CN208878272U - 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 - Google Patents
一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN208878272U CN208878272U CN201821303319.1U CN201821303319U CN208878272U CN 208878272 U CN208878272 U CN 208878272U CN 201821303319 U CN201821303319 U CN 201821303319U CN 208878272 U CN208878272 U CN 208878272U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spray gun
- ammonia
- station boiler
- urea liquid
- burner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，包括尿素溶液供给系统、电站锅炉上设置的燃烧器组、连接通入SOFA风的OFA喷口、墙式喷枪和长喷枪；燃烧器组的最上层燃烧器的二次风管连接再循环烟气管路，一次风管路内设置有氨喷枪；其它燃烧器二次风管路连接通入空气；氨喷枪、墙式喷枪和长喷枪分别由连接的尿素溶液供给系统提供尿素溶液。提高了还原剂覆盖范围。显著增加了氨气在还原性气氛中的停留时间，能够提高脱硝效率。逃逸的氨在SOFA风区域被氧化，能够降低氨逃逸水平。尿素溶液中的水与焦炭反应生成OH活性根，能够提高燃烧器区域烟气的还原性，促进氨气与氮氧化物的反应，提高脱硝效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及火电厂烟气脱硝技术，具体为一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统。
背景技术
煤粉燃烧是我国电力生产的主要燃烧方式，目前电站锅炉煤粉(中高挥发分)燃烧的NOx排放水平大约在150mg/m3到300mg/m3之间。为实现燃煤机组NOx排放量小于50mg/m3，研发联合脱硝、多级或多段复合脱硝工艺将是脱硝技术的重要发展方向。
选择性非催化还原法(SNCR)是电站锅炉、流化床锅炉、水泥窑炉和垃圾焚烧烟气脱硝的主流技术。SNCR工艺以炉膛为反应器，在880℃-1050℃温度范围内、无催化剂条件下，喷入氨水或尿素等氨基还原剂，将烟气中的NOx选择性地还原成无害的氮气和水。现代SNCR技术可控制NOx排放降低20～50％，随着机组容量增加，炉膛尺寸和机组负荷变化范围扩大，增加了反应温度窗口与还原剂均匀混合的控制难度，致使脱硝效率降低。为提高SNCR工艺脱硝效率，发明专利《大型锅炉高温烟气区域喷氨气脱硝系统及脱硝工艺》(专利号ZL201610056650.7)提出在水平烟道入口横截面布置氨基还原剂喷管，喷管对冲烟气方向上开设喷孔向烟气喷氨。发明专利《一种两级SNCR脱硝系统及方法》(专利号CN201710971521.5)提出在水平烟道处串联布置两级旋风分离器，每个旋风分离器前分别布置一级SNCR脱硝反应器，从而有效增加还原剂的炉内停留时间，提高还原剂与烟气的混合效果。
SNCR技术一般仅在880℃-1050℃的温度区间内有效，但当喷氨区域处于低氧强还原性气氛时，能够将脱硝反应发生的温度区间提高到900～1300℃。发明专利《用于W火焰锅炉高温还原区的多孔喷氨装置》(专利号CN201710818917.6)和《带有内直外旋喷氨装置的旋流燃烧器W火焰锅炉》(专利号CN201710818425.7)提出在W火焰锅炉高温还原区布置喷氨装置，来解决W火焰锅炉NOx排放量高、脱硝效率低的问题。美国Reaction EngineeringInternational公司提出了一种“富还原剂喷射技术”，可在1500-1700℃的高温气氛下实现喷氨脱硝。将喷氨位置提前到高温主燃区，能够提高还原剂停留时间，促进脱硝反应进行，减小氨逃逸，其技术关键是在主燃区创造还原性的燃烧环境。
结合低氮燃烧器和空气分级是目前控制煤粉燃烧NOx排放的主要方法。在深度空气分级技术中，OFA在二次风中所占比例从最初设计的15～20％提高到25～30％，甚至更高，从而将主燃区的火焰拉长，在火焰区创造了富燃料的还原性气氛。还原区中未燃尽的焦炭与CO量很大，而氧浓度处于痕迹氧或者近零氧状态，为燃烧器区域高温喷氨脱硝提供了可能。电站锅炉燃烧器区域温度超过1600℃，并且烟气成分复杂，选择合适的喷氨位置和烟气调质方法一直是该项技术的难点。传统的高温喷氨技术选择在燃烧器和SOFA风喷口之间喷入还原剂，能够实现15-30％的脱硝效率，但该方法系统复杂，对煤种依赖程度高，难以在电站锅炉上推广应用。
烟气再循环技术通过改变氧化剂的成分，调控煤粉燃烧主燃区温度和燃烧环境，在烟气再循环率为15～20％时，NOx可以降低25％左右。发明专利《一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置》(专利号CN201711053175.9)提出了一种组合再循环烟气和SNCR的层燃锅炉脱硝技术，具体包括3个烟气再循环回路和2层SNCR喷口。烟气再循环技术能够在主燃区创造还原性气氛，同时提高飞灰燃尽效率，但是当再循环烟气量较大时，运行成本提高，机组经济性下降。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，设计合理，简单高效，稳定可行。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，包括尿素溶液供给系统、电站锅炉上设置的燃烧器组、连接通入SOFA风的OFA喷口、墙式喷枪和长喷枪；
所述燃烧器组的最上层燃烧器的二次风管连接再循环烟气管路，一次风管路内设置有氨喷枪；其它燃烧器二次风管路连接通入空气；
