[實用新型]一種煤粉鍋爐爐外頂置式高效脫硝裝置

有效

• 申請號: 201220454346.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN202860396U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 唐遵義
• 申請（專利權）人: 中能東訊新能源科技（大連）有限公司;迅泰有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56;F23J15/04
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本實用新型涉及一種煤粉鍋爐爐外頂置式高效脫硝裝置，屬于燃煤鍋爐高效脫硝技術領域。

背景技術

在一般無催化的脫硝方案中，利用通過在800-1100℃煙氣處理工藝中加入脫硝劑如液氨、氨氣或尿素溶液來降低氮氧化物（NO_X）的排放量，該方法一定程度上可將氮氧化物（NO_X）還原成N₂，但其脫硝效率難以超過50%，尤其對于大型鍋爐。主要原因是脫硝效率受以下因素影響：1）氮氧化物和脫硝劑在燃燒室得不到充分的混合；2）脫硝反應區域的煙氣溫度分布不均勻；3）脫硝區域的氮氧化物和脫硝劑濃度之比不匹配。因此，很多傳統的SNCR方法已不能滿足如今對燃煤鍋爐氮氧化物排放量的嚴格要求。

在70和80年代出現一種新方法，即在300-400℃左右低溫區域，利用催化物質促進以氨脫除氮氧化物的反應。目前許多燃煤電廠在鍋爐煙道后部的省煤器和空氣預熱器之間設置選擇性催化反應器（SCR），該處煙溫降至300-400℃之間。這種脫硝劑大都為無水氨、液氨或尿素，在省煤器出口處噴入煙氣中，并隨即進入選擇性催化反應器?(SCR)中。但是，選擇性催化反應器的效率和性能對多種過程因素很敏感，而且有許多缺點，總結如下：

1.催化物質壽命過短。催化物質壽命長短取決于煙氣中的飛灰濃度及其被污染物堵塞程度。煤燃燒產生大量飛灰會導致加快堵塞催化層，并在運行5000個小時后會大幅降低催化物質活性。每兩年更換一次催化層是經常有的事。

2.高投資和高運行成本。SCR系統建設和運行費用昂貴。主要昂貴運行成本之一是與常更換催化物的材料有關。

3.良好的催化床設計是非常關鍵的因素，好的設計可減緩煙氣中飛灰在催化物的堆積及其孔隙的堵塞所引起的活性降低。

4.良好的SCR設計是很重要，尤其對因素如煙溫，含塵量，氮氧化物和脫硝劑在煙氣中的濃度比值。?在進入SCR催化器之前這些因素必須均勻分布。欠佳的SCR設計將使脫硝效率降低，縮短催化物質的壽命和形成大量硫酸氨，硫酸氨是一種粘性物質，會堵塞催化物質氣隙并且阻礙煙氣流通。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種煤粉鍋爐爐外頂置式高效脫硝裝置，它是針對無催化的脫硝系統的一項重大改進，通過一些脫硝劑噴嘴的獨特位置及旋風脫硝反應器內產生的強勁渦流，使脫硝反應效果得到顯著改善，增加煙氣中NO_X與脫硝劑的混合和接觸，以達到高效脫硝效果。同時這種脫銷裝置獨立設置在鍋爐外側，無需對鍋爐煙道進行深入改造，結構簡單、成本低廉，脫硝效率高。尤其適用于鍋爐煙道空間不足或緊湊型鍋爐。

本實用新型的技術方案是：一種煤粉鍋爐爐外頂置式高效脫硝裝置，它主要包括一個煤粉鍋爐、鍋爐排煙道和豎井煙道。在所述鍋爐排煙道的頂部設置一個旋風脫硝反應器，鍋爐排煙道通過外接煙道與旋風脫硝反應器的進口連接，豎井煙道通過出口連接管道與位于旋風脫硝反應器底部的出口連接，鍋爐排煙道與豎井煙道之間設置隔板；所述旋風脫硝反應器包括一個V型煙氣分流器和旋風形成區，在旋風形成區內設有圓滑過渡弧形板和中間隔板，在?V型煙氣分流器的兩側各設有一個與旋風形成區成切向連接的進煙口；在所述進煙口處至少設置一個噴射脫硝劑的第一脫硝劑噴嘴，在所述旋風形成區至少設置一個噴射脫硝劑的第二脫硝劑噴嘴，一個脫硝劑供給泵經脫硝劑管道與第一脫硝劑噴嘴和第二脫硝劑噴嘴連接。

所述鍋爐排煙道中的煙氣在進入旋風脫硝反應器時的溫度高于820℃。

所述脫硝劑采用液氨、氨氣或尿素溶液。

所述脫硝劑噴入旋風脫硝反應器采用第一脫硝劑噴嘴噴射、第二脫硝劑噴嘴噴射或第一脫硝劑噴嘴和第二脫硝劑噴嘴同時噴射。

所述煤粉鍋爐產生的鍋爐煙氣依次流經第二過熱器、鍋爐排煙道、外接煙道、旋風脫硝反應器、出口連接管道和豎井煙道，在豎井煙道中依次設有再熱器、第一過熱器和經濟器。