用于富氧燃烧和空气燃烧的scr脱硝系统及锅炉燃烧系统的制作方法

文档序号:10097999阅读:423来源:国知局
用于富氧燃烧和空气燃烧的scr脱硝系统及锅炉燃烧系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及烟气处理领域,具体地,设及一种用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR 脱硝系统及锅炉燃烧系统。
【背景技术】
[0002] 随着经济社会的发展,人们越来越关注环境问题,为此对于燃煤系统,锅炉排出的 烟气需要满足国家规定的大气污染物排放标准才能排放。在燃煤系统中,锅炉排出的烟气 中含有大量的氮氧化物,虽然利用富氧燃烧技术可W减少氮氧化物的产生,但还是不能满 足大气污染物排放标准中氮氧化物排放浓度要求,因此需要对从锅炉排出的烟气进行处理 后(例如,脱硝处理)才能排放到大气。
[0003] 现有技术中的脱硝处理一般通过SCR(SelectiveCatal}fticReduction,即选择 性催化还原法)脱硝装置实现,该SCR脱硝装置包括能够提供氨气的脱硝反应器,该脱硝反 应器内设置有催化剂,具体地,SCR脱硝原理是:在催化剂的作用下,烟气与氨混合,从而使 烟气中的氮氧化物被还原成氮气和水。
[0004] 然而,对于富氧燃烧和空气燃烧兼容的锅炉燃烧系统,由于运两种工况对应的烟 气量差距较大(空气燃烧中,只有21 %的氧参与燃烧,其余79%的空气并不参与燃烧,而 是W烟气的形式排出,而富氧燃烧中,由于氧气的含量大于21%,因此,相应地参与燃烧的 气体比空气燃烧多,从而排出的烟气量比空气燃烧少,一般情况下,空气燃烧工况较富氧燃 烧工况烟气量增加约20%~30% ),从而在SCR脱硝装置截面面积一定的情况下,烟气进 入SCR脱硝装置中的流速差别也较大(即,空气燃烧下的烟气流速大于富氧燃烧的烟气流 速),如果在该锅炉燃烧系统中采用同一套SCR脱硝装置进行脱硝处理,催化剂将很难适 应,例如,如果该锅炉燃烧系统的SCR脱硝装置按照空气燃烧工况设计,切换到富氧燃烧工 况时则烟气流速将低,而在富氧燃烧时含尘浓度高比空气燃烧时大(运是因为,在燃煤量 相同的情况下,灰尘量也相同,但是富氧燃烧产生的烟气量较小,因此富氧燃烧的含尘浓度 较大,另外,含尘浓度等于灰尘量除W烟气的体积),因此容易造成催化剂积灰和堵塞现象; 如果该锅炉燃烧系统的SCR脱硝装置按照富氧燃烧工况设计,切换到空气燃烧工况时烟气 流速较高,从而容易加剧催化剂的磨损。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR脱硝系统及锅炉 燃烧系统,W克服现有技术中的锅炉燃烧系统不适合采用同一套SCR脱硝装置进行脱硝处 理的问题。
[0006] 为了实现上述目的,本实用新型提供一种用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR脱硝系 统,该SCR脱硝系统包括能够接收烟气的SCR反应器,所述SCR脱硝系统还包括与所述SCR 反应器连接W用于补充气体的补气装置W及用于打开或者关闭所述补气装置的控制装置。
[0007] 优选地,该SCR脱硝系统还包括与所述补气装置连接W用于加热向所述补气装置 补充的气体的加热装置。
[0008] 本实用新型还提供一种锅炉燃烧系统,该锅炉燃烧系统包括锅炉,所述锅炉燃烧 系统包括所述用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR脱硝系统,所述SCR反应器的入口与所述锅 炉连接W接收所述锅炉排出的烟气。
[0009] 优选地,该锅炉燃烧系统包括脱硫装置W及烟气循环管道,所述脱硫装置的入口 与所述SCR反应器的出口连接,所述脱硫装置的出口分别与烟画和连接于所述锅炉的烟气 循环管道连接,所述补气装置与所述烟气循环管道连接。
[0010] 优选地,该锅炉燃烧系统包括设置在所述烟气循环管道上W用于切换富氧燃烧和 空气燃烧的阀口。
[0011] 优选地,所述补气装置包括补气管道,所述补气管道的第一端与所述烟气循环管 道连接,所述补气管道的第二端与所述SCR反应器的入口连通。
[0012] 优选地,所述控制装置为设置在所述补气管道上的控制阀口。
[0013] 优选地,所述SCR脱硝系统还包括与所述补气装置连接W用于加热向所述补气装 置补充的气体的加热装置。
[0014] 优选地,所述加热装置为烟气预热器,该烟气预热器包括冷却管道W及位于所述 冷却管道内的加热管道,所述冷却管道的入口与所述SCR反应器的出口连接,所述冷却管 道的出口与所述脱硫装置的入口连接,所述加热管道的入口与所述烟气循环管道连接,所 述加热管道的出口与所述补气管道的第一端连接。
[0015] 优选地,所述加热管道包括第一加热管道和第二加热管道,所述烟气循环管道包 括与所述脱硫装置的出口连接的总管道W及分别从所述总管道分支出的第一分支管道和 第二分支管道,所述第一加热管道的入口与所述第一分支管道连接,所述第一加热管道的 出口与所述补气管道的第一端连接,所述第二加热管道的入口与所述第二分支管道连接, 所述第二加热管道的出口与所述补气管道的第一端连接,第一分支管道和第二分支管道均 连接于所述锅炉。
