本實用新型屬于鍋爐煙氣脫硝領(lǐng)域，尤其涉及用于SCR和SNCR聯(lián)合脫硝的脫硝煙道結(jié)構(gòu)，特別是用于W火焰鍋爐實現(xiàn)脫硝超低排放。

背景技術(shù)：

國內(nèi)電力市場基本以燃煤鍋爐為主，隨著國家環(huán)保政策越發(fā)嚴(yán)格，對于鍋爐NOx排放的要求也越來越高。為了減少污染物的排放，SCR(選擇性催化氧化還原反應(yīng))和SNCR(選擇性非催化氧化還原反應(yīng))等脫硝技術(shù)被用于鍋爐煙氣減排系統(tǒng)。在實際工程運行中，單一脫硝技術(shù)已經(jīng)無法滿足越加嚴(yán)格的環(huán)保指標(biāo)，因此SCR+SNCR聯(lián)合脫硝技術(shù)在燃煤鍋爐上得到廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)SCR+SNCR的脫硝技術(shù)方案存在很多問題。鍋爐在高負(fù)荷運行工況時，因為SNCR溫度窗口的限制，還原劑噴槍只能布置在爐膛出口區(qū)域，然而該區(qū)域后墻因為空間和結(jié)構(gòu)限制、技術(shù)難度大往往沒有布置噴槍，造成SNCR系統(tǒng)還原劑在煙道中的噴射覆蓋面窄，與煙氣的混合差，脫硝效率低；同時SNCR系統(tǒng)造成的煙氣中還原劑、氮氧化物濃度偏差影響到下游SCR的煙氣入口條件，造成SCR系統(tǒng)氨逃逸偏高，鍋爐空預(yù)器因氨逃逸超標(biāo)積灰。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：提供燃煤鍋爐SCR+SNCR脫硝技術(shù)新的煙道設(shè)計方案，通過在省煤器出口將脫硝煙道分成若干小煙道，先通過大尺度煙氣混合器消除每個小煙道SCR入口煙氣流場、濃度場的不均勻性，然后每個分隔煙道的脫硝劑噴射系統(tǒng)根據(jù)實際氮氧化物濃度獨立調(diào)節(jié)。該方案總體上增強了SCR+SNCR聯(lián)合脫硝系統(tǒng)的可靠性、可調(diào)節(jié)性和安全性，提高了脫硝效率，避免局部氨逃逸超標(biāo)。

本實用新型目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于SCR和SNCR聯(lián)合脫硝的脫硝煙道，在省煤器出口后的煙道中設(shè)置一段連續(xù)煙道，該段連續(xù)煙道內(nèi)通過若干沿?zé)煹姥由斓姆指艚Y(jié)構(gòu)將煙道在橫斷面上分隔成若干個分隔煙道，且各個分隔煙道的入口處均設(shè)置有煙氣混合器，各個分隔煙道的出口處均設(shè)置有各自獨立控制的脫硝還原劑噴射裝置。

本專利中，在鍋爐省煤器出口，脫硝煙道采用分隔煙道布置，分隔結(jié)構(gòu)從脫硝入口煙道一直到還原劑噴射裝置出口，每個分隔煙道入口均布置大尺度煙氣混合器，提高煙氣中氮氧化物分布的均勻性；每個分隔煙道還原劑噴射裝置采用獨立控制，保證實際氨氮摩爾比在設(shè)計值。煙氣流經(jīng)該大尺度煙氣混合器后，可以實現(xiàn)煙道寬度方向和高度方向的均勻性調(diào)整，將傳統(tǒng)無混合器方案的組分濃度偏差從50％減低到10％以內(nèi)。

作為選擇，煙氣混合器由若干組混合器葉片組沿?zé)煹罃嗝媾帕谐膳沤M成，每組混合器葉片組均由一對混合器葉片沿?zé)煔夥较蚪徊鏄?gòu)成，且每一混合器葉片均由兩直板以一夾角拼接構(gòu)成。

作為進一步選擇，混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度為60-90°，每一混合器葉片均由兩直板以60-90°夾角拼接構(gòu)成。作為優(yōu)選，混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度為90°，每一混合器葉片均由兩直板以90°夾角拼接構(gòu)成。該方案中，根據(jù)實際情況可調(diào)節(jié)混合器葉片夾角和葉片組夾角，以及混合器葉片的長度和寬度，實現(xiàn)不同的混合效果，優(yōu)選兩個角度均為90°。

作為選擇，分隔煙道斷面呈正方形或近似正方形。該方案中，以保證煙道還原劑噴射裝置處噴射的還原劑(例如氨)在煙道內(nèi)均勻覆蓋。作為選擇，各分隔煙道在連續(xù)煙道內(nèi)的橫斷面上組成“田”字形或“日”字形。

作為選擇，省煤器出口后的煙道包括省煤器出口后的水平煙道，以及水平煙道后至SCR脫硝反應(yīng)器之前的上升煙道。作為選擇，在水平煙道和上升煙道的轉(zhuǎn)折處下方還設(shè)有煙道灰斗。該方案中，煙道灰斗收集煙道內(nèi)沉降的積灰。

