CN204841391U - 循环流化床锅炉sncr脱硝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，包括尿素溶解单元、储存单元、混合加压分配单元、喷射雾化单元和控制单元。尿素溶解单元设有尿素溶解罐，储存单元设有尿素溶解液储罐和清水储罐。混合加压分配单元设有混合泵站、混合储罐和喷射泵站。尿素溶解罐通过输送模块连接到尿素溶解液储罐，尿素溶解液储罐连接到混合泵站。喷射泵站连接到喷射雾化模块。控制单元分别与喷射雾化单元、尿素溶解单元、储存单元和混合加压分配单元通信连接。本实用新型具有精密有效的雾化控制模式、精确的NOx测量技术，有效地控制脱硝剂的喷入量和混合程度，获得高效稳定的脱硝效率。

Description

循环流化床锅炉SNCR脱硝系统

技术领域

本实用新型属于工业烟气处理设备技术领域，涉及一种脱硝设备，具体涉及一种循环流化床锅炉SNCR脱硝系统。

背景技术

煤燃烧产生的污染物排放是我国大气污染的一个重要组成部分。2009年全国电力行业氮氧化物排放量达829.42万吨，占全国氮氧化物排放总量的49%，脱硝作为电力行业的一个重要指标引起了国家高度重视，随着国家对环保要求的不断严格，NOx的控制和减排已经成为电力行业的必然选择。

目前烟气脱硝技术主要有两种：选择性催化还原(SCR)技术和选择性非催化还原脱硝(SNCR)技术。选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术是烟气NOx的末端处理技术，将含有氨基的还原剂（尿素或氨水）在不使用催化剂的前提下均匀喷入锅炉温度范围为850～1250℃的区域，选择性的把烟气中的NOx还原为N₂和H₂O，以达到减排NOx的目的。现有技术不能充分满足排放的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，以尿素为还原剂进行脱硝，优化烟气脱硝过程，提高烟气的脱硝效果，满足烟气排放要求。

本实用新型的技术方案是：循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，包括喷射雾化单元和控制单元，喷射雾化单元设有稳压模块和喷射雾化模块，喷射雾化模块设有喷枪，稳压模块连接到喷枪。稳压模块与压缩空气设备连接。脱硝系统设有尿素溶解单元、储存单元和混合加压分配单元，尿素溶解单元设有尿素溶解罐，储存单元设有尿素溶解液储罐和清水储罐。混合加压分配单元设有混合泵站、混合储罐和喷射泵站，混合泵站、混合储罐和喷射泵站依次连接。尿素溶解罐通过输送模块连接到尿素溶解液储罐，尿素溶解液储罐连接到混合泵站。喷射泵站连接到喷射雾化模块。清水储罐一路通过冲洗模块连接到混合加压分配单元，一路连接到混合泵站。控制单元分别与喷射雾化单元、尿素溶解单元、储存单元和混合加压分配单元通信连接。

混合泵站由尿素溶液泵、清水泵和备用泵组成。脱硝系统设有分配模块，混合加压分配单元通过分配模块连接到喷射雾化单元。分配模块包括水路和气路。水路设有水路总阀、y型过滤器、温度变送器、压力变送器、压力表和水分配管，水分配管通过水支路连接到喷枪的进液口。水支管设有截止阀、压力表、y型过滤器、转子流量计和针型阀。气路设有y型过滤器、转子流量计、气分配管、电磁阀和两台球阀，气分配管通过气支路连接到喷枪的进气口，气支路设有球阀、压力表和调压阀。气路设有旁路，旁路设有球阀。控制单元设有上位机、PLC、变频模块和通讯模块。

本实用新型循环流化床锅炉SNCR脱硝系统具有精密有效的雾化控制模式、精确的NOx测量技术，有效地控制脱硝剂的喷入量和混合程度，获得高效稳定的脱硝效率。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：①选用尿素作为还原剂对人体危害较小。②投资成本低，不使用催化剂，运行成本低，经济优势明显。③不需要对锅炉进行结构性改造，建设周期短。④对生产工艺无不良影响，改造使用后无需调整其他设备的运行。⑤不产生液体或固体废料。⑥脱硝效率约为50%～85%，并可以和低氮燃烧或分级燃烧技术共同使用。

