CN205897178U - 一种带脱氮功能的生物质燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带脱氮功能的生物质燃烧装置。该燃烧装置包括生物质炉和设置于生物质炉顶部的脱氮喷头。其内部设有反应腔及导流板。本实用新型在生物质燃烧的同时通过燃烧器自带的脱除氮氧化物的喷雾剂的喷头结合导流板和反应腔，完美地解决了生物质燃烧装置尾气中氮氧化物含量超标的问题，而且由于有智能的脱氮剂量控制系统，不会造成脱氮剂过量而浪费。具有低成本，操作简单，使用方便等显著特点。

Description

一种带脱氮功能的生物质燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及生物质燃烧装置，尤其是一种带脱氮功能的生物质燃烧装置。

背景技术

生物质燃料被世界公认为是一种可再生的碳排放为零的清洁燃料。但是它无论采用何种方式燃烧都会产生每标方烟气大于150mg的氮氧化物的排放。到目前为止小锅炉很少有脱氮的，尤其是生物质的小锅炉。即使有也是在锅炉炉膛或尾部烟气中采用SCR方式，或者SNCR方式来脱氮。但采用目前的方法成本较高，对于民用的小型锅炉来说，无法大规模推广。而目前随着新国标的实行，小锅炉的烟气中氮氧化物含量开始受到严格的限制。因此，有待于开发一种高效低成本的生物质燃烧装置。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中生物质燃烧装置烟气中氮氧化物超标的问题，并提供一种带脱氮功能的生物质燃烧装置，在生物质燃烧气化的过程中直接自动喷入脱氮剂，将氮氧化物脱除。

带脱氮功能的生物质燃烧装置，包括生物质炉和设置于生物质炉顶部的脱氮喷头，所述的脱氮喷头中包括脱氮剂入口、冷却空气入口、雾化空气入口、脱氮剂输送管、脱氮剂液体喷头、脱氮剂雾化空气管、脱氮剂混合喷头、冷却空气喷头、氮氧化物变速器、冷却空气输送管和温度变送器；所述的脱氮剂输送管的前端为带控制系统的脱氮剂入口，所述的的控制系统分别与氮氧化物变速器和温度变送器相连，用于反馈控制脱氮剂输入量；脱氮剂输送管底部设置脱氮剂液体喷头；脱氮剂输送管外依次嵌套有脱氮剂雾化空气管和冷却空气输送管；脱氮剂雾化空气管顶部为雾化空气入口，底部设置有脱氮剂混合喷头；冷却空气输送管的顶部为冷却空气入口，底部为冷却空气喷头；所述的脱氮剂输送管、脱氮剂雾化空气管和冷却空气输送管的底部均伸入生物质炉的内腔中。本实用新型中脱氮剂可以为尿素、氨水或其他脱氮剂。

作为优选，所述的生物质炉包括生物质炉本体、脱氮剂反应腔、热能输出口、生物质燃烧室、生物质燃料入口、生物质炉大炉门、生物质炉高温炉排、生物质炉小炉门和生物质炉燃烧室导流板；所述的生物质炉本体的内部炉膛中从上到下设有脱氮剂反应腔和生物质燃烧室，生物质炉本体的一侧设有生物质燃料入口，另一侧设有热能输出口，炉膛内底部设有生物质炉高温炉排，生物质炉高温炉排的上方和下方的侧壁上分别设有生物质炉大炉门和生物质炉小炉门，炉膛内部在热能输出口的前端设置生物质炉燃烧室导流板。

进一步的，所述的生物质炉燃烧室导流板向上弯折，用于延长炉膛内部的火焰的行程。生物质炉燃烧室导流板顶部高度可设置成不低于热能输出口顶部，由此，生物质燃烧室的产生的火焰需经过生物质炉燃烧室导流板顶部后，方能旋转进入热能输出口。由此大大延长了火焰的行程，增加了其与脱氮剂的接触时间，提高了脱氮效果。

作为优选，所述的氮氧化物变速器设置于所述的生物质炉的烟气出口，以准确反映出口的氮氧化物浓度，为脱氮剂的投加量控制提供依据。

作为优选，所述的温度变送器设置于冷却空气输送管伸入生物质炉炉膛部分的外壁上。

作为优选，所述的脱氮喷头可脱离生物质炉单独使用，以直接向锅炉的炉膛喷脱氮剂。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

