專利名稱：一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的sncr脫硝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煙氣治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝裝置。
背景技術(shù)：
隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，煙氣脫硝成為目前一大熱點(diǎn)。主要的煙氣脫硝技術(shù)有下面幾種選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性非催化還原與選擇性催化還原聯(lián)合法(SNCR-SCR)、氧化液體吸收法、微生物法、活性炭吸附法、電子束法等。其中，前三種方法是目前世界上普遍應(yīng)用的エ業(yè)化方法，但是這三種方法各有其不足之處。SCR法是目前最為常用的脫硝方法，在催化劑的作用下，通過氨、尿素等還原劑把·NOx轉(zhuǎn)化成空氣中天然含有的氮?dú)夂退?，該方法脫硝效率高，二次污染小，但設(shè)備投資費(fèi)用大，需要用到催化劑，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；SNCR是在沒有催化劑作用下，向900 1100°C爐膛中噴入還原劑，以爐膛為反應(yīng)器，還原劑NH3(或汽化成NH3或迅速熱解成NH3)與煙氣中的NOx反應(yīng)生成氮?dú)?，爐膛中會有一定量的氧氣存在，噴入的還原劑選擇性的與NOx反應(yīng)，與氧氣反應(yīng)反應(yīng)速度很慢，該方法不需要催化劑，一次性投資費(fèi)用較少，但由于反應(yīng)溫度高，對噴槍及系統(tǒng)的設(shè)計要求較高，如果設(shè)計不合理，則脫硝效率較低，也存在著氨逃逸的危險。SNCR脫硝以循環(huán)流化床(CFB)的爐膛為反應(yīng)器，在爐膛的底部和中部分別設(shè)置有向爐膛內(nèi)送入空氣的空氣煙道，空氣煙道經(jīng)過空氣預(yù)熱器后分別與風(fēng)機(jī)連通，在爐膛的上部連通旋風(fēng)筒，旋風(fēng)筒的底部與爐膛連通，將旋風(fēng)分離后的粉塵送入爐膛內(nèi)繼續(xù)燃燒，旋風(fēng)分離后的煙氣經(jīng)煙道依次經(jīng)過過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后送入后續(xù)處理系統(tǒng)，還設(shè)置有噴氨系統(tǒng)，向爐膛或者旋風(fēng)筒內(nèi)噴入還原劑。申請公布號為CN102274687A的中國專利文獻(xiàn)公開了ー種以尿素為還原劑的SNCR煙氣脫硝裝置，包括尿素固體罐車、軟管、活接頭、固體尿素調(diào)節(jié)閥、固體尿素儲罐、固體尿素給料機(jī)、壓縮空氣總管、壓縮空氣調(diào)節(jié)閥、攪拌器、尿素溶液制備罐、加熱器、エ業(yè)水總管、エ業(yè)水調(diào)節(jié)閥、尿素輸送泵、尿素溶液儲存罐、尿素噴射泵、混合器、尿素回流調(diào)節(jié)閥、加壓エ業(yè)水調(diào)節(jié)閥、エ業(yè)水泵、尿素稀釋液調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽調(diào)節(jié)閥、霧化蒸汽總管和尿素噴射単元按エ藝要求連通組成，該裝置實(shí)現(xiàn)全自動連續(xù)給料，保證尿素溶液的濃度和均勻性，根據(jù)燃燒設(shè)備NOx排放量自動調(diào)節(jié)尿素流量，使得燃燒設(shè)備NOx排放量在控制范圍內(nèi)，脫硝效果在60%，但是該裝置針對還原劑設(shè)置的處理設(shè)備，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，エ藝要求高，因此成本高，不利于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的提高。