CN219828807U - 一种循环流化床锅炉脱硝系统 - Google Patents

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郭栋
李晶
李龙涛
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Abstract

本实用新型提供一种循环流化床锅炉脱硝系统,属于锅炉环保技术领域,包括锅炉炉膛、尾部烟道、分离器、引风机、一次风机和循环风机,所述锅炉炉膛的上部设置有SNCR脱硝装置;尾部烟道中依次设置有第一级省煤器、SCR脱硝装置和第二级省煤器;引风机的进口通过第一管道与尾部烟道的出口连接,所述引风机的出口通过第二管道与烟囱连接;所述一次风机通过空气预热器与锅炉炉膛的底部连接,所述循环风机的进口通过第三管道与第二管道连接,所述循环风机的出口通过第四管道与一次风机的进口连接。本实用新型通过SNCR脱硝装置、SCR脱硝装置、分级省煤器和循环风机同时实施,相结合起到了最佳的脱硝效果,实现了NOx的超低排放。

Description

一种循环流化床锅炉脱硝系统
技术领域
本实用新型涉及锅炉环保技术领域,具体涉及一种循环流化床锅炉脱硝系统。
背景技术
随着国家对污染物排放的要求日益严格,电站锅炉和工业锅炉对清洁能源技术的需求也逐步增加,循环流化床技术作为一种先进的低品位燃料清洁高效燃烧利用技术,受到了越来越多的关注,并在近年来得到了迅猛发展。
锅炉脱硝系统是循环流化床锅炉中重要的组成部分,主要作用是将锅炉燃烧后产生的含NOX浓度较高的烟气通过炉内吸收反应后排出锅炉,达到脱硝的目的,从而满足国家要求的NOX低排放标准值。
目前采用的循环流化床锅炉脱硝系统,一般通过选择性非催化还原技术(SNCR)对炉膛中的烟气进行处理,但是受SNCR运行温度范围和脱硝效率的影响,且炉膛内通常因为一次风中含氧量过高而在炉膛中生成大量的NOX,使得尾部脱硝系统难以脱除NOX至超低排放要求。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的循环流化床锅炉脱硝过程中,受SNCR运行温度范围和脱硝效率的影响,及炉膛内因为一次风中含氧量过高而在炉膛中生成大量的NOX,使得尾部脱硝系统难以脱除NOX至超低排放要求的缺陷,从而提供一种循环流化床锅炉脱硝系统。
为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种循环硫化床锅炉脱硝系统,包括:
锅炉炉膛,所述锅炉炉膛的上部设置有SNCR脱硝装置;
尾部烟道,所述尾部烟道中沿烟气的流动方向依次设置有第一级省煤器、SCR脱硝装置和第二级省煤器;
分离器,设置在所述锅炉炉膛和所述尾部烟道之间,所述分离器的进口与所述锅炉炉膛连接,所述分离器的气体出口与所述尾部烟道的进口连接,所述分离器的固体出口通过返料管与所述锅炉炉膛连接;
引风机,所述引风机的进口通过第一管道与所述尾部烟道的出口连接,所述引风机的出口通过第二管道与烟囱连接;
一次风机,所述一次风机通过空气预热器与所述锅炉炉膛的底部连接,用于输送一次风;
循环风机,所述循环风机的进口通过第三管道与所述第二管道连接,所述循环风机的出口通过第四管道与所述一次风机的进口连接。
可选地,所述第三管道上设置有第一阀门,所述第四管道上设置有第二阀门。
可选地,所述锅炉炉膛底部设置左一次风道和右一次风道,所述空气预热器的出口通过第五管道与所述左一次风道和右一次风道连接。
可选地,所述左一次风道上设置有第三阀门,所述右一次风道上设置有第四阀门。
可选地,所述空气预热器设置在所述尾部烟道的尾端处。
可选地,所述第一级省煤器具有至少一组,所述第二级省煤器具有至少一组。
可选地,所述尾部烟道和所述引风机之间设置有除尘器。
可选地,所述返料管上设置有所述SNCR脱硝装置。
可选地,还包括:
二次风机,所述二次风机通过所述空气预热器与所述锅炉炉膛连接,用于输送二次风。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
1.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,包括依次连接的锅炉炉膛、分离器、尾部烟道和引风机,锅炉炉膛上的SNCR脱硝装置在适合脱硝反应的温度窗口内喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水,尾部烟道中沿烟气的流动方向依次设置有第一级省煤器、SCR脱硝装置和第二级省煤器,当锅炉在低负荷运行时SNCR脱硝装置因烟气温度过低而无法有效脱除氮氧化物,烟气进入尾部烟道中依次经过第一级省煤器、SCR脱硝装置和第二级省煤器,SCR脱硝装置在温度较高的情况下工作时会导致其失效或者损坏,第一级省煤器的设置降低了SCR脱硝装置的入口的烟气温度,保证了SCR脱硝装置的效果;
循环风机的设置将部分烟气引入一次风机中,与较冷的一次风机混合后在提升一次风温度的同时,也降低了进入锅炉炉膛内进行流化的空气含氧量,有效降低了炉膛内燃烧温度,降低热力型NOX的生成,同时也能有效抑制燃料型NOX的生成,从而大幅降低炉膛出口NOX含量,若将烟气通过循环风机直接送入锅炉炉膛中,需要循环风机提供较大的压力,本申请将烟气引入到一次风机的入口处,一次风机将其吸入后续管道,降低了对循环风机的要求,成本低,且混合效果好,大大提高了脱硝效率。
