CN205216566U - 一种sncr脱硝装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种SNCR脱硝装置，包括与截面反应区域对应的若干个SNCR脱硝系统，SNCR脱硝系统包括计量稀释机构、分配机构和喷射机构；计量稀释机构包括还原剂管道和稀释水管道，所述还原剂管道上设置有调节阀门，所述稀释水管道上设置有稀释水泵；分配机构包括还原剂组件、冷却介质组件和雾化介质组件，所述还原剂组件包括还原剂输入管道以及多个还原剂支路，所述冷却介质组件包括冷却介质输入管道以及多个冷却介质支路，所述雾化介质组件包括雾化介质管道以及多个雾化介质支路，所有管道上均设置有调节阀门，所有支路上均设置有手动阀门；喷射机构包括多个喷枪。本实用新型可以降低常温还原剂喷入对锅炉受热吸热量造成的影响。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种SNCR脱硝装置。
背景技术
氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染物之一，NOx的控制方法有燃烧前、燃烧中和燃烧后三种。在我国应用较广的主要有燃烧中NOx控制方法和燃烧后的SCR、SNCR技术。由于脱硝效率的限制，燃烧中的NOx控制方法很少单独使用；SCR技术是目前燃煤电厂的高效的主流脱硝技术，脱硝效率80～90％，但由于催化剂的造价昂贵，使用寿命低，其初投资成本和运行成本很高。而SNCR脱硝技术，即选择性非催化还原法脱硝技术，是在不使用催化剂的850～1050℃高温情况下，将氨水或尿素等氨基物质与烟气混合，将NOx还原成为无毒的N2和H2O。脱硝效率可达30％～60％，是一种低成本、中等脱硝效率的脱硝技术。
SNCR脱硝技术最大的优点就是系统简单、投资成本低，不需要昂贵的催化剂和催化塔，建设工期短，脱硝效率适中。但是，由于其反应温度窗口温度较高，反应区域布置在受热面区域，常温还原剂的喷入会对锅炉受热吸热量造成影响，引起锅炉效率的降低，降低率通常不大于0.5％；同时，由于SNCR技术受温度窗和还原剂/烟气的混合均匀度的限制，运行过程中无法进行精确的控制，还原剂消耗量大，氨氮比在1.5～2之间，有的甚至高达2.5以上；由此也导致后续氨的逃逸控制困难，存在后续设备结垢的风险。目前要在50％以上脱硝效率下，有效保证低氨氮比，控制氨逃逸非常困难。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种SNCR脱硝装置，它可以降低常温还原剂喷入对锅炉受热吸热量造成的影响，锅炉效率降低率小于0.3％；而且可以降低还原剂的消耗量，氨氮比小于1.5；另外，还可以控制氨的逃逸量小于10ppm的同时，保证脱硝效率达到60％以上，有效防止后续设备结垢的风险。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种SNCR脱硝装置，根据锅炉炉膛尺寸和脱硝效率的要求，将锅炉炉膛分成若干个截面反应区域，该装置包括与截面反应区域对应的若干个SNCR脱硝系统，所述SNCR脱硝系统包括计量稀释机构、分配机构和喷射机构；其中，
所述计量稀释机构包括还原剂管道和稀释水管道，所述还原剂管道上设置有调节阀门，所述稀释水管道上设置有稀释水泵，还原剂管道内的还原剂与稀释水管道内的稀释水混合稀释后输出；
所述分配机构包括还原剂组件、冷却介质组件和雾化介质组件，所述还原剂组件包括还原剂输入管道以及设置在所述还原剂输入管道出口端的多个还原剂支路，所述还原剂输入管道的进口与稀释后的还原剂连接，所述冷却介质组件包括冷却介质输入管道以及设置在所述冷却介质输入管道出口端的多个冷却介质支路，所述雾化介质组件包括雾化介质管道以及设置在所述雾化介质管道出口端的多个雾化介质支路，所述还原剂输入管道、冷却介质输入管道和雾化介质输入管道上均设置有调节阀门，所有支路上均设置有手动阀门；
所述喷射机构包括设置在同一个截面反应区域内的多个喷枪，每个喷枪均通过套管固定安装在炉墙上，每个喷枪的入口与一个还原剂支路和一个雾化介质支路连接，每个套管与一个冷却介质支路连接。
按上述技术方案，所述还原剂管道还设置有流量仪表。
按上述技术方案，所述还原剂输入管道、冷却介质输入管道和雾化介质输入管道上均设置有流量仪表。
按上述技术方案，所述套管通过法兰与喷枪固定连接。
按上述技术方案，所述喷枪为双介质前混雾化式喷枪。
按上述技术方案，所述喷枪的喷嘴为扇形，喷射角度为20-60°。
按上述技术方案，所述喷枪伸入锅炉炉膛炉内的部分由06Cr25Ni2O不锈钢制作、设置在锅炉炉膛炉外的部分由316L不锈钢制作。
