[實用新型]低氮氧化物排放的生物質循環流化床燃燒設備

有效

• 申請號: 201220575815.9
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN202884903U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 韓旭;張巖豐;曹民俠;李宏
• 申請（專利權）人: 陽光凱迪新能源集團有限公司
• 主分類號: F23C10/08
• 分類號: F23C10/08;F23C10/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

技術領域

本實用新型涉及生物質燃燒發電設備，具體地指一種低氮氧化物排放的生物質循環流化床燃燒設備。

背景技術

在現有的鍋爐、熔爐、焚燒爐等大型燃燒設備中，多使用燃盡風系統（OFA，Overfire?Air）來降低污染物的排放，即將燃料（可為煤粉、燃油、天然氣等）和二次風（指自爐排上部高速噴入爐膛的若干股氣流所構成的風，可為空氣、氧氣等）一起噴入爐膛的燃燒區并使之燃燒，并向燃燒區上方噴入燃盡風（為降低NOx的生成，爐膛內采用分級送風方式在主燃燒器上部單獨送入的熱風，以使可燃物在后期進一步燃盡）以形成完全燃燒區，從而實現燃燒的最大化，減少污染物的產生。但即使采用了燃盡風系統，燃燒生成的爐膛煙氣中仍會含有一定量的氮氧化物（NOx，主要為NO和NO2），而氮氧化物會導致酸雨、光化學霧等污染。為了進一步降低排放的煙氣中氮氧化物的含量，可使用選擇性非催化還原法（SNCR,SelectiveNon-CatalyticReduction），即將能選擇性地把氮氧化物還原為氮氣的還原劑注入爐膛溫度為850~1100℃的煙氣中，從而降低爐膛煙氣中氮氧化物的含量，其中還原劑可通過設在折焰角下方的噴口噴入。

目前，生物質燃燒發電設備大多采用生物質循環流化床鍋爐，它的氮氧化物排放量比燃煤鍋爐要小，一般在200mg/m³左右，略超國家標準的100mg/m³。由于生物質循環流化床鍋爐的裝機容量較小，如果采用選擇性催化還原法（SCR）進行脫氮，其投資大、成本較高；而使用傳統的選擇性非催化還原法（SNCR）進行脫氮，其采用的還原劑如尿素水溶液將會攜帶大量的水份進入爐內，以使水滴攜帶尿素能夠到達爐膛的深部與煙氣充分混合，但由于生物質燃料本身含水量就比較高，進入大量的水份將使煙氣的熱量被水的汽化潛熱所消耗，所以會導致生物質循環流化床鍋爐的效率下降。

為了解決上述問題，公開號為CN201748452U的中國專利提供了一種選擇性非催化還原系統和燃燒系統相結合的降低氮氧化物系統，其在爐本體側壁上設有燃料噴口，用于將燃料和二次風噴入爐膛中，在爐本體側壁上高于燃料噴口的位置設有燃盡風噴口，在燃盡風噴口處設有液態還原劑噴霧器，使液態還原劑形成液滴隨燃盡風一同噴入爐膛。由于燃盡風的風量比二次風要小，與煙氣的混合效果也比較差，且利用此結構噴入爐膛的還原劑溶液濃度偏低，依然存在進入爐內水份過高、脫氮效果較差、鍋爐效率降低的問題。

發明內容

本實用新型的目的就是要克服現有技術存在的缺陷，提供一種脫氮效果顯著、且工藝簡單、經濟實用的低氮氧化物排放的生物質循環流化床燃燒設備。

為實現上述目的，本實用新型所設計的低氮氧化物排放的生物質循環流化床燃燒設備，包括循環流化床鍋爐、旋流分離器和除塵器，所述循環流化床鍋爐的頂部煙氣出口與旋流分離器的混合煙氣輸入端相連，所述旋流分離器的物料輸出端與循環流化床鍋爐的下部返料入口相連，所述旋流分離器的煙氣輸出端與除塵器的進口相連，其特殊之處在于：所述循環流化床鍋爐的側壁上部二次風入口處設置有脫氮還原劑噴射裝置，所述除塵器的出口通過分流支管與循環流化床鍋爐的底部一次風室相連。

進一步地，所述分流支管上設置有控制閥，用于根據實際需要調節進入循環流化床鍋爐底部一次風室的煙氣量。

本實用新型的優點在于：所設計的燃燒設備將循環流化床鍋爐的煙氣經除塵器除塵處理后送入一次風室，降低了一次風的氧含量、降低了爐膛的燃燒溫度、減少了氮氧化物的生成；使得鍋爐爐內接近二次風入口處的溫度在800℃~900℃的溫度區間，這個溫度區間在脫氮還原劑脫氮反應的最佳溫度區間之內，同時利用二次風能夠在爐內與煙氣混合良好的特點，使攜帶脫氮還原劑的霧化顆粒也能夠與煙氣進行良好的混合，得到較好的脫氮效果。

傳統脫氮使用的還原劑一般為10%的稀溶液，會帶入大量的水，使煙氣中的水份增加，降低鍋爐效率，本實用新型在二次風入口處噴入高濃度的脫氮還原劑，降低了入爐的水含量，在保證脫氮效果的基礎上提高了鍋爐效率。同時，本實用新型結構簡單實用，不需要對生物質循環流化床鍋爐進行大的改造，投資成本低，降低氮氧化物排放效果顯著。

附圖說明

圖1為一種低氮氧化物排放的生物質循環流化床燃燒設備的結構示意圖。

圖2為圖1中的A部放大結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。