公開號為CN101569834的中國專利中公開了ー種采用氨分解催化劑改進(jìn)常規(guī)SCR和SNCRエ藝。該エ藝通過在氨還原系統(tǒng)后加入ー種氨分解催化劑的設(shè)備，可以將多余的氨分解達(dá)到控制氨逃逸率的目的，但為了達(dá)到更高的脫硝效率需要提供比常規(guī)SCR或SNCR中所用的氨量更高。因此噴氨量的増加和過量氨的分解，増加了該エ藝的投資和運(yùn)行成本。[0007]因此開發(fā)一種能夠降低現(xiàn)有噴槍及系統(tǒng)設(shè)計要求，利用鍋爐原有本體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高效脫硝，可極大的推進(jìn)煙氣脫硝的工程應(yīng)用進(jìn)程。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝裝置，充分利用CFB鍋爐系統(tǒng)，提高了還原劑與燃煤煙氣的混合效果，増加了還原劑與NOx的有效接觸時間，提高了脫硝效率，降低氨逃逸，降低SNCR脫 硝エ藝的生產(chǎn)成本。一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝裝置，包括爐膛、旋風(fēng)筒、空氣預(yù)熱器和噴氨系統(tǒng)，所述的空氣預(yù)熱器和爐膛底部之間通過一次風(fēng)煙道連通，所述的空氣預(yù)熱器和爐膛中部之間通過二次風(fēng)煙道連通，所述的一次風(fēng)煙道和二次風(fēng)煙道中至少ー者上設(shè)有所述的噴氨系統(tǒng)。一次風(fēng)和二次風(fēng)分別通過一次風(fēng)機(jī)和二次風(fēng)機(jī)經(jīng)空氣煙道送入空氣預(yù)熱器中，在空氣預(yù)熱器中利用煙氣余熱將空氣加熱到150 400°C，在空氣預(yù)熱器與爐膛間的空氣進(jìn)風(fēng)煙道上通過噴氨系統(tǒng)向煙道中噴入還原劑如液氨、氨水等，還原劑與空氣在煙道中混合均勻后一起送進(jìn)爐膛中，空氣參與燃燒，還原劑與煙氣中的NOx進(jìn)行反應(yīng)，在爐膛內(nèi)未反應(yīng)的還原劑隨煙氣一起進(jìn)入旋風(fēng)筒中繼續(xù)與煙氣中的NOx反應(yīng)，煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離后依次經(jīng)過循環(huán)流化床的過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器排出。所述一次風(fēng)煙道通過空氣預(yù)熱器內(nèi)的第一管路連接有一次風(fēng)機(jī)；所述二次風(fēng)煙道通過空氣預(yù)熱器內(nèi)的第二管路連接有二次風(fēng)機(jī)。在爐膛內(nèi)噴氨的噴槍要求耐高溫(800 IlO(TC)、耐磨損(爐膛內(nèi)煙氣粉塵含量高)，因此對噴槍的要求較高；本實(shí)用新型中在空氣進(jìn)風(fēng)管道內(nèi)噴入還原劑，進(jìn)風(fēng)管道內(nèi)的溫度比較低，對噴氨系統(tǒng)的要求要低，噴槍只需在150 400°C、沒有粉塵條件下工作，エ藝要求要低很多，可降低エ藝成本，由于爐膛有兩根空氣進(jìn)風(fēng)煙道，在其中任何一根空氣進(jìn)風(fēng)煙道上噴入還原劑都能達(dá)到本實(shí)用新型的目的，作為ー種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的噴氨系統(tǒng)設(shè)置在一次風(fēng)煙道上；作為另ー種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的噴氨系統(tǒng)設(shè)置在二次風(fēng)煙道上。為了使還原劑在爐膛內(nèi)得到更好的分散，需要將還原劑提前更好的分散在爐膛的進(jìn)風(fēng)空氣中，所以作為ー種更優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的一次風(fēng)煙道和二次風(fēng)煙道上均設(shè)有噴氨系統(tǒng)。