[發明專利]多點噴射氨水霧化還原降低燃氣鍋爐NOx排放的方法

在審

• 申請號: 201610050265.1
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105536487A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 陳寶明;畢德貴;田莉勤;劉佳云
• 申請（專利權）人: 上海華之邦科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

技術領域

本發明涉及一種還原法降低氮氧化物排放的燃氣鍋爐，特別涉及有氨氣供氣源的鍋爐廠用的燃氣鍋爐及其多點噴射氨水霧化還原降低氮氧化物排放的方法，屬燃氣鍋爐NOx降排技術領域。

背景技術

面對愈演愈烈的霧霾危機，鍋爐“煤改氣”工程是改善霧霾的一項重要舉措，且國家環保部在排放濃度方面提出了更高的要求，降低燃氣鍋爐氮氧化物濃度的排放迫在眉睫。國內外普遍采用的降低燃氣鍋爐氮氧化物排放濃度的方法有：SNCR法（不需要催化劑，即非選擇性催化還原法）和SCR法（需要用催化劑選擇性催化還原）。SNCR法需要在850度左右的爐膛溫度場噴射氨水，NOx排放濃度可達到50mg/Nm³甚至更低；SCR法需要在鍋爐爐膛內特定的400度左右溫度場里噴射氨水，并在預置催化劑的作用下進行還原，降低NOx效率可以達到80%以上。在燃煤鍋爐領域，上述SNCR法和SCR法均相對比較成熟，應用廣泛。近年來隨著環保要求提高，在燃氣鍋爐領域也逐漸采用SNCR法或SCR法降低燃氣鍋爐氮氧化物排放濃度。但上述兩個方法也有其顯著的缺點，如噴射氨水的溫度針對性過強、適用溫度區間狹窄、停留時間較短、投資和運行成本昂貴、氨水逃逸后腐蝕鍋爐系統、存在毒性催化劑后續處理等問題。

發明內容

本發明的目的是：提供一種多點噴射氨水霧化還原法降低氮氧化物排放的燃氣鍋爐，采用空氣霧化噴槍，將氨水霧化后多點噴射到燃氣鍋爐區域溫度高達1000度以上的主燃區（富燃料區），用于還原NOx，降低NOx的濃度；克服現有技術中氣體燃料直接燃燒生成大量NOx造成的污染環境，滿足國家的低排放環保要求。

為達到上述目的，本發明釆用的技術方案為：一種多點噴射氨水霧化還原降低燃氣鍋爐NOx排放的方法，燃氣鍋爐包括壓縮空氣系統、氨水供給系統和多點噴射系統，其特征在于：所述多點噴射系統的多個噴槍，對稱均布設置或分層對稱均布設置在爐膛主燃區內側水冷壁周邊，所述噴槍的槍膛分別與壓縮空氣分配室、氨水溶液分配室管道連接，氨水在所述槍膛內經壓縮空氣霧化后，通過噴槍噴嘴髙速噴入燃氣鍋爐的主燃區。

所述壓縮空氣分配室壓縮空氣的壓力參數為0.5-0.7MPa，壓力露點為-20℃。

本發明的有益結果：本發明采用空氣霧化噴槍，將氨水霧化多點噴射到燃氣鍋爐區域溫度高達1000度以上的主燃區（富燃料區），使NH₃和主燃區的羥基（CN）和NOx之間發生化學還原反應，能夠冷卻該區域的局部燃燒溫度；并能稀釋氧濃度，減少氮氣、氮化合物與氧氣結合的幾率，從而減少NOx的產生，將NOx排放降低約15～50%。

本發明類似于SNCR，成本低，不需要催化劑，只噴霧化氨水，但是SNCR對于氨水的噴射目的地有著嚴格溫度要求，一般要求噴射在800-900度范圍內的溫度場，實際上已經是爐膛（燃燒區）出口左右的位置，燃燒已經結束，而本發明噴射的位置是溫度高達900～1300度的主燃區（富燃料區），該區域富燃料但是缺氧，霧化氨水中的NH₃在相對缺氧的情況下能與NO₂反應，從而降低NOx排放。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明作進一步說明。

圖1為氨氣還原系統結構示意圖；

圖2為爐膛橫斷面A-A上多點噴射系統結構示意圖。

圖中，1.氨水還原溶液控制調節閥；2.還原溶液分配室；3.儲氣罐；4.流量控制閥；5.壓力調節閥；6.空氣電磁閥；7.空氣壓縮分配器；8.噴槍；9爐膛主燃區（富燃料區）；10爐膛水冷壁。

具體實施方式

圖1為氨氣還原系統結構示意圖；圖2為多點噴射系統結構示意圖。

如圖1，2所示，一種多點噴射氨水霧化還原降低氮氧化物排放的燃氣鍋爐，包括壓縮空氣系統、氨水供給系統和多點噴射系統，其特征在于：

所述壓縮空氣系統包括依次前后管道連接的空氣儲氣罐3、流量控制閥4、壓力調節閥5、空氣電磁閥6和壓縮空氣分配室7。

所述氨水供給系統通過控制調節閥1與氨水溶液分配室2管道連接；