CN112870936A - 循环流化床锅炉的脱硝系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种循环硫化床锅炉的脱硝系统包含：脱硝剂给料装置，脱硝剂输送管路，一次送风机和设置于锅炉炉膛内的屏式过热器，其中，所述一次送风机用于提供热一次风，所述一次送风机的出风口与所述脱硝剂输送管路连接，所述脱硝剂输送管路在所述锅炉炉膛内的管路段的出口位于所述屏式过热器水平段管屏的转角处，所述脱硝剂给料装置与所述脱硝剂输送管路连接。能够实现循环硫化床锅炉机组低负荷调峰。
Description
技术领域
本申请涉及锅炉烟气脱硝技术领域，具体涉及一种循环硫化床锅炉的脱硝系统。
背景技术
选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝是一种发展成熟的NOx控制技术。SNCR主要原理是在没有催化剂作用下，向850-1170℃高温烟气中注射还原剂，还原剂与烟气中NOx反应生成水和N2。SNCR适合于炉膛出口NOx浓度相对较低的循环流化床(CFB)锅炉。相关的CFB-SNCR技术是在CFB锅炉旋风分离器入口水平烟道处喷入还原剂，还原剂在旋风分离器内与烟气混合并与烟气中NOx发生反应。但是，当CFB锅炉机组负荷低至50％以下时，旋风分离器入口烟气温度一般在760℃以下，无法达到脱硝最佳反应温度(830-1000℃)，导致氨逃逸率增大、NOx指标较难控制、无法实现低负荷调峰等问题。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种循环硫化床锅炉的脱硝系统。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本申请实施例提供一种循环硫化床锅炉的脱硝系统，包含：
脱硝剂给料装置，脱硝剂输送管路，一次送风机和设置于锅炉炉膛内的屏式过热器，其中，所述一次送风机用于提供热一次风，所述一次送风机的出风口与所述脱硝剂输送管路连接，所述脱硝剂输送管路在所述锅炉炉膛内的管路段的出口位于所述屏式过热器水平段管屏的转角处，所述脱硝剂给料装置与所述脱硝剂输送管路连接。
在一种可选的实施方式中，所述管路段包含合金软管。
在一种可选的实施方式中，所述屏式过热器水平段管屏支撑所述管路段，所述管路段与所述屏式过热器水平段管屏平行。
在一种可选的实施方式中，所述屏式过热器的数量为多个，所述管路段的数量为多个，任一所述屏式过热器水平段管屏上支撑至少一个所述管路段。
在一种可选的实施方式中，所述管路段和所述屏式过热器水平段管屏共同敷设耐火防磨浇筑材料。
在一种可选的实施方式中，还包含高压硫化风机和加热器，所述高压硫化风机的出风口通过管路与所述脱硝剂输送管路连接，所述高压硫化风机的出风口与所述脱硝剂输送管路之间的连接管路上设置所述加热器。
在一种可选的实施方式中，所述脱硝剂给料装置包含依次串连的脱硝剂料斗、中间仓、缓冲仓和螺旋给料机，所述螺旋给料机的下料口与所述脱硝剂输送管路连接。
在一种可选的实施方式中，所述一次送风机的出风口还通过管路与所述缓冲仓的下料口连接。
在一种可选的实施方式中，所述脱硝剂输送管路上设置温度传感器和压力传感器。
在一种可选的实施方式中，所述脱硝剂输送管路上设置疏通孔。
本申请实施例的技术方案，通过循环硫化床锅炉的脱硝系统，将脱硝剂直接输送至位于锅炉炉膛内的屏式过热器水平段管屏的转角处，即锅炉炉膛的稀相区下部，在锅炉机组30-50％负荷时，该反应区域温度正常在830-950℃之间，能够有效实现循环硫化床锅炉机组30-50％负荷时的NOx指标控制，实现循环硫化床锅炉机组低负荷调峰。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是本申请实施例提供的一种循环硫化床锅炉的脱硝系统结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种脱硝剂给料装置结构示意图
图3是本申请实施例提供的一种循环硫化床锅炉的脱硝系统结构示意图。
附图中各附图标记如下所示：
100,200-脱硝剂给料装置；101,201-一次送风机；102,202-脱硝剂输送管路；103,203-锅炉炉膛；104,204-屏式过热器；1021,2021-脱硝剂输送管路在锅炉炉膛内的管路段；1031,2031-锅炉炉膛稀相区；1032,2032-锅炉炉膛密相区；1001,2001-脱硝剂料斗；1002,2002-中间仓；1003,2003-中间仓称重装置；1004,2004-缓冲仓；1005,2005-螺旋给料机；205-屏式过热器入口集箱；206-高压硫化风机；207-电加热器；208-炉前集箱；209-疏通孔；V1-料斗至中间仓气动阀门；V2-平衡阀；V3-中间仓下料阀门；V4-螺旋给料机入口气动阀门；V5-缓冲仓硫化风阀门；V6-中间仓硫化风阀门；V7-输送冷却风手动阀门；V8-螺旋给料机出口手动阀门；V9-脱硝输送气动阀门；V10-热一次风总阀门；V11-高压流化风总阀门；V12-吹堵及助吹手动阀门；V13-脱硝剂输送管路吹堵风手动阀门；V14-脱硝输送装置助吹风阀门；S1-一次送风机出风口管路；S2-高压硫化风机出风口管路；S11-管路S1的分支管路；S12-管路S1的分支管路；
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本申请的技术方案做进一步的详细阐述。这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。。
实施例一
为了解决相关循环流化床锅炉机组低负荷运行时存在的问题，本公开实施例提供一种循环硫化床锅炉的脱硝系统，如图1所示，包含：
脱硝剂给料装置100，脱硝剂输送管路102，一次送风机101和设置于锅炉炉膛103内的屏式过热器104，一次送风机101用于提供热一次风，一次送风机101的出风口与脱硝剂输送管路102连接，脱硝剂输送管路102在锅炉炉膛103内的管路段1021的出口位于屏式过热器水平段管屏的转角处，脱硝剂给料装置100与脱硝剂输送管路102连接。
在本公开实施例中，锅炉炉膛103包含稀相区1031和密相区1032，屏式过热器104位于稀相区1031内，屏式过热器104水平段管屏的转角位于稀相区1031下部，靠近密相区1032。
在本公开实施例中，一次送风机101的出风口与脱硝剂输送管路102连接进一步包含，一次送风机101的出风口与脱硝剂输送管路102的入口连接。
在本公开实施例中，屏式过热器104包含水平段管屏和竖直段管屏。
在本公开实施例中，脱硝剂输送管路102在锅炉炉膛103内的管路段1021从锅炉炉膛103的前墙引入，管路段1021包含合金软管，合金软管的材质至少包含镍基材质，镍基材质至少包含2Cr20Mn9Ni2Si2N。
在本公开实施例中，管路段1021支撑在屏式过热器104水平段管屏上，管路段与所述屏式过热器水平段管屏平行，如图1所示。
