[發(fā)明專利]基于臭氧脫硝的大型燃煤鍋爐高效低氮減排系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109084317A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 樊孝華;丁寧;高建榮;馬希紅;王建國;米翠麗
• 申請（專利權）人: 河北冀研能源科學技術研究院有限公司;河北建投宣化熱電有限責任公司
• 主分類號: F23J15/02
• 分類號: F23J15/02;F23L7/00;B01D53/56;B01D53/76
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于臭氧脫硝的大型燃煤鍋爐高效低氮減排系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括制氧機、鍋爐和煙囪，制氧機和煙囪之間并列設置有兩條燃燒氧氣的第一支路和第二支路，所述第一支路包括通過管道依次連接的純氧分配裝置一、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射系統(tǒng)，所述第二支路包括液氧儲罐、純氧分配裝置二、三次送風裝置和富氧燃燒器；所述純氧分配裝置一和純氧分配裝置二的受控端分別與控制其工作狀態(tài)的控制器輸出端連接，控制器的輸入端通過數(shù)據(jù)線與鍋爐的負荷采集端口連接。本發(fā)明能夠同時兼顧鍋爐煙氣氮氧化物減排和鍋爐的經(jīng)濟性，在降低排放的同時，進一步提升鍋爐燃燒效率和低負荷穩(wěn)燃效果，實現(xiàn)臭氧脫硝系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)的有機結合。

技術領域

本發(fā)明涉及大型燃煤鍋爐節(jié)能及低氮減排技術領域，特別是一種鍋爐減排系統(tǒng)和方法。

背景技術

隨著環(huán)保治理的逐漸深入，臭氧在鍋爐煙氣環(huán)保脫硝的應用逐漸增多，臭氧作為一種強氧化劑，可以容易的將NO氧化成可溶于水生成HNO₂和HNO₃的NO₂、N₂O₃、N₂O₅等高價態(tài)氮氧化物，然后采用反應器進行吸收。臭氧制備過程中需要以純氧為原料，這需要依靠制氧機來制備純氧，而制氧機的出力無法根據(jù)鍋爐來調(diào)整，這導致低負荷下臭氧需求量減少時，大量富余的純氧只能浪費掉，而制氧機的耗電量非常大，這導致環(huán)保設備節(jié)能效果非常差，運行成本高，因此如何將富余的純氧合理利用，進一步提升經(jīng)濟效益成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種基于臭氧脫硝系統(tǒng)的大型燃煤鍋爐高效低氮減排系統(tǒng)及方法，解決臭氧脫硝運行成本高的同時，提高燃煤鍋爐低負荷靈活性以及鍋爐在低氮燃燒配風情況下的鍋爐效率，實現(xiàn)臭氧脫硝系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)的有機結合。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。

基于臭氧脫硝的大型燃煤鍋爐高效低氮減排系統(tǒng)，包括制備氧氣的制氧機、鍋爐和煙囪，所述制氧機和煙囪之間并列設置有兩條燃燒氧氣的第一支路和第二支路，所述第一支路包括通過管道依次連接的純氧分配裝置一、臭氧發(fā)生器和臭氧噴射系統(tǒng)，其中純氧分配裝置一的輸入端通過管道連通制氧機的輸出端，臭氧噴射系統(tǒng)的輸出端通過管道連通煙囪；所述第二支路包括液氧儲罐、純氧分配裝置二、三次送風裝置和富氧燃燒器，其中液氧儲罐的輸入端通過管道連通純氧分配裝置一，液氧儲罐的輸出端通過管道純氧分配裝置二的輸入端，純氧分配裝置二的輸出端分別與三次送風裝置和富氧燃燒器的輸入端連通，三次送風裝置和富氧燃燒器的輸出端連通鍋爐的輸入端，鍋爐的輸出端通過連通煙囪；所述純氧分配裝置一和純氧分配裝置二的受控端分別與控制其工作狀態(tài)的控制器輸出端連接，控制器的輸入端通過數(shù)據(jù)線與鍋爐的負荷采集端口連接。

上述基于臭氧脫硝的大型燃煤鍋爐高效低氮減排系統(tǒng)，所述純氧分配裝置一還通過旁路管道直接與純氧分配裝置二連通。

一種基于臭氧脫硝的大型燃煤鍋爐高效低氮減排方法，所述控制器根據(jù)鍋爐負荷變化通過實時調(diào)節(jié)純氧分配裝置一和純氧分配裝置二工作狀態(tài)進行純氧的分配，所述純氧分配裝置一的調(diào)節(jié)規(guī)律為，液氧儲罐進氣量/臭氧發(fā)生器進氣量=（1-鍋爐負荷率）/鍋爐負荷率；純氧分配裝置二的調(diào)節(jié)規(guī)律為，當鍋爐負荷大于50%，富氧燃燒器進氣量取0，當鍋爐負荷小于50%時，其調(diào)節(jié)規(guī)律為，富氧燃燒器進氣量/三次送風裝置系統(tǒng)進氣量=（1-鍋爐負荷率）/鍋爐負荷率。

由于采用了以上技術方案，本發(fā)明所取得技術進步如下。

本發(fā)明高效低氮減排系統(tǒng)能夠同時兼顧鍋爐煙氣氮氧化物減排和鍋爐的經(jīng)濟性，在降低排放的同時，進一步提升鍋爐燃燒效率和低負荷穩(wěn)燃效果，實現(xiàn)臭氧脫硝系統(tǒng)和鍋爐燃燒系統(tǒng)的有機結合，從而提高火電機組的競爭性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構原理圖。