2.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,第三管道上设置有第一阀门,第四管道上设置有第二阀门,根据实际情况,进行烟气是否循环的选择,左一次风道和右一次风道上的第三阀门和第四阀门根据锅炉的实际燃烧工况运行情况进行不同的开闭,最大化的提高工作效率。
3.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,空气预热器设置在尾部烟道的尾端处,可以利用到尾部烟道中烟气的热量,热量利用,节省成本。
4.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,第一级省煤器和第二级省煤器分别至少具有一组,可以根据热量利用情况,进行多组第一级省煤器和第二级省煤器的设置,充分进行烟气中热量的利用,避免造成热量损失。
5.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,尾部烟道和引风机之间设置有除尘器,对烟气中的杂质进行去除,避免后续排入环境中造成污染。
6.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,返料管上设置有SNCR脱硝装置,SNCR脱硝装置中的还原剂和分离器的固体排放物同时进入锅炉炉膛中,SNCR脱硝装置中的还原剂在锅炉炉膛中与烟气进行混合反应,提高了SNCR脱硝装置中的还原剂在锅炉炉膛中的时间,提高了氮氧化物的脱除效率。
7.本实用新型提供的循环硫化床锅炉脱硝系统,还包括二次风机,二次风机通过空气预热器与锅炉炉膛连接,用于输送二次风,保证燃料燃烧所需氧量和物料的充分混合,强化燃烧。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的实施例中提供的循环流化床锅炉脱硝系统的一种具体实施方式的结构示意图。
附图标记说明:
1、锅炉炉膛;2、SNCR脱硝装置;3、尾部烟道;4、第一级省煤器;5、SCR脱硝装置;6、第二级省煤器;7、分离器;8、引风机;9、第一管道;10、第二管道;11、烟囱;12、一次风机;13、空气预热器;14、循环风机;15、第三管道;16、第四管道;17、第一阀门;18、第二阀门;19、左一次风道;20、右一次风道;21、第五管道;22、第三阀门;23、第四阀门;24、二次风机;25、除尘器;26、返料管。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统,用于进行锅炉炉膛排放的烟气中的NOX的脱除,避免造成较大的环境污染问题。
如图1所示,为本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统的一种具体实施方式,包括锅炉炉膛1、尾部烟道3、分离器7、引风机8、一次风机12和循环风机14,所述锅炉炉膛1的上部设置有SNCR脱硝装置2;所述尾部烟道3中沿烟气的流动方向依次设置有第一级省煤器4、SCR脱硝装置5和第二级省煤器6;分离器7设置在所述锅炉炉膛1和所述尾部烟道3之间,所述分离器7的进口与所述锅炉炉膛1连接,所述分离器7的气体出口与所述尾部烟道3的进口连接,所述分离器7的固体出口通过返料管26与所述锅炉炉膛1连接;所述引风机8的进口通过第一管道9与所述尾部烟道3的出口连接,所述引风机8的出口通过第二管道10与烟囱11连接;所述一次风机12通过空气预热器13与所述锅炉炉膛1的底部连接,用于输送一次风;所述循环风机14的进口通过第三管道15与所述第二管道10连接,所述循环风机14的出口通过第四管道16与所述一次风机12的进口连接。其中,分离器7为旋风分离器,引风机8为离心风机,第一级省煤器4和第二级省煤器6吸收低温烟气的热量,降低排烟温度,减少排烟损失,节省燃料,SNCR脱硝装置2中的还原剂可以为氨、尿素或氢氨酸,SCR为选择性催化还原法。
当锅炉在低负荷运行时SNCR脱硝装置2因烟气温度过低而无法有效脱除氮氧化物,烟气进入尾部烟道3中依次经过第一级省煤器4、SCR脱硝装置5和第二级省煤器6,SCR脱硝装置5在温度较高的情况下工作时会导致其失效或者损坏,第一级省煤器4的设置降低了SCR脱硝装置5的入口的烟气温度,保证了SCR脱硝装置5的效果;循环风机14的设置将部分烟气引入一次风机12中,与较冷的一次风机混合后在提升一次风温度的同时,也降低了进入锅炉炉膛1内进行流化的空气含氧量,有效降低了炉膛内燃烧温度,降低热力型NOX的生成,同时也能有效抑制燃料型NOX的生成,从而大幅降低炉膛出口NOX含量。
若将烟气通过循环风机14直接送入锅炉炉膛1中,需要循环风机14提供较大的压力,对循环风机14的要求较高,将烟气引入到一次风机12的入口处,一次风机12将其吸入后续管道,降低了对循环风机14的要求,成本低,且混合效果好,大大提高了脱硝效率。
若将烟气引入到一次风机12的出口处,则循环风机14需要较大的压力才可以将烟气送入管道中,若其压力较小,在一次风机12吸入一次风的作用下,会将烟气反向送回,若其压力过大,又会影响一次风的进入,所以将烟气引入到一次风机12的进口处较好的避免这类情况的发生。
如图1所示,本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,第三管道15上设置有第一阀门17,所述第四管道16上设置有第二阀门18,根据实际情况,进行烟气是否循环的选择,控制管路的通断。其中,第一阀门17和第二阀门18可以为电动调节阀或气动调节阀,可以调节烟气的流量。
如图1所示,本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,锅炉炉膛1底部设置左一次风道19和右一次风道20,所述空气预热器13的出口通过第五管道21与所述左一次风道19和右一次风道20连接,左一次风道19上设置有第三阀门22,所述右一次风道20上设置有第四阀门23。第三阀门22和第四阀门23根据锅炉的实际燃烧工况运行情况进行不同的开闭,最大化的提高工作效率。其中,第三阀门22和第四阀门23可以为电动调节阀或气动调节阀。
本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,空气预热器13设置在所述尾部烟道3的尾端处,可以利用到尾部烟道中烟气的热量,热量利用,节省成本,另外,作为可替换的实施方式,空气预热器13也可以采用其他方式实现对空气的升温。
本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统,第一级省煤器4具有至少一组,所述第二级省煤器6具有至少一组,可以根据热量利用情况,进行多组第一级省煤器4和第二级省煤器6的设置,充分进行烟气中热量的利用,避免造成热量损失。
如图1所示,本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,尾部烟道3和所述引风机8之间设置有除尘器25,对烟气中的杂质进行去除,避免后续排入环境中造成污染。其中,除尘器25可以为布袋除尘器。
如图1所示,本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,返料管26上设置有所述SNCR脱硝装置2。SNCR脱硝装置2中的还原剂和分离器7的固体排放物同时进入锅炉炉膛1中,SNCR脱硝装置2中的还原剂在锅炉炉膛1中与烟气进行混合反应,提高了SNCR脱硝装置2中的还原剂在锅炉炉膛1中的时间,提高了氮氧化物的脱除效率。
如图1所示,本实施例提供的循环流化床锅炉脱硝系统中,还包括二次风机24,所述二次风机24通过所述空气预热器13与所述锅炉炉膛1连接,用于输送二次风,保证燃料燃烧所需氧量和物料的充分混合,强化燃烧。
通过SNCR脱硝装置2、SCR脱硝装置5和循环风机14同时实施,相结合起到了最佳的脱硝效果,实现了NOx的超低排放。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,包括:
锅炉炉膛(1),所述锅炉炉膛(1)的上部设置有SNCR脱硝装置(2);
尾部烟道(3),所述尾部烟道(3)中沿烟气的流动方向依次设置有第一级省煤器(4)、SCR脱硝装置(5)和第二级省煤器(6);
分离器(7),设置在所述锅炉炉膛(1)和所述尾部烟道(3)之间,所述分离器(7)的进口与所述锅炉炉膛(1)连接,所述分离器(7)的气体出口与所述尾部烟道(3)的进口连接,所述分离器(7)的固体出口通过返料管(26)与所述锅炉炉膛(1)连接;
引风机(8),所述引风机(8)的进口通过第一管道(9)与所述尾部烟道(3)的出口连接,所述引风机(8)的出口通过第二管道(10)与烟囱(11)连接;
一次风机(12),所述一次风机(12)通过空气预热器(13)与所述锅炉炉膛(1)的底部连接,用于输送一次风;
循环风机(14),所述循环风机(14)的进口通过第三管道(15)与所述第二管道(10)连接,所述循环风机(14)的出口通过第四管道(16)与所述一次风机(12)的进口连接。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述第三管道(15)上设置有第一阀门(17),所述第四管道(16)上设置有第二阀门(18)。
3.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述锅炉炉膛(1)底部设置左一次风道(19)和右一次风道(20),所述空气预热器(13)的出口通过第五管道(21)与所述左一次风道(19)和右一次风道(20)连接。
4.根据权利要求3所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述左一次风道(19)上设置有第三阀门(22),所述右一次风道(20)上设置有第四阀门(23)。
5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述空气预热器(13)设置在所述尾部烟道(3)的尾端处。
6.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述第一级省煤器(4)具有至少一组,所述第二级省煤器(6)具有至少一组。
7.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述尾部烟道(3)和所述引风机(8)之间设置有除尘器(25)。
8.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,所述返料管(26)上设置有所述SNCR脱硝装置(2)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的循环流化床锅炉脱硝系统,其特征在于,还包括:
二次风机(24),所述二次风机(24)通过所述空气预热器(13)与所述锅炉炉膛(1)连接,用于输送二次风。
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