[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)熱解再燃協(xié)同SNCR脫硝系統(tǒng)及其方法

在審

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• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113171677A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸續(xù);張向宇;張波;吳慶龍;向小鳳;徐宏杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/56
• 分類號: B01D53/56;B01D53/79;B01D53/75;F23J15/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發(fā)明一種生物質(zhì)熱解再燃協(xié)同SNCR脫硝系統(tǒng)及其方法，系統(tǒng)包括連接在鍋爐上的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)、氨基還原劑供應(yīng)系統(tǒng)和兩級SNCR脫硝裝置；所述的兩級SNCR脫硝裝置包括第一級SNCR脫硝反應(yīng)器和第二級SNCR脫硝反應(yīng)器；所述的鍋爐自下而上依次設(shè)置有位于主燃區(qū)的低氮燃燒器、位于再燃區(qū)的生物質(zhì)熱解氣噴口、位于燃盡區(qū)的SOFA風(fēng)噴口和第一級SNCR脫硝反應(yīng)器；爐膛水平煙道處依次設(shè)置有屏式過熱器、第二級SNCR脫硝反應(yīng)器和高溫過熱器；所述的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的固相出口連接低氮燃燒器，氣相出口連接生物質(zhì)熱解氣噴口；所述的氨基還原劑供應(yīng)系統(tǒng)輸出端分別連接第一級SNCR脫硝反應(yīng)器和第二級SNCR脫硝反應(yīng)器的氨基還原劑噴槍。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，簡單高效，穩(wěn)定可行。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及火電廠煙氣脫硝技術(shù)，具體為一種生物質(zhì)熱解再燃協(xié)同SNCR脫硝系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

氮氧化物是燃煤電廠主要的大氣污染源之一，其大量排放會(huì)引起酸雨、光化學(xué)煙霧等環(huán)境問題。目前，燃煤電廠常用的氮氧化物減排技術(shù)包括低空氣分級燃燒、局部再燃、非選擇性催化還原技術(shù)(SNCR)及選擇性催化還原技術(shù)(SCR)等。不同脫硝工藝的結(jié)合或聯(lián)用將是脫硝技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，創(chuàng)新脫硝機(jī)理、研發(fā)多級復(fù)合脫硝工藝正成發(fā)展方向。

局部再燃是降低燃煤鍋爐NOx排放的有效措施之一，該技術(shù)主要是將爐內(nèi)燃燒過程沿爐膛高度分為3個(gè)燃燒區(qū)：主燃區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)，利用燃料分級形成的還原性氣氛，迫使主燃區(qū)內(nèi)形成的NOx在再燃區(qū)內(nèi)還原成N₂及其他含氮分子，最后在燃盡區(qū)補(bǔ)充部分空氣氧化剩余可燃物。生物質(zhì)是一種特殊的燃料，揮發(fā)分極高，當(dāng)溫度在700-1100℃時(shí)，生物質(zhì)發(fā)生高溫閃速熱解，產(chǎn)生H₂、CH_i、CO等可燃?xì)怏w，這些可燃?xì)怏w作為再燃燃料由再燃區(qū)噴入爐膛，能夠有效還原煙氣中的NOx。此外，生物質(zhì)燃燒可提供熱量，減少了煤的用量，進(jìn)而降低CO₂排放量，因此生物質(zhì)再燃是一種清潔高效的脫硝方法。

SNCR煙氣脫硝技術(shù)是在850-1150℃溫度區(qū)間、有氧條件下，噴入氨基還原劑將NO還原成N₂和H₂O，研究表明，適當(dāng)添加CHi、CO、H₂及其混合氣可提高低溫條件下SNCR的反應(yīng)的脫硝效率。

生物質(zhì)高溫?zé)峤饽軌虍a(chǎn)生CHi、H₂、CO等還原性氣體以及焦炭，現(xiàn)有技術(shù)中常通過生物質(zhì)再燃來降低爐內(nèi)氮氧化物，但未對生物質(zhì)熱解過程中產(chǎn)生的熱解炭和混合煙氣在進(jìn)入爐膛內(nèi)部不同區(qū)域進(jìn)行分類處理，從而導(dǎo)致在爐膛內(nèi)部仍存在脫硝效率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種生物質(zhì)熱解再燃協(xié)同SNCR脫硝系統(tǒng)及其方法，設(shè)計(jì)合理，簡單高效，穩(wěn)定可行。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種生物質(zhì)熱解再燃協(xié)同SNCR脫硝系統(tǒng)，包括連接在鍋爐上的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)、氨基還原劑供應(yīng)系統(tǒng)和兩級SNCR脫硝裝置；

所述的兩級SNCR脫硝裝置包括第一級SNCR脫硝反應(yīng)器和第二級SNCR脫硝反應(yīng)器；

所述的鍋爐自下而上依次設(shè)置有位于主燃區(qū)的低氮燃燒器、位于再燃區(qū)的生物質(zhì)熱解氣噴口、位于燃盡區(qū)的SOFA風(fēng)噴口和第一級SNCR脫硝反應(yīng)器；爐膛水平煙道處依次設(shè)置有屏式過熱器、第二級SNCR脫硝反應(yīng)器和高溫過熱器；

所述的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)的固相出口連接低氮燃燒器，氣相出口連接生物質(zhì)熱解氣噴口；

所述的氨基還原劑供應(yīng)系統(tǒng)輸出端分別連接第一級SNCR脫硝反應(yīng)器和第二級SNCR脫硝反應(yīng)器的氨基還原劑噴槍。

進(jìn)一步的，所述的生物質(zhì)熱解系統(tǒng)包括球磨機(jī)，設(shè)置在球磨機(jī)入料口的生物質(zhì)顆粒給料斗，連接在球磨機(jī)出口的旋風(fēng)分離器，設(shè)置在旋風(fēng)分離器氣相出口管路上的熱解氣噴槍；