Sncr脫硝還原劑噴射系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，涉及一種煙氣凈化脫硝裝置，包括旋風分離器，以及布置于所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，其特征在于：所述旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面沿入口至內(nèi)的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側(cè)面形成10～45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置于第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.5～0.8整個高度H之間。本發(fā)明能夠有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。
【專利說明】 SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣凈化脫硝裝置，尤其涉及SNCR脫硝裝置，特別涉及燃煤CFB-SNCR。

【背景技術】
[0002]我國燃煤發(fā)電、鋼鐵、水泥等行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)氮氧化物排放量巨大，己成為僅次于二氧化硫的大氣污染物，酸雨問題、空氣質(zhì)量問題、大氣層臭氧破壞越來越突出。目前中國已繼歐洲和北美之后成為世界第三大酸雨區(qū)，從而給我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展造成嚴重的環(huán)境壓力。
[0003]SNCR是一種發(fā)展成熟的NOx控制技術。SNCR主要原理是在沒有催化劑作用下，向870?1150°C高溫煙氣中噴射脫硝劑(通常為氮劑)，還原劑與煙氣中NOx反應生成N2。
[0004]CFB爐本身NOx排放低，火電廠NOx排放限值將從450-1100mg/Nm3 (按2003版標準)調(diào)整為100-200mg/Nm3。且重點地區(qū)(北京、天津、河北、上海、浙江、江蘇、廣東，火電裝機占全國29.6% )Ν0χ排放限值100mg/Nm3，因為CFB爐為高灰爐型，這對于實施SCR難度較大。實施SNCR技術將會是CFB爐最經(jīng)濟的手段。
[0005]現(xiàn)有SNCR中，對于脫硝噴射裝置的布置有多種方式，常規(guī)布置于旋風分離器入口煙道，該布置方式存在如下主要問題:
[0006]I)因入口灰含量及流速較高，使得噴槍極易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。
[0007]2)灰內(nèi)的組分對脫硝還原劑的利用率有降低的作用，使得相同脫硝效率情況下所需的還原劑量更大。
[0008]3)更重要的是，現(xiàn)有技術在分離器入口進行布置脫硝劑噴射裝置，而且按照常規(guī)的思路，布置脫硝劑噴射裝置在分離器內(nèi)的高度越低(高度L為脫硝劑噴射裝置距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊高度，高度H為內(nèi)側(cè)面上下邊之間的整個高度)，脫硝劑噴射裝置所噴射的脫硝劑與煙氣混合產(chǎn)生的產(chǎn)物在分離器內(nèi)的停留時間越長，混合越充分，所能夠產(chǎn)生的脫硝效果越佳。
[0009]因此，現(xiàn)有技術都是傾向于將該布置高度L設置得盡量低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于:提出一種SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，能夠有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。
[0011]本發(fā)明的目的通過下述技術方案來實現(xiàn):
[0012]一種SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，包括旋風分離器，以及布置于所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，所述旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面沿入口至內(nèi)的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側(cè)面形成10?45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置于第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.5?0.8整個高度H之間。
[0013]上述方案中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對于循環(huán)流化床實施SNCR的研究表明煙氣中的灰含量對SNCR有一定的逆制作用，同時因為入口高流速及高灰量的存在使得噴槍極易出現(xiàn)磨損情況，本方案首先通過將噴槍布置在分離器內(nèi)側(cè)，內(nèi)側(cè)相比外側(cè)本身就灰濃度略低，同時內(nèi)側(cè)面特定的雙面轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)，使得第二面區(qū)域灰濃度更進一步明顯降低，有效減少灰濃度對脫硝反應影響的可能，由此，將噴射裝置布置在低灰低速區(qū)的第二面，提高了還原劑的利用率同時減少了噴槍的磨損。其中，所述脫硝劑噴射裝置布置于第二面指的是，脫硝劑經(jīng)噴射裝置從該面噴出。
[0014]更重要的是，在前述結(jié)構(gòu)設計的基礎上，本發(fā)明人進一步在研究中發(fā)現(xiàn)，采用該結(jié)構(gòu)后，并不是如現(xiàn)有技術的慣性思維或偏見中一直所認識的“布置脫硝劑噴射裝置在分離器內(nèi)的高度越低，脫硝劑噴射裝置所噴射的脫硝劑與煙氣混合產(chǎn)生的產(chǎn)物在分離器內(nèi)的停留時間越長，混合越充分，所能夠產(chǎn)生的脫硝效果越佳”，根據(jù)本發(fā)明人大量試驗的結(jié)果，可以很明顯的看出，通過將噴槍位置優(yōu)化為0.5H?0.8H之間后，脫硝效率能夠達到80%左右，這比現(xiàn)有技術中同樣采取其他常規(guī)手段，且僅在旋風分離器布置噴射裝置的條件下，脫硝效率要高很多，同時比現(xiàn)有技術在L低于0.5H布置噴射裝置相同脫硝效率情況下，節(jié)約還原劑達到50%以上，可見本方案在前述結(jié)構(gòu)改進的基礎上，進一步的布置高度的改進打破的常規(guī)噴槍布置的思路，取得了預想不到的效果。
[0015]作為選擇，所述L為0.6?0.8H之間。
[0016]作為進一步選擇，所述L為0.65?0.8H之間。
[0017]作為選擇，所述第一面相對分離器的外側(cè)面形成10?45°的角度。
[0018]作為進一步選擇，所述第一面相對分離器的外側(cè)面形成25?45°的角度。
[0019]上述方案中，本發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，第一面相對分離器的外側(cè)面形成的角度越大，產(chǎn)生的慣性低灰區(qū)越明顯，所以作為進一步選擇，所述第一面相對分離器的外側(cè)面形成20?45°的角度，更優(yōu)選25?45°的角度。
[0020]作為選擇，所述第二面相對分離器的外側(cè)面形成O?15°的角度。
[0021]作為進一步選擇，所述第二面相對分離器的外側(cè)面形成O?5°的角度。
[0022]上述方案中，第二面的特定角度，便于安裝維護及防護產(chǎn)生的低灰區(qū)。
[0023]作為選擇，所述旋風分離器豎直布置，所述脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直所述第二面。
[0024]前述本發(fā)明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發(fā)明可采用并要求保護的方案:如本發(fā)明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發(fā)明方案后根據(jù)現(xiàn)有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發(fā)明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0025]本發(fā)明的有益效果:有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明實施例的平面布置示意圖；