所述的氨喷枪、墙式喷枪和长喷枪分别由连接的尿素溶液供给系统提供尿素溶液。
优选的，氨喷枪的输入端设置有用于加压的溶液泵；氨喷枪内设置有用于雾化尿素溶液的机械雾化装置。
优选的，墙式喷枪设置于电站锅炉的折焰角，长喷枪设置于电站锅炉的水平烟道中。
优选的，墙式喷枪和长喷枪分别经过管路连接压缩空气气源。
优选的，尿素溶液供给系统包括混合器，以及连接在混合器输入端的除盐水储罐和尿素溶液储罐；混合器的输出端分别连接氨喷枪、墙式喷枪和长喷枪的输入端。
优选的，氨喷枪、墙式喷枪和长喷枪的尿素溶液供给管路上分别设置有液体控制阀，墙式喷枪和长喷枪的压缩空气供给管路上分别设置有气体控制阀。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型所述系统中，尿素溶液从低氮燃烧器一次风喷口喷入炉膛，随一次风射流到达炉膛中心，提高了还原剂覆盖范围。尿素热解后生成氨气，在高温强还原性气氛下与烟气中的NOx发生反应生成氮气和水。由于燃烧器离SOFA风喷口较远，显著增加了氨气在还原性气氛中的停留时间，能够提高脱硝效率。逃逸的氨在SOFA风区域被氧化，能够降低氨逃逸水平。尿素溶液中的水与焦炭反应生成OH活性根，能够提高燃烧器区域烟气的还原性，促进氨气与氮氧化物的反应，提高脱硝效率。
附图说明
图1为本实用新型所述的低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统示意图。
图中：1.除盐水、2.尿素溶液、3.混合器、4.压缩空气气源、5.溶液泵、6.电站锅炉、7.氨喷枪、8.一次风管、9.二次风管、10.循环烟气管路、11.OFA喷口、12.墙式喷枪、13.长喷枪。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，如图1所示，其包括尿素溶液供给系统、电站锅炉6上设置的燃烧器组、连接通入SOFA风的OFA喷口11、墙式喷枪12和长喷枪13；燃烧器组的最上层燃烧器的二次风管9连接再循环烟气管路10，一次风管路8内设置有氨喷枪7；其它燃烧器二次风管路连接通入空气；氨喷枪7、墙式喷枪12和长喷枪13分别由连接的尿素溶液供给系统提供尿素溶液。
本优选实例中，氨喷枪7的输入端设置有用于加压的溶液泵5；氨喷枪7内设置有用于雾化尿素溶液的机械雾化装置。墙式喷枪12设置于电站锅炉6的折焰角，长喷枪13设置于电站锅炉6的水平烟道中。墙式喷枪12和长喷枪13分别经过管路连接压缩空气气源4，通过压缩空气进行喷雾。
其中，尿素溶液供给系统包括混合器3，以及连接在混合器3输入端的除盐水储罐1和尿素溶液储罐2；混合器3的输出端分别连接氨喷枪7、墙式喷枪12和长喷枪13的输入端。氨喷枪7、墙式喷枪12和长喷枪13的尿素溶液供给管路上分别设置有液体控制阀，墙式喷枪12和长喷枪13的压缩空气供给管路上分别设置有气体控制阀。
下面对本脱硝系统具体工作过程进行描述，
1)电站锅炉最上层燃烧器二次风管路9通入再循环烟气10，其它燃烧器二次风管路通入空气，主燃区过量空气系数保持在0.8-0.9，SOFA风由OFA喷口11喷入，风量增大到30％-40％。
2)尿素溶液2与除盐水1在混合器3中混合，浓度稀释到5-10％后，一路送入位于折焰角的墙式喷枪12中，一路送入位于水平烟道的长喷枪13中，一路由溶液泵5加压送入氨喷枪7中。氨喷枪7位于最上层燃烧器一次风管路8内。尿素溶液在氨喷枪内机械雾化后，随一次风送入炉膛6内部。尿素溶液在墙式喷枪和长喷枪中由压缩空气4雾化后，喷入炉膛内部与烟气混合。
3)根据炉内氮氧化物含量调整尿素溶液流量，控制氨氮比NSR在1-2之间。送往氨喷枪7的尿素溶液流量占总流量的10-20％，送往墙式喷枪12的尿素溶液流量占总流量的10-20％，送往长喷枪13的尿素溶液流量占总流量的60-80％。
4)通过调整SOFA风量和通入再循环烟气对主燃区烟气进行调质，在燃烧器区域创造高温强还原性气氛，控制氧含量接近于零。尿素溶液从氨喷枪7送入炉膛后，尿素发生热解反应生成氨气，在高温强还原气氛下，氨气将烟气中的氮氧化物还原为氮气和水。尿素溶液中的水与焦炭反应生成OH活性根，能够促进氨气与氮氧化物的反应。
Claims (6)
1.一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，包括尿素溶液供给系统、电站锅炉(6)上设置的燃烧器组、连接通入SOFA风的OFA喷口(11)、墙式喷枪(12)和长喷枪(13)；
所述燃烧器组的最上层燃烧器的二次风管(9)连接再循环烟气管路(10)，一次风管路(8)内设置有氨喷枪(7)；燃烧器组的非最上层燃烧器二次风管路连接通入空气；
所述的氨喷枪(7)、墙式喷枪(12)和长喷枪(13)分别由连接的尿素溶液供给系统提供尿素溶液。
2.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，氨喷枪(7)的输入端设置有用于加压的溶液泵(5)；氨喷枪(7)内设置有用于雾化尿素溶液的机械雾化装置。
3.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，墙式喷枪(12)设置于电站锅炉(6)的折焰角，长喷枪(13)设置于电站锅炉(6)的水平烟道中。
4.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，墙式喷枪(12)和长喷枪(13)分别经过管路连接压缩空气气源(4)。
5.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，尿素溶液供给系统包括混合器(3)，以及连接在混合器(3)输入端的除盐水储罐(1)和尿素溶液储罐(2)；混合器(3)的输出端分别连接氨喷枪(7)、墙式喷枪(12)和长喷枪(13)的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统，其特征在于，氨喷枪(7)、墙式喷枪(12)和长喷枪(13)的尿素溶液供给管路上分别设置有液体控制阀，墙式喷枪(12)和长喷枪(13)的压缩空气供给管路上分别设置有气体控制阀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821303319.1U CN208878272U (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821303319.1U CN208878272U (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN208878272U true CN208878272U (zh) | 2019-05-21 |