還原劑在空氣煙道內(nèi)被氣化后與空氣進(jìn)行混合，為了使還原劑與煙氣得到更好的混合，需要延長其有效混合時間，所以，作為ー種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的噴氨系統(tǒng)設(shè)置在一次風(fēng)煙道和/或二次風(fēng)煙道上的靠近空氣預(yù)熱器位置處。本實(shí)用新型的有益效果I.在一次進(jìn)風(fēng)或二次進(jìn)風(fēng)的煙道中噴入還原劑，充分利用原有鍋爐給風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行還原劑混合，通過CFB爐煙氣一次風(fēng)進(jìn)風(fēng)風(fēng)帽，實(shí)現(xiàn)煙氣均勻混合；CFB爐堂內(nèi)溫度處在優(yōu)良的脫硝反應(yīng)區(qū)間內(nèi)，延長了還原劑與氮氧化物的有效接觸時間，有利于脫硝反應(yīng)的充分進(jìn)行。而在爐膛或者爐膛出ロ后面的煙道噴入還原劑，噴入處混合距離短、溫度高，易造成混合不均勻，氨逃逸量過大。2.本エ藝中未反應(yīng)的氨與NOx在旋風(fēng)筒內(nèi)進(jìn)行二次混合與反應(yīng)，進(jìn)ー步提高脫硝效率并且減少了氨的逃逸，從而減輕了現(xiàn)有SNCRエ藝中由氨逃逸造成的對鍋爐后續(xù)設(shè)備的損害。3.噴氨系統(tǒng)在一次進(jìn)風(fēng)或二次進(jìn)風(fēng)煙道處相比于爐膛出口處或爐膛出口后面的煙道，具有溫度低、風(fēng)量小、煙道窄而且粉塵濃度基本為零的特點(diǎn)，因此對噴槍的エ藝要求極大降低，噴射系統(tǒng)的成本也相對降低。4.對鍋爐以及水冷壁的沒有損害，而且開孔方便，安裝簡單。5.由于還原劑混合均勻，因此氨氮比較小，相對于現(xiàn)有SNCRエ藝可降低運(yùn)行成本。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是以氨水為還原劑時的制氨噴氨系統(tǒng)；圖3是以液氨為還原劑時的制氨噴氨系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，ー種SNCR脫硝裝置，以循環(huán)流化床的爐膛I為反應(yīng)器，通過噴氨系統(tǒng)3向循環(huán)流化床中噴還原劑，進(jìn)行煙氣脫硝。一次風(fēng)機(jī)I、二次風(fēng)機(jī)2、一次風(fēng)煙道4、二次風(fēng)煙道5、爐膛6、旋風(fēng)筒7、過熱器8、省煤器9和空氣預(yù)熱器10均為循環(huán)流化床固有的部分，一次風(fēng)機(jī)I和二次風(fēng)機(jī)2均通過管路與空氣預(yù)熱器10中的對應(yīng)管路連通，空氣預(yù)熱器10與爐膛6的底部通過一次風(fēng)煙道4連通，與爐膛6的中部通過二次風(fēng)煙道5連通，旋風(fēng)筒7的入口與爐膛6的上部連通，底部飛灰出口與爐膛6的底部連通，旋風(fēng)筒7的頂部通過煙道依次連通過熱器8、省煤器9和空氣預(yù)熱器10，最后將煙氣送入下一煙氣處理工序。在一次風(fēng)煙道4和二次風(fēng)煙道5上靠近空氣預(yù)熱器10位置處均連通有噴氨系統(tǒng)3，噴氨系統(tǒng)3根據(jù)還原劑的種類不同進(jìn)行不同設(shè)置，就噴氨系統(tǒng)3而言，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的噴氨系統(tǒng)。當(dāng)還原劑為氨水時，噴氨系統(tǒng)3如圖I所示，包括氨水罐車301、氨水加注泵302、氨水儲罐303、氨水輸送泵304、稀釋水儲罐306、稀釋水輸送泵307、計量混合模塊309，通過氨水加注泵302將氨水罐車301中的氨水送進(jìn)氨水儲罐303中，氨水儲罐3中的氨水通過氨水輸送泵304送進(jìn)計量混合模塊308中，稀釋水供應(yīng)305送進(jìn)稀釋水儲罐306中，然后通過稀釋水輸送泵307送至計量混合模塊309中，同時向計量混合模塊309中通入壓縮空氣8，配制好的還原劑通過噴槍將還原劑11和壓縮空氣11噴入一次風(fēng)煙道4和二次風(fēng)煙道5中。