在本公开实施例中，锅炉炉膛103内可以设置多个屏式过热器104，例如4至10个。脱硝剂输送管路102在锅炉炉膛103内的管路段1021的数量为多个，该多个管路段1021可以是由多条并列连接的脱硝剂输送管路102在锅炉炉膛103内所形成，也可以是1条脱硝剂输送管路102上连接的多条分支管路在锅炉炉膛103内所形成。任一屏式过热器104水平段管屏上支撑的管路段1021的数量可以是1个，也可以是2个或多个。
在本公开实施例中，管路段1021和屏式过热器103水平段管屏共同敷设耐火防磨浇筑材料，能够防止屏式过热器管屏与锅炉炉膛内输送管膨胀不均而导致浇注料脱落。本公开实施例所采用的耐火防磨浇筑材料为本领域技术人员常规选择的材料，在此对材料组成不做过多阐述。
在本公开实施例中，脱硝剂至少包含氨类或尿素类固体脱硝剂，其形态至少包含颗粒状或粉末状。
在本公开实施例中，一次送风机101用于提供热一次风。热一次风的形成方法是本领域技术人员熟知的，例如由空预器或加热器对一次风进行加热形成热一次风。脱硝剂在脱硝剂输送管路输送过程中，通过热一次风作为冷却风、牵引动力风、助吹风将脱硝剂输送至炉膛稀相区下部进行反应。
本公开实施例中的脱硝剂给料装置100的组成结构如图2所示，包含依次串连的脱硝剂料斗1001、中间仓1002、缓冲仓1004和螺旋给料机1005。中间仓1002中包含称重装置1003.脱硝剂料斗1001的下料出口的连接管路上设置料斗至中间仓气动阀门V1,中间仓1002的下料出口的连接管路上设置中间仓下料阀门V3，缓冲仓104的下料出口管路上设置螺旋给料机入口气动阀门V4，中间仓1002和缓冲仓1004的连接管路上设置平衡阀V2。
实施例二
本公开实施例提供一种循环硫化床锅炉的脱硝系统，如图3所示，其中，脱硝剂给料装置200，一次送风机201，锅炉炉膛203，屏式过热器204的结构与实施例1中的相应设备的结构相同。
脱硝剂给料装置200包含依次串连的脱硝剂料斗2001、中间仓2002、缓冲仓2004和螺旋给料机2005，螺旋给料机2005的下料口与脱硝剂输送管路202连接。
一次送风机201的出风口管路为S1，S1包含两条分支管路S11和S12,管路S1上设置热一次风总阀门V10，分支管路S11分别与脱硝剂输送管路202的入口、中间仓2002的下料口、缓冲仓2004的下料口连接，分支管路S11与中间仓2002的下料口的连接管路上设置中间仓硫化风阀门V6，分支管路S11与缓冲仓2004的下料口的连接管路上设置缓冲仓硫化风阀门V5，脱硝剂输送管路202上设置输送冷却风手动阀门V7，该阀门V7位于分支管路S11与脱硝剂输送管路202的连接点附近。胺类或尿素脱硝剂通过料斗内的筛篦，进入中间仓2002，一次送风机201通过设置于分支管路S11上的阀门V5和阀门V6分别为缓冲仓2004和中间仓2002提供硫化风，防止脱硝剂沉积，中间仓2002还设有称重装置2003，平衡阀V2开启后，通过中间仓2002下料门将脱硝剂下至缓冲仓2004。根据NOx排放量，脱硝剂经缓冲仓2004由螺旋给料机2005控制输送量，并及时调整各输送管的投入数量，将NOx控制在合格范围内。
分支管路S12上设置吹堵及助吹手动门V12,分支管路S12再次通过两条分支管路与脱硝剂输送管路202连接。在与脱硝剂输送管路202进行连接的两条分支管路中，一条分支管路上设置脱硝剂输送管路吹堵风手动阀门V13,另一条分支管路上设置脱硝输送装置助吹风阀门V14.