附图说明

图1为本实用新型循环流化床锅炉SNCR脱硝系统的流程示意图；

图2为分配模块中水路的结构示意图；

图3为分配模块中气路的结构示意图；

其中：

1—输送模块、2—尿素溶解单元、3—尿素溶解罐、4—控制单元、5—喷射雾化单元、6—空气稳压模块、7—喷射雾化模块、8—锅炉、9—尿素溶解液储罐、10—清水储罐、11—储存单元、12—混合泵站、13—混合加压分配单元、14—混合储罐、15—喷射泵站、16—冲洗模块、17—针型阀、18—y型过滤器、19—截止阀、20—转子流量计、21—压力表、22—水分配管、23—水路总阀、24—压力变送器、25—温度变送器、26—水路、27—调压阀、28—球阀、29—电磁阀、30—旁路、31—气路、32—气分配管。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。

本实用新型循环流化床锅炉SNCR脱硝系统如图1所示，包括尿素溶解单元2、储存单元11、混合加压分配单元13、喷射雾化单元5和控制单元4，喷射雾化单元5设有稳压模块6和喷射雾化模块7，喷射雾化模块设有喷枪，稳压模块连接到喷枪，稳压模块与压缩空气设备连接。脱硝系统设有所述尿素溶解单元设有尿素溶解罐3，储存单元设有尿素溶解液储罐9和清水储罐10。混合加压分配单元设有混合泵站12、混合储罐14和喷射泵站15，混合泵站、混合储罐和喷射泵站依次连接。尿素溶解罐通过输送模块1连接到尿素溶解液储罐，尿素溶解液储罐连接到混合泵站。喷射泵站连接到喷射雾化模块。清水储罐一路通过冲洗模块16连接到混合加压分配单元，一路连接到混合泵站。控制单元分别与喷射雾化单元、尿素溶解单元、储存单元和混合加压分配单元通信连接。控制单元4设有上位机、PLC、变频模块和通讯模块。混合泵站12由尿素溶液泵、清水泵和备用泵组成，负责向混合罐供给尿素溶液和清水，以配置成合适喷射浓度的尿素溶液。喷射泵站设有两台多级泵，一用一备，负责对混合罐的尿素溶液进行过滤、加压并输送至喷射雾化系统。

为了使还原剂与烟气充分混合均匀，脱硝系统配备分配模块混合加压分配单元通过分配模块连接到喷射雾化单元5，分配模块包括水路26和气路31。如图2所示，水路设有水路总阀23、y型过滤器18、温度变送器25、压力变送器24、压力表21和水分配管22，水分配管通过水支路连接到喷枪的进液口。水支管设有截止阀19、压力表21、y型过滤器18、转子流量计20和针型阀17。流量计监测介质的流量并作为喷射量的依据，然后通过控制变频器输出频率来达到所需的流量。在自动控制系统出现问题时可以通过针型阀手动调节流量，保证系统连续运行，压力变送器和温度变送器将压力信号和温度限号传送到控制单元，及时反馈，方便对系统地实时监测与控制。如图3所示，气路31设有y型过滤器18、转子流量计20、气分配管32、电磁阀29和球阀28，电磁阀位于两台球阀的中间。气分配管通过气支路连接到喷枪的进气口，气支路设有球阀28、压力表21和调压阀27。气路31设有旁路30，旁路设有球阀28，正常生产气走主路，停工反吹扫时关闭主气路，启用旁路。

分配模块中的水路将尿素溶液按照所需的流量分配到每只喷枪，每只喷枪的流量可通过阀门进行调节，并且可由流量计显示其流量。气路中由电磁阀控制气源的启闭，通往每只喷枪的管路上安装有球阀、过滤器、调压阀，分别用于控制单只喷枪气源的启闭、过滤压缩空气、调节单只喷枪压缩空气的压力。