Family
ID=66508901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821303319.1U Active CN208878272U (zh) | 2018-08-13 | 2018-08-13 | 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN208878272U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111450703A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-28 | 中国华能集团有限公司 | 燃煤锅炉高温喷氨脱硝装置 |
| WO2023071260A1 (zh) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | 西安热工研究院有限公司 | 同时燃用nh 3和煤粉的旋流燃烧器 |
-
2018
- 2018-08-13 CN CN201821303319.1U patent/CN208878272U/zh active Active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111450703A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-07-28 | 中国华能集团有限公司 | 燃煤锅炉高温喷氨脱硝装置 |
| CN111450703B (zh) * | 2020-05-09 | 2024-05-07 | 中国华能集团有限公司 | 燃煤锅炉高温喷氨脱硝装置 |
| WO2023071260A1 (zh) * | 2021-10-26 | 2023-05-04 | 西安热工研究院有限公司 | 同时燃用nh 3和煤粉的旋流燃烧器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108905590A (zh) | 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统及方法 | |
| CN102179171B (zh) | 具有前置流场均匀装置的多级热解耦合脱硝方法及其装置 | |
| CN101244361B (zh) | 一种促进选择性非催化还原氮氧化物的方法 | |
| CN102966945B (zh) | 降低生物质循环流化床锅炉氮氧化物排放的方法 | |
| CN101773781B (zh) | 燃煤锅炉sncr和scr联合脱硝的实现方法 | |
| CN101721904A (zh) | 生物质直接再燃与选择性非催化还原复合脱硝方法 | |
| CN107213771A (zh) | 烟气再循环和sncr相结合的生物质直燃装置 | |
| CN101050853B (zh) | 煤粉锅炉混烧气体燃料降低氮氧化物的方法 | |
| CN202884903U (zh) | 低氮氧化物排放的生物质循环流化床燃烧设备 | |
| CN101559318A (zh) | 一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法 | |
| CN105805729A (zh) | 低NOx燃烧方法和低NOx燃烧系统 | |
| CN206112904U (zh) | 一种生物质锅炉低氮燃烧系统 | |
| CN208878272U (zh) | 一种电站锅炉低氮燃烧器协同高温喷氨的脱硝系统 | |
| CN110925747A (zh) | 便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置 | |
| CN111140865A (zh) | 一种适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置 | |
| CN204395745U (zh) | 一种用于流化床锅炉的洁净排放系统 | |
| CN207462967U (zh) | 一种烟气高浓度NOx实现超低排放的装置 | |
| US9746177B2 (en) | Urea decomposition and improved SCR NOx reduction on industrial and small utility boilers | |
| CN211502750U (zh) | 便于向低氧火焰中直接喷射水煤浆还原NOx的燃烧装置 | |
| CN205340518U (zh) | 一种低氮燃烧与sncr相结合的烟气脱硝装置 | |
| CN204328994U (zh) | 生物质锅炉烟气脱硝装置 | |
| CN206386910U (zh) | 一种w型锅炉低氮燃烧协同脱硫废水蒸发的系统 | |
| CN202087235U (zh) | 一种具有前置流场均匀装置的多级热解耦合脱硝装置 | |
| CN208711398U (zh) | 一种基于sofa联合sncr系统的脱硝系统 | |
| CN113083009A (zh) | 一种基于生物质热解的燃煤锅炉高温喷氨脱硝系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |