专利名称：一种喷射生物质焦的脱硝系统的制作方法
技术领域：
本发明属于节能环保领域，涉及ー种脱硝系统，具体一种喷射生物质焦的脱硝系统。
背景技术：
NOx主要来源于燃煤电站锅炉及车辆发动机的燃烧，排放到大气中的NOx不能造成光化学烟雾污染，还能与硫氧化物一起形成酸雨，对人、植物、建筑物和水源等造成严重的污染和损害。目前常用的脱硝技术主要包括选择性催化还原脱硝(SCR)、选择性非催化脱硝(SNCR)、低NOx燃烧器、空气分级、燃料分级及再燃等技术。其中SCR的脱硝效率高，但建设和维护费用昂贵，其他几种则很难满足国家现有的环保要求，因此亟需一种高效经济的脱氮技术。
生物质则被广泛认为是ー种“C02零排放”的环境友好型可再生能源，近年来随着温室效应的加剧，对生物质综合利用的研究也越来越引起人们的关注。早已有研究提出将生物质作为再燃燃料，通过设计新的燃烧系统将生物质作为再燃燃料从燃尽风前、主燃区后在高温下送入炉内实现脱硝；而近年来的研究表明焦炭对NOx也具有较高的脱除效率，尤其是生物质中的碱金属含量很高，碱金属本身对焦炭还原NOx的过程就具有催化和促进作用，因此如将含碱金属的生物质焦炭用于脱硝，则可实现更高的脱硝效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不仅能实现高效的脱除NOx，还能达到通过利用生物质减排CO2的目的喷射生物质焦的脱硝系统。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是包括与炉膛相连通的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置，所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置包括生物质焦碳料仓以及与生物质焦碳料仓相连通的带有送风ロ的喷焦风道，在位于生物质焦碳料仓后端的喷焦风道上安装有风机，喷焦风道的出ロ安装有固定于炉膛侧壁上的生物质焦碳喷ロ。所述的在喷焦风道的送风口上还安装有喷焦风阀门，送风温度低于300°C。所述的生物质焦碳料仓内安装有料仓搅动轴。所述的生物质焦碳料仓的上端安装有带有给料阀门的给料管。所述的生物质焦碳喷口下游的炉膛侧壁上还布置有燃尽风装置，该燃尽风装置包括安装在炉膛侧壁上的与生物质焦碳燃尽风道相连通的生物质焦碳燃尽风喷ロ。所述的生物质焦碳燃尽风道上还安装有特征质焦碳燃尽风阀门。所述的生物质焦碳喷ロ的喷射速度为25-45m/s ;由生物质焦碳喷ロ送入炉膛内的生物质焦燃烧释放的热量占燃烧设备所有燃料输入热量的比例不高于5%，生物质焦碳喷ロ至生物质焦碳燃尽风喷ロ之间的停留时间不低于O. 15s。所述的生物质焦碳燃尽风喷ロ的入口喷射速度30-45m/s，温度250_330°C。所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置与燃尽风装置对称布置在炉膛两侧。
所述的由生物质焦碳喷ロ喷射入炉膛内的掺杂碱金属生物质焦碳平均粒径小于200 μ m。本发明适用于链条炉、流化床及煤粉炉等燃烧设备，通过喷射生物质焦碳实现对NOx的还原。本发明的优点在于可布置在大型煤粉炉、流化床及其他类型エ业炉上，安装方便，应用范围广；利用高温下生物质焦碳还原NOxM程中碱金属的催化作用，实现了 NOx的高效脱除；选择生物质焦碳作为高温及富燃料条件下NOx的还原剂，同时通过自身燃烧释放出热量，提高了燃烧设备及NOx脱除的经济性；生物质焦碳高速喷射入炉内，通过增强湍动加剧生物质焦碳与上游烟气中NOx的混合，提高了 NOx的脱除效率；
图I是本发明的整体结构示意图。其中，I-生物质焦碳喷ロ ；2-风机；3_喷焦风道；4_喷焦风阀门；5_生物质焦碳料仓；6_料仓搅动轴；7_给料阀门；8_给料管；9_生物质焦碳燃尽风道；10-生物质焦碳燃尽风阀门；11-生物质焦碳燃尽风喷ロ
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进ー步详细说明。參见图I，本发明包括对称布置在炉膛两侧的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置与燃尽风装置，且燃尽风装置位于掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置的下游，所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置包括生物质焦碳料仓5以及与生物质焦碳料仓5相连通的带有喷焦 风阀门4的喷焦风道3，在位于生物质焦碳料仓5后端的喷焦风道3上安装有风机2，喷焦风道3的出口安装有固定于炉膛侧壁上的生物质焦碳喷ロ 1，在生物质焦碳料仓5内安装有料仓搅动轴6，生物质焦碳料仓5的上端安装有带有给料阀门7的给料管8 ；所述的燃尽风装置包括安装在炉膛侧壁上的与生物质焦碳燃尽风道9相连通的生物质焦碳燃尽风喷ロ 11，在生物质焦碳燃尽风道9上还安装有特征质焦碳燃尽风阀门10。喷焦风阀门4前的热空气的温度不超过300°C ;防止了自燃的发生，保证了生物质焦碳送粉系统的安全性。生物质焦碳与上游主燃区或燃尽区的烟气混合后与NOx反应的温度范围控制在800-1100°C,以防止生物质焦碳中碱金属加剧结焦；生物质焦碳高速喷射入炉内的喷射速度25-45m/s。在该反应区域，通过喷焦风阀门4调节炉内对应生物质焦碳喷ロ层燃烧区域的空气过量系数小于1，生物质焦碳还原NOx的反应在碱金属的催化作用下得到促迸。生物质焦碳喷ロ至燃尽风喷ロ之间的停留时间不低于O. 15s，保证了焦碳有充足时间与NOx反应，确保了 NOx的脱除效率；燃尽风喷ロ 11的入口喷射速度30-45m/s，温度250-330°C。通过该层燃尽风的加入，实现未燃生物质焦碳及其他未燃组份的燃尽，充分利用了 NOx还原剂生物质焦碳的热量，并提高了燃烧设备总体的燃烧效率。送入炉内生物质焦燃烧释放的热量占燃烧设备所有燃料输入热量的比例不高于5%。喷射入炉内的生物质焦碳平均粒径控制在200 μ m以下，以利于生物质焦碳的着火和燃尽。本发明将生物质焦碳通过给料管8经给料阀门7送入生物质焦碳料仓5，在搅动轴6的搅动下落入喷焦风道3，与通过喷焦风阀门4的热空气混合后经鼓风机2后通过生物质焦碳喷ロ I高速射入炉内；在生物质焦碳喷ロ I下游布置用于生物质焦碳燃尽的风道9和燃尽风喷ロ 11，作为整个燃烧设备的最后ー级燃尽风，通过调节生物质焦碳燃尽风阀门10控制燃尽风量，合 理组织燃烧。
权利要求
1.一种喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于包括与炉膛相连通的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置，所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置包括生物质焦碳料仓(5)以及与生物质焦碳料仓(5 )相连通的带有送风ロ的喷焦风道(3 )，在位于生物质焦碳料仓(5 )后端的喷焦风道(3 )上安装有风机(2 )，喷焦风道(3 )的出口安装有固定于炉膛侧壁上的生物质焦碳喷ロ(I)。
2.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的在喷焦风道(3)的送风口上还安装有喷焦风阀门(4)，送风温度低于300°C。
3.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳料仓(5)内安装有料仓搅动轴(6)。
4.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳 料仓(5 )的上端安装有带有给料阀门(7 )的给料管(8 )。
5.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳喷ロ(I)下游的炉膛侧壁上还布置有燃尽风装置，该燃尽风装置包括安装在炉膛侧壁上的与生物质焦碳燃尽风道(9)相连通的生物质焦碳燃尽风喷ロ(11)。
6.根据权利要求5所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳燃尽风道(9)上还安装有特征质焦碳燃尽风阀门(10)。
7.根据权利要求5所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳喷ロ的喷射速度为25-45m/s ;由生物质焦碳喷ロ送入炉膛内的生物质焦燃烧释放的热量占燃烧设备所有燃料输入热量的比例不高于5%，生物质焦碳喷ロ至生物质焦碳燃尽风喷ロ之间的停留时间不低于0. 15s。
8.根据权利要求5所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的生物质焦碳燃尽风喷ロ(11)的入口喷射速度30-45m/s，温度250-330°C。
9.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置与燃尽风装置对称布置在炉膛两侧。
10.根据权利要求I所述的喷射生物质焦的脱硝系统，其特征在于所述的由生物质焦碳喷ロ(I)喷射入炉膛内的掺杂碱金属生物质焦碳平均粒径小于200 ym。
全文摘要
一种喷射生物质焦的脱硝系统，包括与炉膛相连通的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置，所述的掺杂碱金属生物质焦炭喷射装置包括生物质焦碳料仓以及与生物质焦碳料仓相连通的带有送风口的喷焦风道，在位于生物质焦碳料仓后端的喷焦风道上安装有风机，喷焦风道的出口安装有固定于炉膛侧壁上的生物质焦碳喷口。利用碱金属含量较高的生物质焦碳在高温下实现较高的NOx还原效率。将生物质焦碳通过给料管送入料仓经鼓风机后通过生物质焦碳喷口高速射入炉内，与来自于主燃烧区的烟气混合，含有一定量碱金属的生物质焦碳实现NOx的高效脱除。
文档编号B01D53/56GK102658026SQ201210173470
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者司纪朋, 张利孟, 徐通模, 王学斌, 谭厚章 申请人:西安交通大学