[實用新型]一種用于煤粉爐的旋片式SNCR脫硝混合系統

有效

• 申請號: 201920712701.6
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN210057875U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 袁野;高洪培;時正海;王海濤;孫獻斌
• 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: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 李紅霖

本實用新型公開的一種用于煤粉爐的旋片式SNCR脫硝混合系統，屬于SNCR技術領域。通過在水平煙道內設置由若干旋流數小于0.6的旋片組成的旋片混合器，使與第一還原劑噴射點和第二還原劑噴射點噴射出的還原劑混合后的煙氣流經旋片混合器后成為弱旋流，使煙氣與還原劑的混合增強，還原劑液滴與煙氣中的NOx等分子接觸概率提高，煙氣整體停留時間增長，處于最佳脫硝溫度區間的時間增加，提高SNCR脫硝效率，降低煤粉爐SCR反應器脫硝比重，減少催化劑體積，降低脫硝運行成本，同時可以減少還原劑逃逸，對后續尾部受熱面積灰焦有益。

技術領域

本實用新型屬于煤粉爐SNCR技術領域，具體涉及一種用于煤粉爐的旋片式SNCR脫硝混合系統。

背景技術

在燃煤發電所排放的大氣污染物中，NOx是一種主要的大氣污染物質，NOx與碳氫化合物可以在強光作用下造成光化學污染，排放到大氣中的NOx是形成酸雨的主要原因，嚴重危害生態環境。目前國內65％左右的NOx是由煤燃燒所產生的，因此作為主要燃煤設備的電站鍋爐和工業鍋爐成為今后控制NOx排放所必須關注的焦點。

總的來看，控制NOx排放的方法主要分為以下三個方面：燃燒前控制、燃燒過程中控制和燃燒后控制。燃燒前控制的方法是通過降低煤等燃料中的氮元素含量，從而降低NOx的生成。但洗煤、配煤、選煤和加氨脫氮等方法既成本高又工藝復雜，且對于脫除熱力型NOx效果不大，因此相關的應用較少。目前煙氣脫硝的主要應用側重于燃燒過程中和燃燒后。基于燃燒過程中的脫硝包括：煙氣再循環技術、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒技術、低氮燃燒器技術、低過量空氣燃燒技術等。燃燒過程中這些改進措施的應用能夠部分程度地降低NOx生成，但脫硝率并沒有提高。同時還會造成燃燒效率降低等負面影響。燃燒后控制即煙氣脫硝技術，主要分為選擇性非催化還原反應法(SNCR)和選擇性催化還原反應法(SCR)技術。SNCR技術是把還原劑(通常為一定濃度的氨水、尿素或其他氨基物質)采用特定型式的噴嘴，噴入到爐膛中合適的溫度范圍內(一般為850℃～1000℃)，噴入的還原劑會與煙氣混合，產生一系列的化學反應將煙氣中的NOx變為N₂，從而達到脫硝的目的。SCR技術是指在煙氣中噴入氨、烴類和其它還原劑反，同時加入催化劑將NOx轉化為無污染的N₂和H₂O。催化劑的化學組成，結構、壽命周期和價格等相關的因素可直接影響SCR技術的脫硝效率。目前的燃煤機組脫硝過程基本上通過燃燒后的煙氣脫硝技術脫除大部分NOx然后輔以部分燃燒中控制方法。

目前大部分煤粉爐的煙氣脫硝，由低氮燃燒器、分級燃燒技術、SNCR脫硝結合SCR技術為主，存在如下問題：1)在不影響燃燒效率的前提下，低氮和分級燃燒技術降低NOx原始排放有限；2)SNCR脫硝效率低，氨或尿素與煙氣混合不充分，停留時間不夠；3)SCR脫硝占整體脫硝效率比重大，催化劑的壽命和昂貴的價格使得運行成本較高，催化劑的效率也直接影響整體脫硝效率不穩定。

公開號為CN204933218U的專利文獻公開了本實用新型公開了一種用于煤粉爐的SNCR+SCR聯合脫硝裝置，其特征在于SNCR反應區的內壁設有單層或沿豎直方向間隔布置的多層第一噴槍組，煙道水平段內壁設有單層或沿水平方向間隔布置的多層第二噴槍組。該系統利用前面SNCR反應區的逃逸氨作為后面反應區的還原劑，水平段轉向室內補充噴槍組，在反應區氨逃逸不足的情況下，補充還原劑氨水溶液，有效降低氨逃逸率。但是該系統依舊沒有解決SNCR反應混合不充分，停留時間低的問題。

公開號為CN203862126U的專利文獻公開了一種用于四角切圓煤粉爐內脫硝的噴氨裝置，其在煙道高度方向布置的多層噴氨單元，每層噴氨單元包括布置在鍋爐前墻及側墻的短槍和布置在四角的長槍，布置在鍋爐四角的長槍與爐內氣流的方向反切,強化了氨氣在爐內的擴散，提高了鍋爐的脫硝效率。同樣該系統噴氨位置靠近燃燒區域，SNCR反應未處于高效區間，同時會較大程度的影響鍋爐燃燒效率。

發明內容