1)将脱氮与燃烧气化合为一体；大幅降低设备造价，让量大面广的小锅炉实现脱氮成为可能；

2)全新的根据温度控制输入脱氮液剂流量，能够大幅减少脱氮剂的用量，大幅降低使用成本；

3)全新的根据脱氮效果智能控制剂量，使得脱氮效果达到最佳，减少氨逃逸，获得更佳的环保效果。

附图说明

图1为一种带脱氮功能的生物质燃烧装置的结构示意图。

图中：脱氮剂入口1、冷却空气入口2、雾化空气入口3、脱氮剂输送管4、脱氮剂液体喷头5、脱氮剂雾化空气管6、脱氮剂混合喷头7、冷却空气喷头8、氮氧化物变速器9、冷却空气输送管10、脱氮剂喷头连接法兰11、生物质炉本体12、脱氮剂反应腔13、热能输出口14、生物在燃烧室15、生物质燃料入口16、生物质炉大炉门17、生物质炉高温炉排18、生物质炉小炉门19、生物质炉燃烧室导流板20和温度变送器21。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种带脱氮功能的生物质燃烧装置，包括生物质炉和设置于生物质炉顶部的脱氮喷头，所述的脱氮喷头中包括脱氮剂入口1、冷却空气入口2、雾化空气入口3、脱氮剂输送管4、脱氮剂液体喷头5、脱氮剂雾化空气管6、脱氮剂混合喷头7、冷却空气喷头8、氮氧化物变速器9、冷却空气输送管10和温度变送器21；所述的脱氮剂输送管4的前端为带控制系统的脱氮剂入口1，所述的的控制系统分别与氮氧化物变速器9和温度变送器21相连，用于反馈控制脱氮剂输入量。脱氮剂入口1的工作是根据氮氧化物变送器9的返馈信号，进行智能控制。氮氧化物变速器9设置于所述的生物质炉的烟气出口。温度变送器21设置于冷却空气输送管10伸入生物质炉炉膛部分的外壁上。冷却空气输送管10由隔热材料制成，其侧壁与生物质炉接触固定，顶部设置脱氮剂喷头连接法兰11，用于连接脱氮喷头的其余部分。

脱氮剂输送管4底部设置脱氮剂液体喷头5；脱氮剂输送管4外依次嵌套有脱氮剂雾化空气管6和冷却空气输送管10；脱氮剂雾化空气管6顶部为雾化空气入口3，底部设置有脱氮剂混合喷头7；冷却空气输送管10的顶部为冷却空气入口2，底部为冷却空气喷头8；所述的脱氮剂输送管4、脱氮剂雾化空气管6和冷却空气输送管10的底部均伸入生物质炉的内腔中。所述的生物质炉包括生物质炉本体12、脱氮剂反应腔13、热能输出口14、生物质燃烧室15、生物质燃料入口16、生物质炉大炉门17、生物质炉高温炉排18、生物质炉小炉门19和生物质炉燃烧室导流板20；所述的生物质炉本体12的内部炉膛中从上到下设有脱氮剂反应腔13和生物质燃烧室15，生物质炉本体12的一侧设有生物质燃料入口16，另一侧设有热能输出口14，炉膛内底部设有生物质炉高温炉排18，生物质炉高温炉排18的上方和下方的侧壁上分别设有生物质炉大炉门17和生物质炉小炉门19，炉膛内部在热能输出口14的前端设置生物质炉燃烧室导流板20。所述的生物质炉燃烧室导流板20向上弯折，用于延长炉膛内部的火焰的行程。

上述脱氮喷头可脱离生物质炉单独使用，不一定用于生物质炉中，也可以直接向其他锅炉的炉膛喷脱氮剂。

本实用新型成功地将燃烧气化与脱氮结合为一体，通过导流板的作用，使有限的炉膛体积得以充分利用，并配以氮氧化物变送器，将脱氮的效果及时返回给带智能控制的脱氮剂入口部件，及时调整脱氮剂给量，使得达到最佳效果。达到减小脱氮液剂的使用量，降低使用成本。在炉膛温度低于产生氮氧化物的温度时，切断脱氮液剂的输入，这全新的方式是对目前脱氮行业的技术提升是一大新举措。

