[發(fā)明專(zhuān)利]SNCR分布柵板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200580038564.3
• 申請(qǐng)日: 2005-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101056703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·瑪亞切克;G·L·安德森;J·J·韓;R·A·拉姆德?tīng)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 巴布考克及威爾考克斯公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J19/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J19/26
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 范征

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及用于產(chǎn)生工業(yè)用途和/或發(fā)電用的蒸汽、具有沖擊型顆粒分離器的循環(huán)流化床(CFB)反應(yīng)器、燃燒室和/或鍋爐，尤其涉及將氨或脲通入此類(lèi)CFB產(chǎn)生的煙道氣中的裝置，該裝置作為選擇性非催化性還原(SNCR)系統(tǒng)的一部分用來(lái)還原來(lái)自CFB的NOx排放物。本發(fā)明還可用于沸騰流化床反應(yīng)器、柵條型爐等。

發(fā)明背景

此類(lèi)CFB的反應(yīng)器或燃燒室的代表性操作溫度，因而也是由其產(chǎn)生的煙道氣的溫度，在大約1550-1650℉的范圍內(nèi)。此溫度范圍因而處于應(yīng)用選擇性非催化性還原(SNCR)技術(shù)進(jìn)行NOx還原的可接受溫度“窗口”之內(nèi)，因?yàn)镾NCR系統(tǒng)和其相關(guān)裝置一般涉及將一特定反應(yīng)物通入煙道氣中，而該反應(yīng)物的溫度在大約1400-2000℉范圍內(nèi)。在SNCR中，還原劑即還原性反應(yīng)物，通常是氨或脲，被噴射進(jìn)入爐子的煙道氣中，用來(lái)按下述反應(yīng)之一(視所用反應(yīng)物而定)還原NOx：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O(氨基)

2NO+(NH₂)₂CO+1/2O₂→2N₂+2H₂O+CO₂(脲基)

在采用旋風(fēng)分離器從來(lái)自爐子的煙道氣中分離掉固體顆粒的CFB鍋爐中，經(jīng)常使用SNCR以便還原NOx排放物。在這種用途中，將上述反應(yīng)物噴射在旋風(fēng)分離器的入口或出口，利用與旋風(fēng)分離器的高速氣體湍流來(lái)使煙道氣與反應(yīng)物混合。這些噴射位置還利用了旋風(fēng)分離器入口或出口氣的較小橫截面流動(dòng)面積，由此使反應(yīng)物射流充分地進(jìn)入煙道流，以便提供反應(yīng)物與煙道氣的均勻混合。

與上述的CFB形成對(duì)照，另一類(lèi)型的CFB反應(yīng)器、燃燒室和/或鍋爐(為簡(jiǎn)便計(jì)下面統(tǒng)稱(chēng)為CFB鍋爐)采用低速的沖擊型顆粒分離器如U型桿(U-beam)來(lái)從爐子排出的煙道氣中分離掉固體顆粒，其特點(diǎn)是煙道氣流的橫截面積較大。而使用只是裝在CFB(它傳輸著煙道氣流)壁的周邊上的噴嘴來(lái)注射這些SNCR的反應(yīng)物，則反應(yīng)物射流或許不能充分進(jìn)入煙道氣流，導(dǎo)致反應(yīng)物與煙道氣流的混合均勻性差。

發(fā)明簡(jiǎn)述

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用來(lái)將還原NOx的反應(yīng)物送入含NOx的氣流中的SNCR分布柵板。提供至少一個(gè)元件從位于氣流外的反應(yīng)物源輸送反應(yīng)物。該元件具有至少一個(gè)用來(lái)形成在該元件內(nèi)部的一個(gè)通道將反應(yīng)物噴射進(jìn)入氣流中的噴嘴。該通道由至少兩根流體冷卻的管子和位于這些管子之間的膜構(gòu)成，該至少一個(gè)噴嘴位于至少一片膜上。

作為表征本發(fā)明的各種新穎性特征將具體地列在所附權(quán)利要求書(shū)中，權(quán)利要求書(shū)是本說(shuō)明書(shū)的一部分。為了更好地理解本發(fā)明，其操作優(yōu)點(diǎn)和使用時(shí)能獲得的具體益處，可以參閱附圖以及說(shuō)明書(shū)的敘述文字，在附圖和敘述文字中表示了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式。

附圖簡(jiǎn)述

附圖中：

圖1是本發(fā)明可以適用的一個(gè)代表性CFB鍋爐的側(cè)截面圖；

圖2是圖1所示CFB鍋爐從箭頭2-2方向觀察的截面圖；

圖3是用于本發(fā)明一個(gè)元件的第一實(shí)施方式的近距截面圖；

圖4是用于本發(fā)明一個(gè)元件第二實(shí)施方式的近距截面圖；

圖5是用于本發(fā)明一個(gè)元件第三實(shí)施方式的近距截面圖。

本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式詳述

本發(fā)明通過(guò)提供將反應(yīng)物引入煙道氣流的一種特殊設(shè)計(jì)的分布柵板而克服了上述的困難。該柵板包括由流體冷卻的管子形成的一個(gè)或多個(gè)元件，在這些管子上連接著膜片，優(yōu)選通過(guò)焊接了連接，在管子之間形成通道。流體冷卻的管子可以用水或蒸汽冷卻，該分布柵板則置入煙道氣流中。為了向煙道氣通入反應(yīng)物，在膜片上配備有噴嘴，反應(yīng)物則從爐殼或燃燒室殼外的一個(gè)位置輸入到如此形成的通道中，再經(jīng)噴嘴噴出進(jìn)入煙道氣流中。對(duì)構(gòu)成分布柵板的各元件之間的間距以及膜上噴嘴之間的間距做適當(dāng)選擇，使分散的反應(yīng)物均勻混入煙道氣流中。如上所述，將反應(yīng)物輸入煙道氣流的通道的入口位于爐殼外面，與反應(yīng)物進(jìn)料管線連接，而該進(jìn)料管線與反應(yīng)物源相連。在反應(yīng)物進(jìn)料管線中裝有合適的閥門(mén)和控制裝置，用來(lái)按照CFB設(shè)備操作人員所期望的特定控制規(guī)程控制反應(yīng)物向煙道氣中的引入。