前述本實用新型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，均為本實用新型可采用并要求保護的方案；且本實用新型，(各非沖突選擇)選擇之間以及和其他選擇之間也可以自由組合。本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型方案后根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和公知常識可明了有多種組合，均為本實用新型所要保護的技術(shù)方案，在此不做窮舉。

本實用新型的有益效果：省煤器出口脫硝煙道采用分隔方案，分隔煙道入口布置的大尺度煙氣混合裝置，減小了小煙道內(nèi)SCR入口煙氣的還原劑和氮氧化物濃度偏差，將傳統(tǒng)無混合器方案的組分濃度偏差從50％減低到10％以內(nèi)，同時采用分隔煙道AIG獨立控制的策略，從而保證整個煙道截面上的氨氮摩爾比的保持在設(shè)計值，提高了脫硝系統(tǒng)的效率，脫硝效率可達90％以上。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例的田字型分隔煙道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型實施例的日字型分隔煙道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例的煙氣混合器結(jié)構(gòu)示意圖；

其中11-折焰角噴槍布置，12-煙氣混合器，13-AIG噴氨柵格，14-SCR脫硝反應(yīng)器，15-混合器葉片，21-分隔煙道，22-水平煙道，23-上升煙道，24-煙道灰斗。

具體實施方式

下列非限制性實施例用于說明本實用新型。

如圖1所示的W火焰鍋爐煙道脫硝方案，采用SNCR+SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，省煤器出口后具有水平煙道，以及水平煙道后至SCR脫硝反應(yīng)器之前的上升煙道，在水平煙道和上升煙道的轉(zhuǎn)折處下方還設(shè)有煙道灰斗。如圖1所示在鍋爐省煤器出口，在水平煙道和上升煙道中設(shè)置一段連續(xù)煙道，該段連續(xù)煙道內(nèi)通過若干沿?zé)煹姥由斓姆指艚Y(jié)構(gòu)將煙道在橫斷面上分隔成若干個分隔煙道，分隔結(jié)構(gòu)從脫硝入口煙道一直到SCR還原劑噴射裝置(AIG噴氨柵格)出口，每個分隔煙道入口均布置大尺度煙氣混合器12，提高煙氣中氮氧化物分布的均勻性；每個分隔煙道出口處的SCR還原劑噴射裝置(AIG噴氨柵格13)采用獨立控制，保證實際氨氮摩爾比在設(shè)計值。

煙氣混合器12結(jié)構(gòu)示意圖如圖4，圖中箭頭為煙氣方向，煙氣混合器由若干組混合器葉片組沿?zé)煹罃嗝媾帕谐膳沤M成，每組混合器葉片組均由一對混合器葉片15沿?zé)煔夥较蚪徊?且混合器葉片組的兩混合器葉片15的長度方向與煙氣方向形成的兩平面平行)構(gòu)成，且混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度α(即兩混合器葉片15的長度方向，在朝向煙氣方向一側(cè)的夾角)為60-90°，每一混合器葉片15均由兩直板以60-90°夾角β拼接構(gòu)成。根據(jù)實際情況可調(diào)節(jié)混合器葉片15夾角和葉片組夾角，以及混合器葉片15的長度和寬度，實現(xiàn)不同的混合效果，控制阻力；煙氣流經(jīng)該大尺度煙氣混合器后，可以實現(xiàn)煙道寬度方向和高度方向的均勻性調(diào)整；

分隔煙道根據(jù)大煙道的結(jié)構(gòu)尺寸，盡量分隔成正方形結(jié)構(gòu)，尺寸為3×3米左右，以保證煙道AIG噴氨柵格處噴射的氨在煙道內(nèi)均勻覆蓋，小分隔煙道分為田字型(由若干十字形分隔結(jié)構(gòu)分隔而成)，如圖2所示，或日字型(由若干一字型分隔結(jié)構(gòu)分隔而成)，如圖3所示。

作為示例，某600MW的W火焰鍋爐施行SCR-SNCR技術(shù)脫硝系統(tǒng)，SNCR系統(tǒng)使用還原劑為液氨，通過噴槍往鍋爐爐膛噴射，省煤器出口布置脫硝煙道和SCR反應(yīng)器。

省煤器出口脫硝煙道采用分隔技術(shù)，每個分隔小煙道入口布置大尺度煙氣混合器，混合器葉片組朝向煙氣方向的交叉角度為90°，每一混合器葉片均由兩直板夾角角度為90°，大尺度煙氣混合器將脫硝煙道入口的氮氧化物及還原劑濃度最大偏差從50％降低至10％，改善了SCR系統(tǒng)入口的煙氣條件；分隔煙道AIG系統(tǒng)采用獨立控制，噴按量根據(jù)各個分隔煙道內(nèi)的氮氧化物濃度調(diào)節(jié)，從而使整體脫硝系統(tǒng)高效運行。

該項目鍋爐爐膛出口氮氧化物800mg/m³，出口煙氣氮氧化物達到48mg/m³，脫硝效率94％。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。