[0027]圖2是圖1的布置角度示意圖；
[0028]圖3是圖1的布置高度示意圖；
[0029]圖中，I旋風分離器內(nèi)側(cè)面，2旋風分離器外側(cè)面，3旋風分離器入口，4旋風分離器，5噴槍,11第一面，12第二面。

【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0031]實施例1:
[0032]參考圖1-3所示，一種SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，包括旋風分離器4，以及僅布置于旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面I沿入口 3至內(nèi)的方向依次具有相交的第一面11和第二面12，且第一面11相對分離器的外側(cè)面形成45°的角度a，第二面12相對分離器的外側(cè)面形成0°的角度b，脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.8H。作為選擇，旋風分離器4豎直布置，脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直第二面12，如圖中箭頭方向所示。其脫硝效率最高達到83%，脫硝劑的化學當量比最高為1.5，同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0033]實施例2:
[0034]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:第一面相對分離器的外側(cè)面形成25。的角度，第二面相對分離器的外側(cè)面形成0°的角度。其脫硝效率最高達到80%，脫硝劑的化學當量比最高為1.56，同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0035]實施例3:
[0036]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.7H。其脫硝效率最高達到80%，脫硝劑的化學當量比最高為1.65，同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0037]實施例4:
[0038]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.6H。其脫硝效率最高達到81.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.7,同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0039]實施例5:
[0040]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.55H。其脫硝效率最高達到81.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.71，同時噴槍運行I年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0041]實施例6:
[0042]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.5H。其脫硝效率最高達到80.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.72,同時噴槍運行I年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0043]實施例7:
[0044]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:第一面相對分離器的外側(cè)面形成35°的角度，脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.65H。其脫硝效率最高達到82.7%，脫硝劑的化學當量比最高為1.65，同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0045]實施例8:
[0046]本實施例與實施例8基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.77H。其脫硝效率最高達到84.7%,脫硝劑的化學當量比最高為1.61，同時噴槍運行2年內(nèi)未出現(xiàn)磨損。
[0047]對比例1:
[0048]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:第一面相對分離器的外側(cè)面形成40°的角度，第二面相對分離器的外側(cè)面形成0°的角度。噴槍布置于分離器外側(cè)，其脫硝效率雖然最高達到80%，但是氨耗量比實施例1高1/3，同時噴槍一個月內(nèi)就存在較為明顯的磨損。
[0049]對比例2:
[0050]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:第一面相對分離器的外側(cè)面形成10°的角度，第二面相對分離器的外側(cè)面形成0°的角度。噴槍布置于第一面，其脫硝效率最高只能達到75%，但是氨耗量比實施例1高1/4，同時噴槍二個月內(nèi)就存在較為明顯的磨損。
[0051]對比例3:
[0052]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.2H，其脫硝效率最高只能達到35%，但是氨耗量比實施例1高I倍，同時噴槍二個月內(nèi)就存在較為明顯的磨損。
[0053]對比例4:
[0054]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.35H，其脫硝效率最高只能達到55%，但是氨耗量比實施例1高1/2。
[0055]對比例5:
[0056]本實施例與實施例1基本相同，其區(qū)別在于:脫硝劑噴射裝置布置于第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.45H，其脫硝效率最高只能達到65%，但是氨耗量比實施例1高1/3。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，包括旋風分離器，以及布置于所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，其特征在于:所述旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面沿入口至內(nèi)的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側(cè)面形成10?45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置于第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內(nèi)側(cè)面最低邊的高度L為0.5?0.8整個高度H之間。
2.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述L為0.6?0.8H之間。
3.如權利要求2所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述L為0.65?0.8H之間。
4.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述第一面相對分離器的外側(cè)面形成20?45°的角度。
5.如權利要求4所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述第一面相對分離器的外側(cè)面形成25?45°的角度。
6.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述第二面相對分離器的外側(cè)面形成O?15°的角度。
7.如權利要求6所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述第二面相對分離器的外側(cè)面形成O?5°的角度。
8.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統(tǒng)，其特征在于:所述旋風分離器豎直布置，所述脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直所述第二面。
【文檔編號】B01D53/56GK104258698SQ201410520886
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】張定海, 周棋, 毛宇, 楊志忠, 葉茂 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司