按上述技术方案，所述还原剂为20～30％氨水或50％的尿素溶液。
本实用新型，具有以下有益效果：该装置通过将锅炉炉膛分成若干个截面反应区域，且每个截面反应区域设置一套独立的SNCR脱硝系统，可以有效保障每个截面反应区域内还原剂的准确供给量、各喷枪还原剂供给量的均衡性、各反应区域与炉内温度的符合性、各反应区域内还原剂喷射的覆盖率，从而保证了炉内反应的完全性和还原剂的有效使用率，达到降低氨氮比、降低氨逃逸及降低锅炉影响的作用，可以实现低锅炉效率影响率小于0.3％、低氨氮比小于1.5、低氨的逃逸量小于10ppm下、脱硝效率达到60％以上，有效防止后续设备结垢的风险。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中计量稀释机构的结构示意图；
图3是本实用新型实施例中分配机构和喷射机构的结构示意图；
图4是本实用新型实施例中喷射机构的结构示意图。
图中：1-计量稀释机构、1.1-调节阀门、1.2-稀释水泵、1.3-流量仪表、1.4还原剂管道、1.5-稀释水管道、2-分配机构、2.1-还原剂输入管道、2.2-冷却介质输入管道、2.3-雾化介质管道、2.4-还原剂支路、2.5-冷却介质支路、2.6-雾化介质支路、3-喷射机构、3.1-喷枪、3.2-套管。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的较佳实施例中，如图1所示，一种SNCR脱硝装置，根据锅炉炉膛尺寸和脱硝效率的要求，将锅炉炉膛分成若干个截面反应区域，该装置包括与截面反应区域对应的若干个SNCR脱硝系统，SNCR脱硝系统包括计量稀释机构、分配机构和喷射机构；其中，
如图2所示，计量稀释机构1包括还原剂管道1.4和稀释水管道1.5，还原剂管道1.4上设置有调节阀门1.1，稀释水管道1.5上设置有稀释水泵1.2，还原剂管道1.4内的还原剂与稀释水管道1.5内的稀释水混合稀释后输出；
如图3所示，分配机构2包括还原剂组件、冷却介质组件和雾化介质组件，还原剂组件包括还原剂输入管道2.1以及设置在还原剂输入管道2.1出口端的多个还原剂支路2.4，还原剂输入管道2.1的进口与稀释后的还原剂连接，冷却介质组件包括冷却介质输入管道2.2以及设置在冷却介质输入管道2.2出口端的多个冷却介质支路2.5，雾化介质组件包括雾化介质管道2.3以及设置在雾化介质管道2.3出口端的多个雾化介质支路2.6，还原剂输入管道2.1、冷却介质输入管道2.2和雾化介质输入管道2.3上均设置有调节阀门，所有支路上均设置有手动阀门；
如图3、图4所示，喷射机构3包括设置在同一个截面反应区域内的多个喷枪3.1，每个喷枪3.1均通过套管3.2固定安装在炉墙上，每个喷枪3.1的入口与一个还原剂支路和一个雾化介质支路连接，每个套管与一个冷却介质支路连接。
在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，还原剂管道1.4还设置有流量仪表1.3。
在本实用新型的优选实施例中，如图3所示，还原剂输入管道、冷却介质输入管道和雾化介质输入管道上均设置有流量仪表。
在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，套管3.2通过法兰与喷枪3.1固定连接。
在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，喷枪3.1为双介质前混雾化式喷枪。
在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，喷枪3.1的喷嘴为扇形，喷射角度为20-60°。
在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，喷枪伸入锅炉炉膛炉内的部分由06Cr25Ni2O不锈钢制作、设置在锅炉炉膛炉外的部分由316L不锈钢制作。
在本实用新型的优选实施例中，还原剂为20～30％氨水或50％的尿素溶液。
计量稀释机构1分区计量，稀释水泵1.2为变频调节，还原剂的量和稀释水的量通过调节阀门1.1和变频调节泵1.2分别调节。还原剂的需要量通过DCS控制系统控制，稀释水量通过稀释水泵出口压力控制，从而保证稀释后还原剂的流量和压力恒定，保证后续喷枪的雾化效果。每个区域还原剂的供给通过单路管道输送进入本路管道专用调节阀门调节，得到需要的还原剂的剂量后，在该路管道上注入经由稀释水泵加压后过来的稀释水，稀释成需要的流量，稀释水泵系统可采用单台机组共用。
