[實用新型]一種適于電站鍋爐用的復合還原型低NOx排放裝置

有效

• 申請號: 201922073062.6
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN211084104U
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 張忠孝;畢德貴;于娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F23J15/00
• 分類號: F23J15/00;F23K1/02;C10J3/48;F23C7/06;F23C7/02;F23C5/08
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 沈美英

本實用新型涉及一種適于電站鍋爐用的復合還原型低NOx排放裝置，包括具有將煤粉處理成水煤漿功能、內含水煤漿罐的水煤漿生成機構，具有熱解生成具還原活性成份熱解氣功能、內含熱解反應器和旋風分離器的水煤漿熱解反應機構，及具有深度還原燃燒煙氣中NOx功能的復合還原型燃燒裝置。采用高速分離風和合適的燃盡風率，在燃燒區創造氧量＜1％、可抑制燃燒中NOx生成的低氧區，并利用復合噴口將水煤漿熱解反應生成、內含還原活性組份的熱解氣和氨氣送入該區域，在還原性氛圍中與煙氣中的NOx發生還原反應，突破了常規還原劑還原NOx使用溫度窗口的限制，確保了爐內高效燃燒和經濟還原，從總體上降低煙氣中NOx濃度，實現煤粉燃燒爐的NOx超低排放。

技術領域

本實用新型涉及鍋爐輔助設施技術領域，特別是一種適于電站鍋爐用的復合還原型低NOx排放裝置。

背景技術

電站鍋爐NOx排放是大氣污染的主要源頭之一。我國近年正在加大環境污染的治理力度，對于電站鍋爐的煙氣排放，目前正在推行NOx排放濃度小于50mg/m³的排放限值，目前普遍采用的高效降低NOx技術主要有選擇性催化還原(SCR)技術和選擇性非催化還原(SNCR)技術，這兩種技術主要是通過向煙氣中噴入氨還原劑還原NOx。但SNCR技術存在反應溫度窗口較窄、氨逃逸嚴重等問題，SCR技術存在催化劑壽命短、鍋爐效率降低、煙道堵塞及安裝和運行成本高等不利因素，就實用效果而言，兩者均有局限性，目前已成為困擾業界、亟待解決的一大難題。

發明內容

本實用新型的目的是要克服現有電站鍋爐實現NOx＜50mg/m³低排放限值存在技術瓶頸的問題，提供一種能突破氨還原NOx時溫度窗口限制，同時實現電站鍋爐高效、低成本深度脫硝的復合還原型低NOx排放裝置。

本實用新型適于電站鍋爐用的復合還原型低NOx排放裝置，主體包括水煤漿生成機構和水煤漿熱解反應機構，其特征在于還包括復合還原型燃燒裝置，其中：

所述的水煤漿生成機構具有將煤粉處理成水煤漿的功能，主要包括水煤漿罐、水煤漿閥門、過濾器、水煤漿泵、水煤漿噴槍；

所述的水煤漿熱解反應機構具有供水煤漿進行熱解反應、并輸出具有還原活性成份熱解氣的功能，主要包括上設有頂部熱解氣出口A、中部入料口、底部入料口和近底部回料入口的熱解反應器，上設有熱解氣出口B 和下料出口的旋風分離器，設置在所述熱解氣出口B和復合還原型燃燒裝置之間的熱解氣管道，設置在所述下料出口和熱解反應器之間的返料器，設置在熱解反應器底部入料口上的等離子點火器，與鍋爐尾部煙道相連的循環煙氣入口，及上設有熱風閥門的熱風管道；

所述的復合還原型燃燒裝置具有深度還原燃燒煙氣中NOx的功能，主要包括與制粉系統相連的一次風管道，與鍋爐空氣預熱器相連的高壓送風機，上設有高位分離風閥門的高位分離風管道，高位分離風噴口，風箱，低位燃盡風噴口，熱解氣和氨氣復合噴口，及數個互相間隔設置的一次風噴口和二次風噴口。

此外，所述的高位分離風噴口和低位燃盡風噴口之間的風率為30-40％，上下擺動范圍為30°，左右擺范圍為10°，噴口風速為80-100m/s，能在煤粉燃燒的燃燒裝置區創造氧濃度﹤1％的強還原性氛圍，深度降低燃燒過程中產生的NOx，同時高速分離風可使得出口煙氣中的CO充分燃燒，保證較高的燃盡效率；所述的熱解氣和氨氣復合噴口由數層組合噴口疊置構成，每層組合噴口包括位于中心的氨氣噴口和對稱布設在氨氣噴口兩側的若干熱解氣噴口；所述的一次風噴口和二次風噴口為相互間隔、交替布設；所述的水煤漿噴槍的噴嘴為偏轉角度可調式。