本实用新型循环流化床锅炉SNCR脱硝系统的运行方式是，颗粒尿素储存在厂房内，根据需要在溶解罐内配置浓度为50%的尿素溶液，尿素溶液经过滤器过滤后由输送泵打入存储罐中储存。尿素溶液稀释通过混合泵站经静态混合器均匀混合送至混合罐储存，再通过加压泵站输送到喷枪的喷头内，经过喷头雾化后直接喷射到适当位置进行脱硝反应。当氮氧化物含量发生变化时，尿素溶液的喷入量也会随之变化，这就需要系统根据烟气分析仪监测的参数来实时地改变还原剂溶液的流量，一方面保证良好的雾化，一方面保证经济合理的还原剂喷量。水泵流量的调节由变频器变频控制水泵电机转速的变化来实现，可以做到无极调流量。整套系统的控制可以实现现场自动控制、现场手动控制和中控远程控制。

喷射雾化系统是整个系统的关键部分，高效脱硝专用喷枪选用特种耐高温材质，还原剂溶液通过喷枪前端的雾化喷嘴进行雾化，形成30-70μm左右的小颗粒，喷入脱硝反应区，与NOx发生还原反应。

控制单元是整个脱硝系统的核心，由控制柜和现场测量仪器仪表组成。“PLC+上位机”的人机对话界面，操作简单方便。控制系统根据采集到的相关信号，控制、调节各个设备的运行，实现高效脱硝。脱硝系统另设有液位报警、流量报警、变频故障报警和压力报警，保证系统长期、安全、稳定地运行。

冲洗模块在系统停用检修时对管路进行冲洗，利用电动阀门的开启和关闭来控制介质的流动方向和流向的管路，延长了设备使用寿命。

Claims (6)

1.一种循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，包括喷射雾化单元（5）和控制单元（4），所述喷射雾化单元设有稳压模块（6）和喷射雾化模块（7），所述喷射雾化模块设有喷枪，稳压模块连接到喷枪；所述稳压模块与压缩空气设备连接，其特征是：所述脱硝系统设有尿素溶解单元（2）、储存单元（11）和混合加压分配单元（13），所述尿素溶解单元设有尿素溶解罐（3），所述储存单元设有尿素溶解液储罐（9）和清水储罐（10）；所述混合加压分配单元设有混合泵站（12）、混合储罐（14）和喷射泵站（15），混合泵站、混合储罐和喷射泵站依次连接；所述尿素溶解罐通过输送模块（1）连接到尿素溶解液储罐，所述尿素溶解液储罐连接到混合泵站；所述喷射泵站连接到喷射雾化模块；所述清水储罐一路通过冲洗模块（16）连接到混合加压分配单元，一路连接到混合泵站；所述控制单元分别与喷射雾化单元、尿素溶解单元、储存单元和混合加压分配单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的环流化床锅炉SNCR脱硝系统，其特征是：所述混合泵站（12）由尿素溶液泵、清水泵和备用泵组成；所示喷射泵站（15）设有两台多级泵。

3.根据权利要求1所述的环流化床锅炉SNCR脱硝系统，其特征是：所述脱硝系统设有分配模块，混合加压分配单元（13）通过分配模块连接到喷射雾化单元（5）；所述分配模块包括水路（26）和气路（31）。

4.根据权利要求3所述的循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，其特征是：所述气路（31）设有y型过滤器（18）、转子流量计（20）、气分配管（32）、电磁阀（29）和两台球阀（28），所述气分配管通过气支路连接到喷枪的进气口，所述气支路设有球阀（28）、压力表（21）和调压阀（27）。

5.根据权利要求4所述的循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，其特征是：所述气路（31）设有旁路（30），所述旁路设有球阀（28）。

6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉SNCR脱硝系统，其特征是：所述控制单元（4）设有上位机、PLC、变频模块和通讯模块。