CN202844885U

CN202844885U - 一种燃煤锅炉烟气sncr和scr联合脱硝装置

Info

Publication number: CN202844885U
Application number: CN 201220501847
Authority: CN
Inventors: 周英贵; 李仁刚; 王生公
Original assignee: Nanjing Longyuan Environment Co Ltd
Current assignee: Guoneng Longyuan Environmental Protection Nanjing Co ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-09-28

Abstract

本实用新型涉及一种燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，由燃煤锅炉和SCR反应器组成，锅炉炉膛折焰角上方设有过热器，过热器之后的锅炉烟道设有再热器、初级过热器和省煤器，省煤器出口与SCR反应器的入口烟道相连；烟道在再热器与初级过热器之间有一个向下转向的转向室，锅炉上方炉膛折焰角及烟道转向室分别设有多个雾化喷枪，两组雾化喷枪分别连接至各自的还原剂计量装置。本装置可在锅炉烟道转向室补充喷入独立控制计量的还原剂，减小氨的逃逸量，喷嘴雾化覆盖面大，进入SCR反应器流场的多组分气体均流均混，反应效率提高。

Description

一种燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及主要用于煤电站的燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，属于烟气净化领域。

背景技术

煤燃烧产生的烟气中含有大量的氮氧化物（NO_X），包括N₂O,NO,NO₂,N₂O₃,N₂O₄和N₂O₅，氮氧化物危害性极大，是造成温室效应、酸雨和臭氧层破坏的主要污染物之一，我国能源结构中，煤的比例高达到70%左右，烟气对环境的影响极大。近年来，我国环保法规对氮氧化物排放标准进行了更严格的限制，对煤电站新建机组，要求NO_X排放降低到100mg/Nm³以下。

目前较为成熟的脱硝方法有：烟气脱硝选择性催化还原法（以下简称SCR）、选择性非催化还原法（以下简称SNCR）或SNCR+SCR联合脱硝法。对于原有的大型燃煤电站燃煤锅炉，因受炉膛几何尺寸、温度窗口等综合因素的限制，采用单一的SNCR工艺，脱硝效率均在50%以下；采用单一的SCR工艺，则需要催化剂的用量和反应器尺寸较大，还需增加还原剂氨气制备和喷射系统等设备，投资和运行费用较高；采用SNCR+SCR混合烟气脱硝法具有高效、投资节省等特点。

现有的SNCR和SCR联合脱硝多在燃煤锅炉的SNCR温度窗口喷射足量的还原剂溶液，大量未参与反应的剩余NH₃（称逃逸氨）随烟气一同进入后续的SCR反应段，氨逃逸量难以控制，也无法精准计量后段SCR反应器所需的还原剂耗量；加大还原剂喷射量或喷射浓度，造成还原剂消耗过量，若从SCR反应器进口烟道补充气态还原剂，需设置还原剂制备站和喷射系统，大大增加了设备成本。另外，逃逸氨在SCR反应器进口烟道内较难混合，不能满足混合烟气的大跨度扰流和强混要求。

发明内容

本实用新型目的是提供一种燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，可以减小脱硝还原剂的消耗量，提高烟气脱硝效率。

一种燃煤锅炉SNCR和SCR联合脱硝装置，在于包括燃煤锅炉和SCR反应器，锅炉炉膛折焰角上方设有过热器，过热器之后的锅炉出口烟道设有再热器、初级过热器和省煤器，省煤器出口与SCR反应器的入口烟道相连；所述锅炉出口烟道在再热器与初级过热器之间有一个向下转向的转向室；所述锅炉上方的炉膛折焰角和所述烟道转向室分别设有由多个雾化喷枪组成的喷枪组，前者雾化喷枪设置在炉膛折焰角的前墙和两侧墙上，后者雾化喷枪设置在转向室的两侧墙上，该两喷雾组分别连接至各自的还原剂计量装置。

所述SCR反应器入口烟道由竖直管段及其上、下两端互为反向折弯的水平管段组成；所述竖直管段内装有均流导流组件，竖直管段上、下两端的折弯部位的弯道内设有弧形导流板组件。

所述SCR反应器入口设置有折板导流组件。

所述所述炉膛折焰角的喷雾组包括上下共4层雾化喷枪，每层分布有多个雾化喷枪；所述锅炉出口烟道的转向室的喷雾组包括上下2层雾化喷枪，每层设有1～2个雾化喷枪。

所述各雾化喷枪设有前部为锥形的喷嘴，锥形喷嘴的前端设有喷孔，锥形喷嘴的锥面部位设有圆周排布的多个喷孔。

本装置设置了还原剂的二次喷雾装置及计量装置，实现在转向室（500－650℃温度区）补充喷入独立控制计量的还原剂含氨溶液，补充喷入的含氨溶液可在500－650℃温度区分解出氨气而随烟气全部进入SCR反应器中参与SCR反应，提高了还原剂利用率和脱硝效率。还原剂双相流的多孔喷嘴可增加雾化覆盖面，使还原剂充分雾化，提高反应效率；设置在SCR反应器入口烟道内的均流导流组件及各种导流板，保证多组分气体均流均混及进入SCR反应器流场的速度均匀度。

