[發(fā)明專利]循環(huán)流化床鍋爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610313114.0
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN105782959A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙勇綱;劉志強(qiáng);劉小奇;曹培慶;呂劍;顧志國;戈佳;邢文崇;楊海瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國神華能源股份有限公司;神華神東電力有限責(zé)任公司;神華神東電力有限責(zé)任公司新疆米東熱電廠;清華大學(xué)
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/26;F22B31/00;F22B31/08
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李翔;黃志興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙氣脫硝技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種循環(huán)流化床鍋爐。

背景技術(shù)

隨著環(huán)保形勢日益嚴(yán)峻，NOx作為燃煤電廠鍋爐的主要?dú)怏w污染物，已經(jīng)受到越來 越嚴(yán)格的排放限制。國家環(huán)保局最新出臺的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011) 規(guī)定，2012年1月1日以后新建的電廠鍋爐需要達(dá)到100mg/Nm³(折算為干基，6％O²濃度)的 NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)流化床(CFB)鍋爐作為一種廣泛應(yīng)用的清潔煤燃燒技術(shù)，其低溫燃燒以 及分級供風(fēng)的燃燒方式，使得循環(huán)流化床鍋爐相比煤粉爐而言具有較低的NOx排放量，但是 為了達(dá)到100mg/Nm³的排放標(biāo)準(zhǔn)，2012年1月1日之后的新建電廠必須考慮增加脫硝設(shè)備。

目前常用的煙氣脫硝技術(shù)有選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR) 等。其中，選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)不需要使用催化劑，將還原劑噴入鍋爐內(nèi)的特定溫 度區(qū)域進(jìn)行自發(fā)反應(yīng)，將NOx還原為N2。SNCR技術(shù)具有前期投資低、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，但是也 具有明顯的劣勢，例如其脫硝效率不高，一般為60％左右，對于燃燒高揮發(fā)分煤種的鍋爐而 言，選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)很難達(dá)到100mg/Nm³的排放標(biāo)準(zhǔn)。選擇性催化還原(SCR) 技術(shù)是利用尿素、氨等還原劑，在催化劑的作用下，在適宜的溫度范圍(200～450℃)內(nèi)將煙 氣中的NOx還原為N²的技術(shù)。SCR技術(shù)具有脫硝效率高、泄漏率低等優(yōu)點(diǎn)，目前工業(yè)應(yīng)用中采 用SCR脫硝技術(shù)可以很好地將NOx排放量控制在100mg/Nm³的排放標(biāo)準(zhǔn)以下。

為了保證SCR反應(yīng)在適宜的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，一般將SCR系統(tǒng)布置在尾部煙道內(nèi)的 一、二級省煤器之間，但是對于受熱面常規(guī)布置的循環(huán)流化床鍋爐而言，其尾部煙道內(nèi)布置 了大量受熱面，而SCR系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，需要延長或改變尾部煙道結(jié)構(gòu)才能保證足夠 的安裝空間，因此常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐安裝SCR系統(tǒng)會對尾部煙道受熱面、鋼架及扶梯等 結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大影響。

例如，現(xiàn)有技術(shù)中的一種帶有空氣冷卻式旋風(fēng)分離器的循環(huán)流化床鍋爐，利用一、 二次風(fēng)空氣冷卻分離器，節(jié)省了空氣預(yù)熱器的受熱面和所占的空間，為SCR系統(tǒng)的安置提供 了條件。但是，這種循環(huán)流化床鍋爐一般直接采用氨氣來對尾氣進(jìn)行脫硝處理，而氨氣不便 于運(yùn)輸和儲存，或者需要增加額外的尿素分解裝置來得到氨氣，這些裝置使得循環(huán)流化床 鍋爐的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜且占據(jù)了更大的空間。另外，現(xiàn)有技術(shù)中也存在利用煙氣熱量進(jìn)行尿 素?zé)峤獾睦樱摴に噾?yīng)用于煤粉爐中，需要將煙氣引出預(yù)加熱尿素，再將尿素從SCR上游 煙道內(nèi)噴入，但是這些預(yù)加熱系統(tǒng)和尿素研磨系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，需要提供一種新型的循環(huán)流化床鍋爐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊且能夠簡化脫硝過程的循環(huán)流化床鍋爐。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種循環(huán)流化床鍋爐，該循環(huán)流化床鍋爐包括爐 膛、旋風(fēng)分離器、連接所述爐膛的排煙口與所述旋風(fēng)分離器的入口的排煙管道、連接所述爐 膛的返料口與所述旋風(fēng)分離器的排料口的返料管道、與所述旋風(fēng)分離器的尾氣排放口連接 的尾部煙道以及設(shè)置于所述尾部煙道內(nèi)的選擇性催化還原系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)流化床鍋 爐還包括設(shè)置于所述爐膛內(nèi)的多個受熱單元以及用于向所述旋風(fēng)分離器內(nèi)提供產(chǎn)氨原料 的產(chǎn)氨原料配比系統(tǒng)，所述受熱單元能夠吸收熱量而將所述爐膛的煙氣排放溫度降低到產(chǎn) 氨原料產(chǎn)生氨氣所需的溫度。

優(yōu)選地，所述產(chǎn)氨原料為尿素溶液，所述爐膛的煙氣排放溫度為400℃～500℃。

優(yōu)選地，所述尿素溶液的濃度為40％～55％。

優(yōu)選地，所述旋風(fēng)分離器的尾氣排放口處的煙氣溫度為300℃～400℃。

優(yōu)選地，所述產(chǎn)氨原料配比系統(tǒng)包括料箱和霧化噴嘴，所述霧化噴嘴設(shè)置于所述 排煙管道內(nèi)以將所述料箱內(nèi)的產(chǎn)氨原料排放至所述旋風(fēng)分離器內(nèi)。

優(yōu)選地，所述產(chǎn)氨原料配比系統(tǒng)包括多個所述霧化噴嘴，所述霧化噴嘴的噴射方 向?yàn)槌蛩鲂L(fēng)分離器所處的一側(cè)，且所述霧化噴嘴的噴射方向與所述排煙管道的延伸 方向之間的夾角為30°～60°。

優(yōu)選地，多個所述受熱單元包括過熱器、再熱器和一級省煤器。