[0016] 本实用新型提供的SCR脱硝系统和锅炉燃烧系统对于不同的燃烧工况可W采用 同一套SCR脱硝系统,同时能够共用同一套催化剂对烟气进行脱硝处理,也就是说,本实用 新型提供的锅炉燃烧系统不仅能够同时适用于空气工况和富氧工况的脱硝处理,同时,与 现有技术中采用两套SCR脱硝系统相比,能够有效减少占地面积,降低工程造价。
[0017] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予W详细说明。
【附图说明】
[0018] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面 的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019]图1是本实用新型的实施方式提供的锅炉燃烧系统的结构示意图。
[0020] 附图标记说明
[0021] 10:SCR反应器; 20:补气装置; 30 :控制装置;
[0022] 40 :加热装置; 41 :冷却管道; 42a:第一加热管道;
[002引 42b:第二加热管道; 100:锅炉; 110:脱硫装置;
[0024] 120:烟气循环管道; 121:总管道; 122 :第一分支管道;
[002引 123:第二分支管道; 130:烟画; 140:阀口;
[002引 150:除尘器。
【具体实施方式】
[0027] W下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处 所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[002引在本实用新型中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如"上、下、左、右"通常 是指参考附图所示的上、下、左、右;"内、外"是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0029] 本实用新型基于现有技术中的锅炉燃烧系统不适合采用同一套SCR脱硝装置进 行脱硝处理的问题提供一种用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR脱硝系统及锅炉燃烧系统,下 文将参考附图对本实用新型进行详细的描述。
[0030] 根据本实用新型的一个方面,如图1所示,本实用新型提供的SCR脱硝系统包括能 够接收烟气的SCR反应器10,SCR脱硝系统还包括与SCR反应器10连接W用于补充气体的 补气装置20W及用于打开或者关闭补气装置20的控制装置30。
[0031] 在使用时,本实用新型提供的SCR脱硝系统的SCR反应器10W及该SCR反应器10 内的催化剂都可W根据空气工况(也就是空气燃烧)进行选择,运样当在空气工况下燃烧 时,可W通过控制装置30关闭补气装置20,从而阻止补气装置20向SCR反应器10中补充 气体,当在富氧工况(也就是富氧燃烧)下燃烧时,可W通过控制装置30打开补气装置20, 从而使补气装置20向SCR反应器10中补充气体,进而避免由于空气工况和富氧工况的烟 气量差距较大而导致运两种工况不适合采用同一套SCR脱硝系统进行脱硝处理的问题。
[0032] 其中,上述SCR脱硝系统还包括与补气装置20连接W用于加热向SCR反应器10 补充的气体的加热装置40,从而可W使进入SCR反应器10中的补充气体可W满足SCR反应 器10内的反应溫度,提高反应速率。
[0033] 根据本实用新型的另一个方面,本实用新型还提供一种锅炉燃烧系统,结合图1, 该锅炉燃烧系统包括锅炉100,锅炉燃烧系统还包括上述用于富氧燃烧和空气燃烧的SCR 脱硝系统,该SCR脱硝系统的SCR反应器10的入口与锅炉100连接W接收锅炉100排出的 烟气。
[0034] 如上所述,在使用时,上述锅炉燃烧系统的SCR脱硝系统的SCR反应器10W及该 SCR反应器10内的催化剂都可W根据空气工况进行选择,当锅炉燃烧系统在空气工况下燃 烧时,关闭补气装置20,从而阻止补气装置20向SCR反应器10中补充气体,当锅炉燃烧系 统的燃烧工况由空气工况切换至富氧工况时,打开补气装置20,从而使补气装置20向SCR 反应器10中补充气体,进而使进入SCR反应器10中的烟气量基本维持不变,使进入SCR反 应器10中烟气流速在催化剂适应范围内,避免由于空气工况和富氧工况的烟气量差距较 大而导致运两种工况不适合采用同一套SCR脱硝系统进行脱硝处理的问题。
[0035] 也就是说,本实用新型提供的锅炉燃烧系统对于不同的燃烧工况可W采用同一套 SCR脱硝系统,同时能够共用同一套催化剂对烟气进行脱硝处理,本实用新型提供的锅炉燃 烧系统不仅能够同时适用于空气工况和富氧工况的脱硝处理,同时,与现有技术中采用两 套SCR脱硝系统相比,能够有效减少占地面积,降低工程造价。
[0036] 其中,上述锅炉燃烧系统包括脱硫装置110W及烟气循环管道120,脱硫装置110 的入口与SCR反应器10的出口连接,脱硫装
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