附图说明

图1是SNCR和SCR联合脱硝装置的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3图1的B-B视图。

图4 是雾化结构喷嘴示意图。

图5是图4的C向视图。

图中，1—还原剂配制器；2—SNCR还原剂计量装置；3—补充还原剂计量装置；4—燃烧器；5—锅炉；6—雾化喷枪；6-1—喷嘴，6-2、6-3—喷孔；7—过热器；8—再热器；9—初级过热器；10—转向室；11—补充雾化喷枪；12—省煤器；13—均流导流组件；13-1、13-2—X型导流组件的斜置板；13-3—纵向分隔板；13-3—横分隔板；14—弧形导流板；14’—平板式导流板；15—整流格栅；16—测试孔；17—催化剂层；18—SCR反应器的入口烟道；19—- SCR反应器；20—反应器出口烟道。

具体实施方式

本装置的烟道均为矩形管（横截面为矩形）。图1表示SNCR和SCR联合脱硝装置由燃煤锅炉5和SCR反应器19组成，SCR反应器19为π型结构。锅炉5炉膛折焰角上方设有过热器7，过热器7之后的锅炉出口烟道设有再热器8、初级过热器9和省煤器12，省煤器12出口与SCR反应器19的入口烟道18相连；烟道在再热器8与初级过热器9之间有一个向下转向的转向室10。锅炉5上方的炉膛折焰角设有多个雾化喷枪6，各雾化喷枪6连接还原剂计量装置2；烟道转向室10设有多个雾化喷枪11，各雾化喷枪11连接还原剂计量装置3。参见图2，雾化喷枪6设置在炉膛折焰角的前墙和两侧墙上，雾化喷枪11设置在转向室10的两侧墙上。SCR反应器19的入口烟道18由竖直管段及上、下两端互为反向折弯的水平管段组成，竖直管段内设有均流导流组件13。从B-B剖面结构（图3）可见，均流导流组件13包括由两交叉的斜置板13-1、13-2组成的X型导流组件及由纵向分隔板13-3和横分隔板13-4互相交接而成的格状导流组件。各均流导流组件在竖直管的竖直方向上为多层布置。当烟气从SCR反应器19的入口烟道18通过时，首先经过下端水平弯管内的圆弧导流板14，然后向上从竖直管段中通过，其间被X型导流组件和格状导流组件分区强混，对烟气大尺度，强扰流均混；继续上升，依次经上端弯管内的圆弧导流板14及平板式导流板14’，将烟气均匀导向SCR器19的入口，使进入反应器19的入口流场速度分布均匀。导流均流组件13、弧形导流板14和平板式导流板14’均为Q345B碳钢材质制成。

雾化喷枪6和补充雾化喷枪11的结构相同，图4和图5表示喷枪的嘴6-1前端为锥形面，锥形面前端设有喷孔6-3，锥形面按圆周均布有多个喷孔6-2；液滴粒径由雾化压缩空气压力调节，索尔特平均粒径100μm，液滴颗粒初速度约30m/s。

Claims

1.一种燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，由燃煤锅炉和SCR反应器组成，锅炉炉膛折焰角上方设有过热器，过热器之后的锅炉出口烟道设有再热器、初级过热器和省煤器，省煤器出口与SCR反应器的入口烟道相连；所述锅炉出口烟道在再热器与初级过热器之间有一个向下转向的转向室；其特征在于所述锅炉上方的炉膛折焰角和所述烟道转向室分别设有多个雾化喷枪，前者雾化喷枪设置在炉膛折焰角的前墙和两侧墙上，后者雾化喷枪设置在转向室的两侧墙上，该两组雾化喷枪分别连接至各自的还原剂计量装置。

2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，其特征在于所述SCR反应器入口烟道由竖直管段及其上、下两端互为反向折弯的水平管段组成；所述竖直管段内装有均流导流组件，竖直管段上、下两端的折弯部位的弯道内设有弧形导流板组件。

3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，其特征在于SCR反应器入口设置有折板导流组件。

4.根据权利要求1或2或3所述的燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，其特征在于所述炉膛折焰角的喷雾组包括上下共4层雾化喷枪，每层分布有多个雾化喷枪；所述锅炉出口烟道的转向室的喷雾组包括上下2层雾化喷枪，每层设有1～2个雾化喷枪。

5.根据权利要求4所述的燃煤锅炉烟气SNCR和SCR联合脱硝装置，其特征在于所述各雾化喷枪前部为锥形的喷嘴，锥形喷嘴的前端设有喷孔，锥形喷嘴的锥面部位设有圆周排布的多个喷孔。