置45中的各脱硝剂喷射装置45布置在转向烟室33的两侧，竖向烟道内布置两层脱硝催化剂层23。
锅炉在低负荷时，仅由第一组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水。锅炉在高负荷时，仅由第二组脱硝剂喷射装置45喷入脱硝剂氨水。各组脱硝剂喷射装置45的切换通过就地手动实现，氨水采用溶液形式，通过脱硝剂储仓41、脱硝剂输送装置42、脱硝剂分配模块43及输送管道44，最终分别送入各脱硝剂喷射装置45中，氨喷射计量根据锅炉运行条件的不同进行调整，当烟气中氮氧化物含量增加时脱硝剂喷射量随之增加，当烟气中氮氧化物含量降低时脱硝剂喷射量随之降低，氨与氮氧化物的摩尔比为0.5-1.5。
Claims (6)
1.一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，包括脱硝剂储仓(41)、脱硝剂输送装置(42)、若干脱硝剂分配模块(43)以及若干脱硝剂喷射装置(45)，其中，各脱硝剂喷射装置(45)设置于循环流化床上，所有脱硝剂喷射装置(45)分为若干组，且一个脱硝剂分配模块(43)对应一组脱硝剂喷射装置(45)，脱硝剂储仓(41)的出口经脱硝剂输送装置(42)与各脱硝剂分配模块(43)的入口相连通，各脱硝剂分配模块(43)的出口与对应组脱硝剂喷射装置(45)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，循环流化床锅炉包括依次炉膛(1)、分离器(3)、返料装置(5)及尾部烟道(11)，炉膛(1)自下到上分为炉膛锥段(1A)及炉膛稀相区(1B)，炉膛稀相区(1B)顶部的烟气出口经炉膛出口烟道(2)与分离器(3)的入口相连通，尾部烟道(11)包括沿烟气流动方向依次连通的分离器出口烟道(10)、转向烟室(33)及竖向烟道，其中，竖向烟道内设置有尾部受热面(22)，炉膛锥段(1A)连通有二次风管(7)，炉膛锥段(1A)的侧面设置有布风板(8)。
3.根据权利要求2所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，设炉膛下部区域(31)为布风板(8)以上15m的区域，炉膛上部区域(32)为炉膛顶棚(9)以下15m的区域内，且炉膛上部区域(32)包括整个炉膛出口烟道(2)及分离器出口烟道(10)。
4.根据权利要求3所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，所有脱硝剂喷射装置(45)分为三组，第一组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在炉膛下部区域(31)前后墙，第二组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在炉膛上部区域(32)的外侧和顶部，第三组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在转向烟室(33)的两侧和顶部，竖向烟道内设置有脱硝催化剂层(23)。
5.根据权利要求3所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，所有脱硝剂喷射装置(45)分为两组，其中，第一组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在炉膛下部区域(31)的前后墙及两侧墙，第二组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在炉膛上部区域(32)的内部。
6.根据权利要求3所述的适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，其特征在于，所有脱硝剂喷射装置(45)分为两组，其中，第一组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在炉膛下部区域(31)的前后墙，第二组脱硝剂喷射装置(45)中的各脱硝剂喷射装置(45)布置在转向烟室(33)的两侧，竖向烟道内设置有脱硝催化剂层(23)。
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|---|---|---|---|---|
| CN112870936A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-06-01 | 国家能源集团福建能源有限责任公司 | 循环流化床锅炉的脱硝系统 |
| CN114877318A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 西安华电清洁能源技术有限公司 | 适用于深度调峰的循环流化床锅炉氮氧化物脱除工艺系统 |
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| CN114877318A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-09 | 西安华电清洁能源技术有限公司 | 适用于深度调峰的循环流化床锅炉氮氧化物脱除工艺系统 |
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