[發明專利]一種用于CFB鍋爐的脫硝系統

在審

• 申請號: 202011283306.4
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112870943A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 何金亮;盧承政;梁俊杰;周健;謝新華;宋玉寶;金理鵬;方朝君;黃飛;趙寧波;朱德力;王建陽;張庚;李明磊;韋振祖;陳嵩濤
• 申請（專利權）人: 蘇州西熱節能環保技術有限公司;西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/75
• 分類號: B01D53/75;B01D53/56;B01D53/79;B01D53/90;B01D53/96;F23J15/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 王樺

本發明涉及一種用于CFB鍋爐的脫硝系統，包括尿素供送單元、SNCR和SCR脫硝單元，所述的SNCR和SCR脫硝單元包括旋風分離器、與所述的旋風分離器出口相連通的過熱器、與所述的過熱器相連通的一級省煤器、與所述的一級省煤器相連通的二級省煤器、與所述的一級省煤器、二級省煤器之間煙道相連通SCR催化劑供給部件，所述的尿素供送單元分別于所述的旋風分離器入口煙道、所述的一級省煤器入口煙道相連通。本發明可確保CFB鍋爐在寬負荷運行范圍內、燃用劣質煤條件下經濟、安全的實現NOx超低排放。

技術領域

本發明涉及脫硝技術領域，具體涉及一種用于CFB鍋爐的脫硝系統。

背景技術

2014年國家發改委、環境保護部、能源局聯合下發了《煤電節能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》（發改能源[2014]2093號），開始推動國內燃煤機組實施超低排放改造，其中NOx排放濃度限值為50mg/m³。因此，如何在寬負荷范圍內實現煙氣污染物超低排放，已成為燃煤火電機組普遍關注的焦點。

CFB（Circulating Fluidized Bed）循環流化床，采用流態化燃燒，主要結構包括燃燒室（包括密相區和稀相區）和循環回爐（包括高溫氣固分離器和返料系統）兩大部分，廣泛應用于難燃固體燃料（如煤矸石、油頁巖、城市垃圾、淤泥和其他廢棄物）的燃燒利用。

CFB鍋爐具有燃料適應性廣、污染物排放濃度低等特點，在國內發展非常迅速，尤其是在燃煤品質較差的地區。CFB鍋爐燃燒溫度低于常規大型切圓燃燒及對沖燃燒鍋爐，鍋爐出口NOx排放濃度相對較低；另外，CFB鍋爐設置有旋風分離器，其入口煙溫通常在SNCR工藝的高效“溫度窗口”內，在旋風分離器內煙氣會發生劇烈混合，有利于SNCR反應。由于CFB鍋爐采用SNCR脫硝工藝效率較高，NOx排放濃度基本能滿足《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）要求，同時其投資遠低于SCR脫硝工藝，因此成為CFB鍋爐普遍采用的脫硝工藝。

然而，SNCR脫硝工藝對反應“溫度窗口”要求很高，當鍋爐負荷降低時，SNCR反應區域煙溫也隨之降低，如煙溫低于SNCR反應“溫度窗口”，將造成脫硝效率下降、還原劑耗量明顯增加，NOx排放面臨超標。另一方面，在超低排放背景下，尤其是當鍋爐燃用較差煤種時，僅靠SNCR也面臨脫硝效率不足、NOx排放濃度超標的風險。因此，針對燃煤機組參與深度調峰、負荷下調的客觀形勢，同時考慮到燃用煤種的適應性，研究一套適用于CFB鍋爐的寬負荷高效脫硝系統，十分必要。

參見公開號為CN 111298643A的專利公開了一種適用于循環流化床鍋爐全負荷脫硝控制系統，該系統包括脫硝劑（氨水）儲倉、脫硝劑輸送裝置、若干脫硝劑分配模塊以及若干脫硝劑噴射裝置，其中脫硝劑噴射裝置分別安裝在爐膛下部、爐膛上部及轉向室區域，在鍋爐不同負荷時，根據各區域的煙氣溫度投運不同的噴射裝置，實現NOx高效脫除。雖然其一定程度上提高了SNCR脫硝系統的負荷適應性，但SNCR脫硝工藝要實現高的NOx脫硝效率，不僅需要反應溫度適宜，還需要還原劑與煙氣的充分混合，這也是SNCR噴射裝置通常布置在旋風分離器入口煙道的主要原因之一。對于該方案來說，脫硝劑噴射裝置布置在爐膛下部、上部及轉向室區域均難以滿足還原劑與煙氣的充分混合，因此脫硝效率難以得到保證。此外，該方案采用危險品氨水作為脫硝劑，與當前國務院和能源局要求電力企業加強危險化學品運輸安全管控、積極實施危化品技術改造升級的要求不符。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于CFB鍋爐的脫硝系統，針對CFB鍋爐低負荷下SNCR脫硝效率低、NOx排放濃度不滿足環保排放標準的實際情況，同時考慮拓寬鍋爐燃用煤種范圍，提供一套適用于CFB鍋爐的寬負荷高效脫硝系統，通過寬負荷高效脫硝系統的靈活投運，確保CFB鍋爐經濟、高效、安全的實現寬負荷運行范圍內NOx達標排放。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：