[發明專利]一種適合生物質鍋爐的脫硝系統

在審

• 申請號: 201810700816.3
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108654352A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 張世鑫;趙鵬勃;李楠;袁野;劉海峰;高洪培
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;B01D53/56
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

一種適合生物質鍋爐的脫硝系統，本發明包括生物質脫硝噴槍以及配套的還原劑制備及輸送系統、分配系統、霧化空氣系統、冷卻空氣系統，通過設置深入爐膛內的脫硝噴槍對爐膛中心區域直接噴入還原劑，可擴大脫硝反應區域，同時因冷卻風的存在，可以對爐膛中心缺氧情況有所緩解，提高鍋爐燃燒效率，本發明具有改造及布置方便、脫硝效率高、有助于提高鍋爐燃燒效率等優點。

技術領域

本發明涉及環保技術領域，特別涉及一種適合生物質鍋爐的脫硝系統。

背景技術

生物質鍋爐是以生物質能源作燃料的鍋爐。農業生產過程中的廢棄物，如農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等)、農業加工業的廢棄物(稻殼)等都可作為生物質鍋爐的燃料，生物質鍋爐排放煙氣中二氧化硫、氮氧化物含量較低，因此與燃煤鍋爐相比，生物質能源特點是可再生性、低污染性、廣泛分布性、總量十分豐富。但隨著國家對鍋爐煙氣排放環保標準的提高，生物質鍋爐已經不適應新的環保要求。現各地已要求生物質鍋爐煙氣的排放標準按GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》執行，即塵、二氧化硫、氮氧化物的排放限值為30，200，200mg/m³，其中重點地區按20，50，100mg/m³執行。經對生物質鍋爐煙氣調研、測試、分析，生物質鍋爐煙氣有如下特點：①爐膛溫度差別大，生物質鍋爐主要有爐排爐和循環流化床爐，每種爐型又分為中溫中壓爐、次高溫次高壓爐、高溫高壓爐，爐膛溫度分別為700～760℃、880～950℃、850～1100℃；②二氧化硫、氮氧化物濃度低、波動大，燃燒純生物質時二氧化硫、氮氧化物質量濃度在100～250mg/m³波動，如燃料中摻雜模板、木材、樹皮，煙氣中二氧化硫、氮氧化物質量濃度在250～600mg/m³波動，瞬時也可達1g/m³以上。

SNCR屬于選擇性非催化還原技術，SNCR技術適用于爐膛出口煙溫滿足800～1100℃的鍋爐，低于此溫度時脫硝效率較低，且氨與煙氣混和效果對脫硝效率有很大影響(如旋風入口區混和效果比較好)。如混和不充分、反應時間不夠，要達到相同的脫硝效率，會增加運行費用，同時尾氣氨逃逸也存在超標問題。另生物質鍋爐煙氣中SO³含量時常偏高，在280℃以下的低溫區設備，存在硫酸鹽堵塞、腐蝕等問題。SNCR脫硝效率還與煙所中氮氧化物的初始濃度有關，生物質鍋爐SNCR脫硝效率在20％～50％。

目前，一般采用SNCR+SCR技術進行生物質鍋爐脫硝，然而，隨著CFB鍋爐容量增大，爐膛截面隨之增加，四周側壁布置的SNCR脫硝噴槍距離爐膛中心的距離可達幾米到十幾米，使還原劑很難靠噴射和擴散到達爐膛中心區域，使反應區域減少，從而導致脫硝效率降低。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種適合生物質鍋爐的脫硝系統，具有改造及布置方便、脫硝效率高、有助于提高鍋爐燃燒效率等優點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種適合生物質鍋爐的脫硝系統，包括生物質爐膛3及布置于生物質爐膛3內的生物質脫硝噴槍4以及配套的還原劑制備及輸送系統、分配系統、霧化空氣系統、冷卻空氣系統；所述的生物質爐膛3下層設置有流化風帽2，生物質爐膛3底部設置有風室1，所述的生物質脫硝噴槍4噴嘴布置于爐膛3內，生物質脫硝噴槍4的另一端置于爐膛3下方的風室1內部或外部；

還原劑制備及輸送系統，用于為生物質脫硝噴槍4提供還原劑；

霧化空氣系統，用于為生物質脫硝噴槍4提供霧化空氣氣源；

冷卻空氣系統，用于為生物質脫硝噴槍4提供冷卻空氣風源；

分配系統，用于對生物質脫硝噴槍4內部的氣體進行分配。

所述的生物質脫硝噴槍4由霧化空氣套管5、噴槍芯管6、冷卻空氣套管7組成，噴槍芯管6上套接有霧化空氣套管5和冷卻空氣套管7。