一种使用图1所述装置的带脱氮功能的生物质燃烧方法，按如下步骤进行处理：

将生物质通过生物质燃料入口16投加至生物质燃烧室15中，通过脱氮剂输送管4输入液态的尿素溶液作为脱氮剂；将空气从雾化空气入口3通入，使从脱氮剂液体喷头5处喷出的脱氮剂被雾化后从脱氮剂混合喷头7处喷出，进入脱氮剂反应腔13；生物质燃烧室15中产生的火焰在生物质炉燃烧室导流板20的引流下，与雾化后的脱氮剂混合实现脱氮，并从热能输出口14输出。炉膛的工作温度为950℃，温度变送器21设置为低于700℃后，反馈控制脱氮剂入口1上的控制装置，使其不输入脱氮剂。

上述方法进行试验后，根据环保部门检测结果，每标方出口烟气中氮氧化物含量为128mg，低于国家标准150mg。由此可见，本实用新型的装置结合方法，不但可以大幅度地降低了成本，还给能够方便的控制出口烟气中氮氧化物浓度。本实用新型的实施将是小锅炉的脱氮开辟了一条新的途径，是一大创新。因为目前的生物质燃烧器无论采用那种低氮燃烧的方式，都无法达到每标方烟气小于150mg的标准。通过该装置和方法的实施，就能够轻松达到该标准。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，如将带脱氮功能的生物质燃烧装置无论整体使用，还是分解部分来使用，都在本实用新型保护的范围内。

Claims (6)

1.一种带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，包括生物质炉和设置于生物质炉顶部的脱氮喷头，所述的脱氮喷头中包括脱氮剂入口(1)、冷却空气入口(2)、雾化空气入口(3)、脱氮剂输送管(4)、脱氮剂液体喷头(5)、脱氮剂雾化空气管(6)、脱氮剂混合喷头(7)、冷却空气喷头(8)、氮氧化物变速器(9)、冷却空气输送管(10)和温度变送器(21)；所述的脱氮剂输送管(4)的前端为带控制系统的脱氮剂入口(1)，所述的控制系统分别与氮氧化物变速器(9)和温度变送器(21)相连，用于反馈控制脱氮剂输入量；脱氮剂输送管(4)底部设置脱氮剂液体喷头(5)；脱氮剂输送管(4)外依次嵌套有脱氮剂雾化空气管(6)和冷却空气输送管(10)；脱氮剂雾化空气管(6)顶部为雾化空气入口(3)，底部设置有脱氮剂混合喷头(7)；冷却空气输送管(10)的顶部为冷却空气入口(2)，底部为冷却空气喷头(8)；所述的脱氮剂输送管(4)、脱氮剂雾化空气管(6)和冷却空气输送管(10)的底部均伸入生物质炉的内腔中。

2.如权利要求1所述的带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，所述的生物质炉包括生物质炉本体(12)、脱氮剂反应腔(13)、热能输出口(14)、生物质燃烧室(15)、生物质燃料入口(16)、生物质炉大炉门(17)、生物质炉高温炉排(18)、生物质炉小炉门(19)和生物质炉燃烧室导流板(20)；所述的生物质炉本体(12)的内部炉膛中从上到下设有脱氮剂反应腔(13)和生物质燃烧室(15)，生物质炉本体(12)的一侧设有生物质燃料入口(16)，另一侧设有热能输出口(14)，炉膛内底部设有生物质炉高温炉排(18)，生物质炉高温炉排(18)的上方和下方的侧壁上分别设有生物质炉大炉门(17)和生物质炉小炉门(19)，炉膛内部在热能输出口(14)的前端设置生物质炉燃烧室导流板(20)。

3.如权利要求2所述的带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，所述的生物质炉燃烧室导流板(20)向上弯折，用于延长炉膛内部的火焰的行程。

4.如权利要求1所述的带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，所述的氮氧化物变速器(9)设置于所述的生物质炉的烟气出口。

5.如权利要求1所述的带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，所述的温度变送器(21)设置于冷却空气输送管(10)伸入生物质炉炉膛部分的外壁上。

6.如权利要求1所述的带脱氮功能的生物质燃烧装置，其特征在于，所述 的脱氮喷头可脱离生物质炉单独使用，以直接向锅炉的炉膛喷脱氮剂。