當(dāng)還原劑為液氨時，噴氨系統(tǒng)3如圖2所示，包括液氨罐車312、泵313、液氨儲罐314、氨氣蒸發(fā)器315、氨氣緩存罐316、風(fēng)機(jī)318和混合器319，通過泵313將液氨罐車312中的液氨送至液氨儲罐314中，液氨儲罐314中的液氨在氨氣蒸發(fā)器315中氣化成氨氣，然后儲存在氨氣緩存罐316中，氨氣緩存罐316中的氨氣送進(jìn)混合器319中，同時通過風(fēng)機(jī)318將空氣317送進(jìn)混合器319中，將氨氣稀釋至5%體積分?jǐn)?shù)，然后通過噴氨格柵320將還原劑噴入一次風(fēng)煙道4和二次風(fēng)煙道5中。[0029]本實(shí)用新型的エ藝流程如下一次進(jìn)風(fēng)通過一次風(fēng)機(jī)I送入空氣預(yù)熱器10中，利用煙氣余熱將空氣加熱至150 400°C，然后通過一次風(fēng)煙道4送至爐膛6的底部，二次進(jìn)風(fēng)通過二次風(fēng)機(jī)2送入空氣預(yù)熱器10中，利用煙氣與人將空氣加熱至150 400°C，然后通過二次風(fēng)煙道5送至爐膛6的中部。通過噴氨系統(tǒng)3向一次風(fēng)煙道4和二次風(fēng)煙道5中噴入還原劑，還原劑與空氣混合均勻后一起送至爐膛6中，空氣參與燃燒，還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生ー級，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化成N2和水，在爐膛6內(nèi)未反應(yīng)還原劑隨煙氣一起進(jìn)入旋風(fēng)筒7中，在旋風(fēng)筒7中進(jìn)行二次混合和ニ級脫硝，旋風(fēng)筒7中二次脫硝后的煙氣經(jīng)旋風(fēng)分離后經(jīng)煙道依次通過過熱器8、省煤器8和預(yù)熱器10降溫后送至下ーエ序，旋風(fēng)筒7內(nèi)旋風(fēng)分離后的飛灰回流至爐膛6內(nèi)繼續(xù)燃燒。 當(dāng)爐膛6內(nèi)的溫度高于1100°C或者旋風(fēng)筒7出口溫度低于800°C停止噴入還原齊 。所述的還原劑為氨水溶液時，氨水溶液的質(zhì)量百分比濃度為I % 25%;所述的還原劑為尿素溶液，尿素溶液的質(zhì)量百分比濃度為1% 55% ;當(dāng)所述的還原劑為液氨時,液氨先汽化并用稀釋風(fēng)機(jī)稀釋到5%體積分?jǐn)?shù)。以下實(shí)施例中煙氣成分等數(shù)據(jù)采用西門子公司生產(chǎn)的煙氣在線監(jiān)測儀監(jiān)測。實(shí)施例I在某工程試驗中，一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)量為220200Nm3/h，氣體組分如下02為21%，N2為79%，氣體溫度300°C。產(chǎn)生的煙氣量為260000Nm3/h，煙氣組分如下02為4. 89%，SO2為1531mg/m3, NO為202mg/m3。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %的氨水溶液作為還原劑,氨氮比按照I 1.2(摩爾比)，利用本實(shí)用新型的エ藝，進(jìn)行脫硝。ー級脫硝效率可達(dá)70%，煙氣中NO為61mg/m3，ニ級脫硝后，旋風(fēng)筒出ロ處NO為48mg/m3，總體脫硝效率76%。實(shí)施例2在某工程試驗中，一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)量為230110Nm3/h，氣體組分如下02為21%，N2為79%，氣體溫度300°C。產(chǎn)生的煙氣量為270150Nm3/h，煙氣組分如下02為4. 65%，SO2為1480mg/m3,N0為212mg/m3。采用體積分?jǐn)?shù)為5%的氨氣作為還原劑,氨氮比按照I : 1.2(摩爾比)，利用本實(shí)用新型的エ藝，進(jìn)行脫硝。ー級脫硝效率可達(dá)71%，煙氣中NO為61mg/m3，ニ級脫硝后，旋風(fēng)筒出ロ處NO為50mg/m3，總體脫硝效率76. 