分配机构2分区/分段分配，其通过联箱分配方式分成多各支路，一个支路对应一根喷枪，每个支路的流量或压力根据手动阀门调节，控制与同一个喷枪连接的各个支路的还原剂的流量、雾化介质压力、冷却介质压力的均衡。计量稀释后的还原剂经过还原剂母管联箱进入各个支路，雾化介质和冷却介质也经由雾化介质母管联箱和冷却介质母管联箱进入各路支管，通过各个支路上的阀门和仪表调节各支管流量或压力一致，保证单喷射区域内各喷枪的还原剂供给均衡。
喷射机构3按区分组喷射，每组喷射区域配置多根喷枪，可开启不同组喷射区域喷射或几组喷射区域配合喷射。喷枪的雾化采用前混方式，在炉膛外部混合雾化，有效减少雾化介质用量，减少对锅炉效率的影响。喷枪内管流动的介质为还原剂，喷枪外管流动的介质为冷却介质，冷却介质同前端雾化介质相通，均为压缩空气，雾化后的还原剂在冷却介质的保护下通过喷嘴喷入炉膛，保证喷射深度，喷嘴的喷射角度采用20-60°，喷嘴为扇形，加大炉内还原剂的覆盖面。套管内介质为冷却介质，可用锅炉一次风、压缩空气或冷却水，一次风或压缩空气直接喷入炉膛，冷却水采用回流方式回收，减少热损失。计量稀释后的还原剂、雾化介质和冷却介质从分配机构均匀分配后进入各个支路对应的喷枪，在喷枪内雾化后，在冷却介质的包裹下喷入炉内，在高温条件下反应还原NOx。
本实用新型中，还原剂通过分区计量的计量稀释机构，准确计量每个区域的喷氨量，并通过分区/分段分配的分配机构控制单喷射区域内每根喷枪的喷射量，保证准确提供烟气中还原剂的需要量，也保证还原剂/烟气的混合均匀性，同时根据负荷需要和炉内850～1050℃温度区间的位置变化分为单组或多组区域喷射，喷射区域与分配系统组数对应，根据需要开启不同组喷射区域喷射或几组喷射区域配合喷射。每组喷射区域配置多根喷枪，保证在该喷射区域内还原剂的覆盖率，使得还原剂在850～1050℃高温区域内将烟气中的NO、NO2反应生成无害的氮气N2和水H2O。
本实用新型可用于循环流化床锅炉、水泥窑炉、生物质锅炉和玻璃窑炉等小型炉脱硝，还原剂的加装设有分区准确计量的计量稀释机构和分区/分段分配的分配机构，最终通过专用双介质雾化固定喷枪加入烟气中，在炉膛、烟道或旋风分离器内与烟气中的NOx充分混合反应脱除NOx。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种SNCR脱硝装置，根据锅炉炉膛尺寸和脱硝效率的要求，将锅炉炉膛分成若干个截面反应区域，其特征在于，该装置包括与截面反应区域对应的若干个SNCR脱硝系统，所述SNCR脱硝系统包括计量稀释机构、分配机构和喷射机构；其中，
所述计量稀释机构包括还原剂管道和稀释水管道，所述还原剂管道上设置有调节阀门，所述稀释水管道上设置有稀释水泵，还原剂管道内的还原剂与稀释水管道内的稀释水混合稀释后输出；
所述分配机构包括还原剂组件、冷却介质组件和雾化介质组件，所述还原剂组件包括还原剂输入管道以及设置在所述还原剂输入管道出口端的多个还原剂支路，所述还原剂输入管道的进口与稀释后的还原剂连接，所述冷却介质组件包括冷却介质输入管道以及设置在所述冷却介质输入管道出口端的多个冷却介质支路，所述雾化介质组件包括雾化介质管道以及设置在所述雾化介质管道出口端的多个雾化介质支路，所述还原剂输入管道、冷却介质输入管道和雾化介质输入管道上均设置有调节阀门，所有支路上均设置有手动阀门；
所述喷射机构包括设置在同一个截面反应区域内的多个喷枪，每个喷枪均通过套管固定安装在炉墙上，每个喷枪的入口与一个还原剂支路和一个雾化介质支路连接，每个套管与一个冷却介质支路连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述还原剂管道还设置有流量仪表。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述还原剂输入管道、冷却介质输入管道和雾化介质输入管道上均设置有流量仪表。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套管通过法兰与喷枪固定连接。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷枪为双介质前混雾化式喷枪。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷枪的喷嘴为扇形，喷射角度为20-60°。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述喷枪伸入锅炉炉膛炉内的部分由O6Cr25Ni2O不锈钢制作、设置在锅炉炉膛炉外的部分由316L不锈钢制作。
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