[發(fā)明專(zhuān)利]一種輔助再燃控溫的選擇性非催化NOx控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010101206.5
• 申請(qǐng)日: 2010-01-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101785959A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆志勇;徐鴻
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/56
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/56
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐NOx控制技術(shù)，尤其是涉及一種輔助再燃控溫的選擇性非 催化NOx控制方法。

背景技術(shù)

氮氧化物是當(dāng)前大氣污染的主要途徑之一，作為一種廉價(jià)的NOx控制技術(shù)， 選擇性非催化還原法(SNCR)有著廣泛的應(yīng)用。選擇性非催化還原反應(yīng)一般是 采用NH₃或尿素等介質(zhì)作為還原劑噴入爐膛特定區(qū)域，在與煙氣中氮氧化物充 分混合后將其還原成N₂和水。該反應(yīng)主要受溫度和混合工況的影響，反應(yīng)溫度 必須在一個(gè)狹窄的溫度范圍內(nèi)才能達(dá)到最佳效果。大量研究結(jié)果表明，最佳溫 度區(qū)域?yàn)?70～1100℃。對(duì)于垃圾爐、某些工業(yè)鍋爐，由于其爐膛內(nèi)的溫度正好 處于其反應(yīng)溫度窗口內(nèi)，因此SNCR適應(yīng)性比較好，噴氨點(diǎn)的設(shè)置和控制比較 簡(jiǎn)單。因此SNCR在這類(lèi)鍋爐的應(yīng)用比較多。但對(duì)于電站鍋爐，反應(yīng)溫度窗口 處于高溫對(duì)流受熱面區(qū)域，煙氣溫度受燃燒配風(fēng)等調(diào)整以及鍋爐負(fù)荷的變動(dòng)影 響較大，反應(yīng)溫度窗口會(huì)沿著煙氣流動(dòng)方向遷移，因此SNCR設(shè)計(jì)時(shí)需設(shè)置多 層噴氨點(diǎn)，這必將增大系統(tǒng)的投資和運(yùn)行維護(hù)的困難，而且也使運(yùn)行操作的難 度加大。另外，在煙道截面上，煙氣溫度分布不均勻，在不足200℃的最佳反應(yīng) 溫度范圍內(nèi)，煙氣溫度偏差可能達(dá)到100℃以上，同時(shí)受鍋爐爐膛和受熱面布置 的限制，往往噴氨點(diǎn)位置不盡人意，脫硝效率不高。因此如何有效地控制反應(yīng) 區(qū)域的穩(wěn)定，也就是有效地控制反應(yīng)區(qū)域的溫度盡量保持恒定是推廣電站鍋爐 應(yīng)用SNCR裝置的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種輔助再燃控溫的選擇性非催化NOx控制方法， 能夠保證SNCR反應(yīng)區(qū)域溫度穩(wěn)定，從而大幅度提高脫硝效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：

燃料從主燃燒器噴入爐膛后即進(jìn)入迅速的燃燒過(guò)程，燃燒后產(chǎn)生的煙氣中 含有NOx，煙氣向上流動(dòng)經(jīng)過(guò)噴氨層時(shí)，由噴氨口噴出的氨水與煙氣中的NOx 混合后，將在870℃--1100℃范圍內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)生成N₂和H₂O蒸汽，從而脫除煙 氣中的氮氧化物。本發(fā)明采用一層氨噴口，布置在應(yīng)能夠使?fàn)t膛溫度波動(dòng)到最 高點(diǎn)時(shí)達(dá)到1000℃的位置，在噴氨層與主燃燒器之間自上而下加裝了溫度測(cè)量 裝置和布有補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮斓难a(bǔ)燃裝置，溫度測(cè)量裝置與控制系統(tǒng)連接；當(dāng)溫度 保持在最高點(diǎn)1000℃時(shí)，控制系統(tǒng)不作為，因此，補(bǔ)燃裝置不投入工作，當(dāng)溫 度低于1000℃時(shí)，溫度測(cè)量裝置測(cè)出溫度的下降，并由控制系統(tǒng)通過(guò)運(yùn)算轉(zhuǎn)換 成補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮扉y門(mén)的開(kāi)度信號(hào)，再將信號(hào)傳遞給補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮炜刂崎y門(mén)的執(zhí) 行機(jī)構(gòu)，開(kāi)啟補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮欤瑢⑷細(xì)鈬娙霠t內(nèi)，利用爐內(nèi)過(guò)剩氧氣進(jìn)行燃燒， 從而將噴氨層所處的區(qū)域溫度水平提高到原有的水平。

用于補(bǔ)燃的燃?xì)鈬娮焖拿鎵γ棵鎵Σ贾?～3只，對(duì)稱(chēng)布置。燃?xì)鈬娮觳捎? 變截面形狀，燃?xì)鈬娮炫c管道連接端為圓形截面，噴口處為腰圓形截面，二者 之間光滑過(guò)渡且保持截面積不變。

本發(fā)明具有的有益效果是：

采用一層氨噴口，布置在應(yīng)能夠使?fàn)t膛溫度波動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到1000℃的 位置，而當(dāng)爐膛溫度下降時(shí)，溫控系統(tǒng)感知溫度的下降，反饋到補(bǔ)燃系統(tǒng)，開(kāi) 啟補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮扉y門(mén)，補(bǔ)燃?xì)怏w進(jìn)入爐膛后與爐內(nèi)剩余氧氣迅速混合燃燒放熱， 提高了煙氣溫度，如此將使噴氨區(qū)域的溫度趨于穩(wěn)定，以維持SNCR過(guò)程所需的 最佳溫度窗口，使SNCR反應(yīng)始終在最佳溫度條件下進(jìn)行，從而保證整個(gè)運(yùn)行期 間SNCR過(guò)程都維持較高的脫硝效率。

另外，補(bǔ)燃?xì)怏w的燃燒過(guò)程實(shí)際上也部分起到了燃料再燃脫硝的作用，這 無(wú)疑將進(jìn)一步提高裝置的綜合脫硝性能。

附圖說(shuō)明

圖1是一種輔助再燃控溫的選擇性非催化還原NOx方法的系統(tǒng)圖。

圖2是補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮旌蜏y(cè)溫裝置的布置圖。

圖中：1、主燃燒器，2、爐膛，3、補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮欤?.1、補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮炜刂? 閥門(mén)，4、測(cè)溫裝置，4.1、控制系統(tǒng)，5、噴氨層，6、爐膛出口，7、燃?xì)饪偣堋?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1、圖2所示本發(fā)明包括主燃燒器1，爐膛2，補(bǔ)燃燃?xì)鈬娮?，補(bǔ)燃燃?xì)? 噴嘴控制閥門(mén)3.1，測(cè)溫裝置4，控制系統(tǒng)4.1，噴氨層5，爐膛出口6以及燃?xì)饪? 管7。

本發(fā)明的輔助再燃控溫的選擇性非催化還原NOx方法實(shí)際工作時(shí)情形如 下：