在本公开实施例中，通过一次送风机201的出口管路S1，以及与管路S1连接的两条分支管路S11和S12，脱硝系统将热一次风作为冷却风、牵引动力风、助吹风将脱硝剂输送至炉膛稀相区下部进行反应。
本公开实施例所述的脱硝系统还包含高压硫化风机206和电加热器207，高压硫化风机206的出风口通过管路S2与管路S1连接，并通过管路S1的分支管路S11与脱硝剂输送管路202的入口连接。管路S2上设置高压流化风总阀门V11。高压硫化风机206的出风口与脱硝剂输送管路202之间的连接管路上设置电加热器207，具体的，电加热器207设置在管路S1的分支管路S11上。脱硝剂给料装置200未投入脱硝剂时，脱硝剂输送管路202内需通风冷却，高压硫化风机206作为一次送风机201的备用风源。当开启高压硫化风机206投入高压硫化风时，需投入电加热器207加热风温。
本公开实施例所述的脱硝系统还包含炉前集箱208，炉前集箱208设置在脱硝剂输送管路202上，炉前集箱208包含一个脱硝剂入口和多个脱硝剂出口。通过炉前集箱208，脱硝剂输送管路202能够形成多条分支管路，该多条分支管路通过锅炉炉膛203的前墙进入锅炉炉膛后，形成了多个脱硝剂输送管路在所述锅炉炉膛内的管路段2021。
在本公开实施例中，脱硝剂输送管路202上设置螺旋给料机出口手动阀门V8和脱硝输送气动阀门V9，其中螺旋给料机出口手动门V8位于螺旋给料机2005的下料口与脱硝剂输送管路202的管路连接点附近，脱硝输送气动阀门V9位于炉前集箱208的脱硝剂出口附近。
在本公开实施例中，脱硝剂输送管路202上设置温度传感器和压力传感器，以监视低负荷脱硝运行情况及判断堵塞位置。
在本公开实施例中，脱硝剂输送管路202上设置疏通孔209，便于处理输送管堵塞。
在本公开实施例中，脱硝系统还包含屏式过热器入口集箱205.
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。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。
需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，包含：
脱硝剂给料装置，脱硝剂输送管路，一次送风机和设置于锅炉炉膛内的屏式过热器，其中，所述一次送风机用于提供热一次风，所述一次送风机的出风口与所述脱硝剂输送管路连接，所述脱硝剂输送管路在所述锅炉炉膛内的管路段的出口位于所述屏式过热器水平段管屏的转角处，所述脱硝剂给料装置与所述脱硝剂输送管路连接。
2.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述管路段包含合金软管。
3.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述屏式过热器水平段管屏支撑所述管路段，所述管路段与所述屏式过热器水平段管屏平行。
4.根据权利要求3所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述屏式过热器的数量为多个，所述管路段的数量为多个，任一所述屏式过热器水平段管屏上支撑至少一个所述管路段。
5.根据权利要求3-4任一所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述管路段和所述屏式过热器水平段管屏共同敷设耐火防磨浇筑材料。
6.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，还包含高压硫化风机和加热器，所述高压硫化风机的出风口通过管路与所述脱硝剂输送管路连接，所述高压硫化风机的出风口与所述脱硝剂输送管路之间的连接管路上设置所述加热器。
7.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述脱硝剂给料装置包含依次串连的脱硝剂料斗、中间仓、缓冲仓和螺旋给料机，所述螺旋给料机的下料口与所述脱硝剂输送管路连接。
8.根据权利要求7所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述一次送风机的出风口通过管路与所述中间仓的下料口连接，所述一次送风机的出风口还通过管路与所述缓冲仓的下料口连接。
9.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述脱硝剂输送管路上设置温度传感器和压力传感器。
10.根据权利要求1所述的循环硫化床锅炉的脱硝系统，其特征在于，所述脱硝剂输送管路上设置疏通孔。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: China Merchants Bank Building, No. 316, Jiangbin Middle Avenue, Taijiang District, Fuzhou, Fujian, 350014 Applicant after: State Energy Group Fujian Energy Co.,Ltd. Applicant after: Guoneng Shenfu (Longyan) Power Generation Co.,Ltd. Address before: 350014 production technology department, 9th floor, China Merchants Bank building, 316 jiangbinzhong Avenue, Taijiang District, Fuzhou City, Fujian Province Applicant before: State Energy Group Fujian Energy Co.,Ltd. Applicant before: SHENHUA FUNENG (FUJIAN YANSHI) POWER GENERATION CO.,LTD. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |