專利名稱：一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，屬環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國的能源結(jié)構(gòu)中燃煤能源占85%，電力結(jié)構(gòu)中火電占80%。 火電的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量氣體污染物，氮氧化物就是其中的一種。
燃煤鍋爐氮氧化物的控制技術(shù),總體上可分為兩大類，即燃燒中 脫硝、燃燒后脫硝。燃燒中脫硝技術(shù)主要有1)低溫燃燒；2)低 氧燃燒；3)采用低NOx燃燒器；4)煙氣再循環(huán)技術(shù)等。
燃燒后脫硝技術(shù)主要有1)非催化性還原技術(shù)在爐膛上部 噴氨或者尿素使NH3與NOx反應(yīng)生成N2; 2)催化性還原技術(shù) 在煙氣流經(jīng)處安裝催化劑，催化NOx生成N2; 3)活性炭吸附；4)
電子束脫硝等。
燃燒中脫氮技術(shù)具有系統(tǒng)簡單，改造和運行成本相對較低等特點，
但不足之處是脫氮效率較低，不能達(dá)到深度降低NOx排放的要求。 燃燒后脫氮技術(shù)的脫氮效率比較高，甚至可以超過90%，但其系統(tǒng)復(fù)
雜，建設(shè)和運行成本很高，在我國大面積推廣存在很大難度。
公開號為CN1240965C的中國發(fā)明申請?zhí)峁┝艘环N用細(xì)煤粉作為 再燃燃料降低NOx的方法及其實現(xiàn)裝置，其方法是利用部分細(xì)煤粉 作為再燃燃料，噴入煤粉爐1200 150(TC區(qū)域，實現(xiàn)脫硝公開號為CN1157557C的中國發(fā)明申請?zhí)峁┝艘环N用生物質(zhì)熱解 氣再燃脫硝的燃燒方法及其裝置，其方法是利用煤粉爐尾部煙道的部 分熱煙氣進(jìn)入熱解氣化爐使其中的生物質(zhì)熱解氣化，熱解氣噴入煤粉 爐還原區(qū)，使?fàn)t內(nèi)的NOx反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人經(jīng)過大量研究和試驗，開發(fā)了一種運行系統(tǒng)簡單、建設(shè) 和運行成本低廉的燃煤鍋爐脫硝方法。本發(fā)明方法實現(xiàn)了爐內(nèi)脫硝并 提高了脫硝效率，改善了燃燒后粉煤灰的品質(zhì)使其能夠被再利用。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于燃煤鍋爐的脫硝劑及其制備方法。
本發(fā)明脫硝劑由以下質(zhì)量比的組分組成焦炭粉80 100%，鈣 質(zhì)材料0 20%，釩渣0-5%。
為了獲得更好的效果，鈣質(zhì)材料優(yōu)選電石渣或生石灰。所述電石 渣的含水率<2%。
本發(fā)明脫硝劑可以采用行業(yè)內(nèi)通用的制造工藝，或采用以下方法 制備將焦炭粉、鈣質(zhì)材料和釩渣混合在一起，粉磨至細(xì)度為75Mm 篩篩余<10%。
本發(fā)明的目的還在于提供一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，包括 以下步驟
1) 制備所述脫硝劑，經(jīng)計量、粉磨、分離后儲存?zhèn)溆茫?br> 2) 以鍋爐尾部煙道中抽取的煙氣作為輸送介質(zhì)，將燃燒發(fā)熱量 為燃料發(fā)熱量10 20%的脫硝劑通過設(shè)置于燃煤鍋爐爐膛上部95(TC 120(TC溫度區(qū)域的噴頭，采用多點對噴方式噴入爐膛，并保 持過量空氣系數(shù)a小于l。
為了獲得更好的脫硝效果和降低NO，脫硝劑噴入?yún)^(qū)空氣過量系 數(shù)優(yōu)選0.8 1.0;噴頭呈扇面分布，與水平線夾角5 _45°;脫硝劑 噴入爐膛的速度為40m/s 60m/s;保持脫硝劑在還原區(qū)的停留時間 為O. 4s 2.0s;在燃盡區(qū)的停留時間為0.4s 2.0s;為了保證脫硝劑 穩(wěn)定有效地輸入爐膛，優(yōu)選用風(fēng)機從鍋爐尾部煙道中抽取，煙氣溫度 為130。C 150。C。
本發(fā)明的優(yōu)點和特點是
1. 本發(fā)明方法可以實現(xiàn)爐內(nèi)脫硝且脫硝效率在80%以上，高于一
般的低NOx技術(shù)和接近尾部脫硝技術(shù)。
2. 使用本發(fā)明脫硝劑脫硝，能使鍋爐的整體燃燒效率較高，利 用電石渣工業(yè)廢棄物部分脫硫減輕后繼工序脫硫難度，且同時改善 粉煤灰的品質(zhì)。
3. 本發(fā)明實施簡便，對鍋爐的改造簡單。
4投資成本小、運行費用低，運行過程安全性好。


圖1一種脫硝劑的制備、使用一體化的裝置
圖中l(wèi).焦炭粉給料機2.鈣質(zhì)材料給料機3.釩渣給料機4. 粉磨機5.粗粉分離器6.細(xì)粉分離器7.脫硝劑儲倉8.燃盡風(fēng)噴 口 9.脫硝劑噴口 10.淡燃燒器11.爐煙風(fēng)機12或14.省煤器13 或15空氣預(yù)熱器16.除塵器17.引風(fēng)機圖2噴頭安裝示意圖。
具體實施例方式
為了能更好地理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的 描述，但并不限制本發(fā)明。
實施例1 脫硝劑的制備
取焦炭粉82%，電石渣16%，電石渣的含水率<2%，釩渣2%， 混合后放入球磨機內(nèi)，粉磨至細(xì)度為75^1!11篩篩余<10%，得本發(fā)明 脫硝劑。
實施例2 脫硝劑的制備
取焦炭粉88%，生石灰10%，釩渣2%,混合后放入球磨機內(nèi)，粉 磨至細(xì)度為75|^1篩篩余<10%，得本發(fā)明脫硝劑。 實施例3 脫硝劑的制備
取焦炭粉97%，釩渣3%,混合后放入球磨機內(nèi)，粉磨至細(xì)度為 75^11篩篩余<10%，得本發(fā)明脫硝劑。 實施例4 脫硝劑的制備
取焦炭粉82%，電石渣17%，混合后放入球磨機內(nèi)，粉磨至細(xì) 度為75^1111篩篩余<10%，得本發(fā)明脫硝劑。 實施例5本發(fā)明脫硝劑的應(yīng)用
將占燃料發(fā)熱量10 20%的脫硝劑通過設(shè)置于煤粉爐爐膛上部 95(TC 120(TC溫度區(qū)域的噴頭，利用鍋爐尾部煙道中抽取的煙氣作 為輸送介質(zhì)，采用多點對噴方式噴入爐膛，在過量空氣系數(shù)a小于l的條件下形成還原氣氛，使氮氧化物還原。噴口的角度可在與水平線
夾角5 一45范圍內(nèi)變化，如附圖2所示。
如有必要，還可將鍋爐尾部煙道中抽取的煙氣作為燃盡風(fēng)引出， 通過布置在再燃噴口上方的燃盡風(fēng)噴口噴入爐膛內(nèi)，使未燃盡焦炭粉 完全燃燒。
實施例6 本發(fā)明脫硝劑的應(yīng)用
也可以采用一種裝置，使脫硝劑的制備、使用一體化。圖1是一 種裝置示意圖。
焦炭粉、鈣質(zhì)材料和釩渣經(jīng)給料機1、 2、 3進(jìn)入粉磨機4，經(jīng)過 粉磨后，進(jìn)入粗粉分離器5進(jìn)行粗細(xì)分離，細(xì)度合格的脫硝劑被細(xì)粉 分離器6捕集進(jìn)入脫硝劑儲倉7儲存。爐膛內(nèi)煤粉燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng) 過省煤氣12和14，空氣預(yù)熱器13、 15進(jìn)行熱交換之后通過除塵器 16的除塵。部分煙氣經(jīng)除塵器16后引出，經(jīng)爐煙風(fēng)機11通過爐煙 管道與脫硝劑儲倉7中的脫硝劑混合，從再燃區(qū)噴口 9進(jìn)入爐膛再燃 區(qū)B，脫硝劑燃燒發(fā)熱量為占燃料發(fā)熱量的10 20%。 NOx在主燃區(qū) A生產(chǎn)，在再燃區(qū)B被還原為N2，未燃盡的焦炭粉在燃盡區(qū)C燃盡。 本系統(tǒng)運行方式靈活，既可以隨主燃燒器一起運行，也可在不需 要的時候，鍋爐恢復(fù)傳統(tǒng)運行方式。
權(quán)利要求
1、一種用于燃煤鍋爐的脫硝劑，其特征在于由以下質(zhì)量比的組分組成焦炭粉80～100％，鈣質(zhì)材料0～20％，釩渣0-5％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于燃煤鍋爐的脫硝劑，其特征在于鈣質(zhì)材 料是電石渣或生石灰。所述電石渣的含水率<2%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于燃煤鍋爐的脫硝劑的制備方法，其特征 在于將焦炭粉、鈣質(zhì)材料和釩渣混合在一起，粉磨至細(xì)度為75pm篩 篩余<10%。
4、 一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在于包括以下步驟1) 制備所述脫硝劑，經(jīng)計量、粉磨、分離后儲存?zhèn)溆茫?) 以鍋爐尾部煙道中抽取的煙氣作為輸送介質(zhì)，將燃燒發(fā)熱量 為燃料發(fā)熱量10 20%的脫硝劑通過設(shè)置于燃煤鍋爐爐膛上部 950'C 120(TC溫度區(qū)域的噴頭，采用多點對噴方式噴入爐膛，并保 持過量空氣系數(shù)a小于l。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在 于脫硝劑噴入?yún)^(qū)空氣過量系數(shù)為0.8 1.0。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在 于噴頭呈扇面分布，與水平線夾角5 一45°。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在 于脫硝劑噴入爐膛的速度為40m/s 60m/s。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在 于脫硝劑在還原區(qū)的停留時間為0.4s 2.0s;在燃盡區(qū)的停留時間為(0.4s 2.0s;
9、根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，其特征在 于脫硝劑輸送介質(zhì)采用風(fēng)機從鍋爐尾部煙道中抽取，煙氣溫度為130 。C 150。C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃煤鍋爐熱碳復(fù)合脫硝方法，包括一種脫硝劑及其制備和使用方法，本方法包括步驟將質(zhì)量比為80～100％的焦炭粉，0～20％的鈣質(zhì)材料，0-5％的釩渣混合在一起，粉磨至細(xì)度為75μm篩篩余＜10％，以鍋爐尾部煙道中抽取的煙氣作為輸送介質(zhì)，將燃燒發(fā)熱量為燃料發(fā)熱量10～20％的脫硝劑通過設(shè)置于燃煤鍋爐爐膛上部950℃～1200℃溫度區(qū)域的噴頭，采用多點對噴方式噴入爐膛，并保持過量空氣系數(shù)α小于1；本發(fā)明方法實現(xiàn)了爐內(nèi)脫硝且脫硝效率在80％以上，且投資成本小、運行費用低，運行過程安全性好。
文檔編號B01D53/83GK101559318SQ20091006899
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者帆 張, 磊 張, 楊久俊, 楊沛森 申請人:天津城市建設(shè)學(xué)院