[發明專利]一種可以提高SNCR反應效率的鍋爐

在審

• 申請號: 202010121048.3
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111197740A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 李楠;劉海峰;張世鑫;史磊
• 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: F23C10/18
• 分類號: F23C10/18;F23L15/04;F22G3/00;F23J15/02;F23J15/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種可以提高SNCR反應效率的鍋爐，包括鍋爐和尾部煙道，鍋爐的煙氣出口連通尾部煙道入口，尾部煙道的出口連通除塵器；尾部煙道沿著介質流向包括下降段和上升段，下降段和上升段在尾部煙道的底部連通，尾部煙道的入口處沿著介質流向設置有一套SNCR還原劑噴槍和一套均流裝置，上升段內布置受熱面；煙氣在經過爐膛出口以后，流經尾部煙道下降段這一絕熱空間，通過優化受熱面的布置，可使該空間處于SNCR反應窗口溫度范圍內，同時保證SNCR有充足反應時間；上升段內高溫過熱器布置在最下層，可以最大限度的節約主蒸汽管道金屬材料的使用量，節約投資成本；上升段內煙氣自下而上的流動，可以避免積灰，節約鍋爐吹灰運行成本。

技術領域

本發明屬于火力發電鍋爐技術領域，具體涉及一種可以提高SNCR反應效率的鍋爐。

背景技術

選擇性非催化還原反應(SNCR)脫硝是火力發電廠氮氧化物脫除的主流技術之一，其反應溫度窗口為850～1050℃，SNCR脫硝廣泛應用于循環流化床(CFB)鍋爐，旋風分離器的存在使脫硝效率在CFB鍋爐較煤粉爐相比有較大提高，最高可達80％左右。近年來環保壓力日益增大，對鍋爐SNCR脫硝效率提出了更高的要求，影響CFB鍋爐SNCR脫硝效率的重要因素為還原劑霧化后與高溫煙氣的混合是否充分、反應溫度是否滿足條件、反應時間是否充足。無論CFB鍋爐還是煤粉(PC)鍋爐，為了節約成本，鍋爐布置力求緊湊。對于傳統PC鍋爐，熱煙氣從爐膛出口依次通過高過、低過、省煤器等，迅速降低煙溫；對于傳統CFB鍋爐，煙氣從分離器經過后同樣依次經過高過、低過、省煤器等各受熱面，兩者共同的特點為煙道中可供SNCR反應的區域很短，甚至煙氣與還原劑混合后無反應時間，制約SNCR脫硝反應效率的提高，該因素也是SNCR難以在PC鍋爐應用的主要原因。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供了一種可以提高SNCR反應效率的鍋爐，區別于傳統的π型鍋爐，N型鍋爐的尾部煙道多出一段上升煙道，并且鍋爐主要受熱面均布置于此，受熱面前部為SNCR反應提供滿足溫度窗口的空間與時間，使SNCR反應得以充分進行，提高脫硝效率，節約脫硝成本，同時優化鍋爐受熱面布置方式，降低投資成本。

為解決上述技術問題，本發明通過以下方案予以實現：一種可以提高SNCR反應效率的鍋爐，包括鍋爐和尾部煙道，鍋爐的煙氣出口連通尾部煙道的入口，尾部煙道的出口連通除塵器；尾部煙道沿著介質流向包括下降段和上升段，下降段和上升段在尾部煙道的底部連通，尾部煙道的入口處沿著介質流向設置有一套SNCR還原劑噴槍和一套均流裝置，上升段內布置受熱面。

上升段中從下往上依次設置高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器和空氣預熱器，空氣預熱器布置在除塵器的入口處。

空氣預熱器沿水平方向或豎直方向布置。

SNCR還原劑噴槍設置在尾部煙道的水平段。

均流裝置設置在下降段，均流裝置沿水平方向設置。

尾部煙道的下降段橫截面為矩形，下降段內壁敷設耐火層和保溫層，保溫層緊貼下降段內壁，耐火層和保溫層通過抓釘與下降段內壁連接；耐火層采用耐火可塑料敷設，保溫層采用保溫可塑料敷設。

尾部煙道的下降段采用鋼板制成，抓釘與鋼板焊接固定。

尾部煙道的底部連通灰斗，上升段和下降段的底部開口連通灰斗的入口，灰斗底部的出口連通輸灰裝置。

爐膛為CFB鍋爐爐膛、煤粉爐爐膛或鏈排爐爐膛。

與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：煙氣在經過爐膛出口以后，流經尾部煙道下降段，再經過上升段換熱后進入除塵器，延長處于SNCR反應窗口溫度煙氣的通道，能使煙氣在SNCR反應窗口溫度范圍內充分反應，大大提高SNCR脫硝反應效率。