5%。實(shí)施例3在某工程試驗中，一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)量為240350Nm3/h，氣體組分如下02為21%，N2為79%，氣體溫度300°C。產(chǎn)生的煙氣量為278000Nm3/h，煙氣組分如下02為4. 98%, SO2為1624mg/m3, NO為189mg/m3,。采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 %的尿素溶液作為還原劑，氨氮比按照I 1.2(摩爾比)，利用本實(shí)用新型的エ藝，進(jìn)行脫硝。ー級脫硝效率可達(dá)65%，煙氣中NO為66mg/m3，ニ級脫硝后，旋風(fēng)筒出ロ處NO為55mg/m3，總體脫硝效率71 %。
權(quán)利要求1.一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝裝置，包括爐膛￠)、旋風(fēng)筒(7)、空氣預(yù)熱器(10)和噴氨系統(tǒng)(3)，所述的空氣預(yù)熱器(10)和爐膛(6)底部之間通過一次風(fēng)煙道(4)連通，所述的空氣預(yù)熱器(10)和爐膛(6)中部之間通過二次風(fēng)煙道(5)連通，其特征在于，所述的一次風(fēng)煙道(4)和二次風(fēng)煙道(5)中至少ー者上設(shè)有所述的噴氨系統(tǒng)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述一次風(fēng)煙道(4)通過空氣預(yù)熱器(10)內(nèi)的第一管路連接有一次風(fēng)機(jī)(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述二次風(fēng)煙道(5)通過空氣預(yù)熱器(10)內(nèi)的第二管路連接有二次風(fēng)機(jī)(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的噴氨系統(tǒng)(3)設(shè)置在一次風(fēng)煙道(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的噴氨系統(tǒng)(3)設(shè)置在二次風(fēng)煙道(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述的一次風(fēng)煙道(4)和二次風(fēng)煙道(5)上均設(shè)有噴氨系統(tǒng)(3)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6任ー權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述的噴氨系統(tǒng)(3)設(shè)置在一次風(fēng)煙道⑷和/或二次風(fēng)煙道(5)上的靠近空氣預(yù)熱器(10)位置處。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于循環(huán)流化床煙氣凈化的SNCR脫硝裝置，以循環(huán)流化床的爐膛為反應(yīng)器，包括爐膛、旋風(fēng)筒、空氣預(yù)熱器、和噴氨系統(tǒng)，空氣預(yù)熱器和爐膛底部及中部之間均通過空氣進(jìn)風(fēng)煙道連通，空氣進(jìn)風(fēng)煙道上設(shè)有噴氨系統(tǒng)。本實(shí)用新型充分利用CFB鍋爐系統(tǒng)，提高了還原劑與燃煤煙氣的混合效果，增加了還原劑與NOx的有效接觸時間，提高了脫硝效率，降低氨逃逸，降低SNCR脫硝工藝的生產(chǎn)成本。
文檔編號B01D53/79GK202606024SQ201220155379
公開日2012年12月19日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月12日
發(fā)明者王岳軍, 劉學(xué)炎, 莫建松, 虞廷興 申請人:浙江天藍(lán)環(huán)保技術(shù)股份有限公司