一种烟气再循环与sncr联合脱硝工艺系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工艺装置，具体涉及一种烟气再循环与SNCR联合脱硝工艺系统，其用于提尚脱硝效率。
【背景技术】
[0002]自20世纪80年代以来，针对CFB锅炉内NOx的生成机理，许多学者进行了大量的研究并取得了不少有益的结论。在燃煤锅炉产生的NOx中，NO具有更高的热力学稳定性，占整个NOx生成量的比例超过90%。宏观而言，燃煤过程中NOx的生成途径主要有热力型、燃料型和快速型3种。由于CFB锅炉燃烧温度较低(通常小于1000°C)，不具备热力型NOx生成的高温条件(约1300°C )，因此几乎没有热力型NOx生成，这也是CFB锅炉原始NOx排放水平偏低的主要原因。而快速型NOx—般只在CHi基团浓度较高且较为贫氧的环境中生成。因此，CFB锅炉中生成的NOx主要为煤中所含的氮元素经过复杂的化学过程转化而来的燃料型NOx。
[0003]NOx生成过程主要集中在CFB锅炉密相区，尤其是在给煤口附近。NOx随烟气沿CFB锅炉炉膛高度方向向上流动，直至炉膛出口，质量浓度沿高度呈下降趋势。一方面，二次风的加入稀释了NOx质量浓度；同时，炉内高体积分数的CO和未燃尽焦炭都对NOx起到显著的还原作用。国内CFB锅炉多燃用无烟煤、石油焦、贫煤等低反应活性燃料，单位时间燃烧速率低，因此需要更多的反应表面，造成物料中碳存量较高，所以炉膛内还原性较强，炉膛出口CO体积分数可达lOOOOppm。已有研究表明，⑶和NOx在焦炭表面发生的气固异相反应是NOx还原的最重要反应，该结论已在小型热态CFB试验台上得以验证。
[0004]烟气再循环是从尾部烟气出口抽出烟气，加入二次风或一次风中。加入二次风时，火焰中心不受影响.唯一作用是降低火焰温度和助燃空气的氧浓度。此方法对热力型NOx所占份额较大的液态排渣炉、燃油和燃气锅炉有效.对于热力型NOx所占份额不大的干态排渣炉作用有限。利用烟气再循环，燃气、燃油锅炉NOx减少量可达50%，燃煤锅炉NOx减少量可达20%。烟气再循环法的脱NOx效果不仅与燃料种类有关，而且与再循环烟气量有关，当烟气再循环倍率增加时，NOx减少，但进一步增大循环倍率。NOx的排放将趋于一个定值，该值随燃料含氮量增加而增大，但若循环倍率过大，炉温降低太多，会导致燃烧损失增加。因此，烟气再循环率一般不超过30%。大型锅炉控制在10%，--20%。当燃用难着火煤种时。由于受炉温和燃烧稳定性降低的限制，烟气再循环法不适用。
[0005]SNCR脱硝技术又被称为选择性非催化还原法，是一种不用催化剂，在高温烟气中喷射还原剂，将NOx还原为N2的工艺方法，该工艺方法的脱硝效率一般位于30?70 %之间，适合于对NOx排放要求限值不高或烟气NOx排放较低的行业，该工艺方法具有投资及运行成本低，维护及操作简单，占地面积小等优点，在石油化工、电力、水泥、钢铁、冶金等行业获得了广泛应用。
【发明内容】
[0006]本发明解决的技术问题是一种烟气再循环与SNCR联合脱硝工艺系统，将烟气再循环系统与SNCR脱硝工艺结合在一起，使循环流化床锅炉的NOx排放值控制在较低水平，在较小的运行成本下，降低烟气出口氮氧化物的含量，使之达标排放。
[0007]本发明的技术解决方案为:
[0008]一种烟气再循环与SNCR联合脱硝工艺系统，包括烟气再循环系统和SNCR脱硝系统，其特征在于，
[0009]所述烟气再循环系统包括一与锅炉烟气出口连接的静电除尘器，所述静电除尘器通过输出管道连接锅炉引风机排出；一与所述静电除尘器输出管道连接的二次风烟气循环管路，所述二次风烟气循环管路上设置有引风机将尾部烟气重新送至锅炉内形成二次进风；
[0010]所述SNCR脱硝系统包括一伸入锅炉内的喷射模块，所述喷射模块连接有氨水储罐，所述氨水储罐内的氨水通过氨水供应栗加压送至喷射模块;还包括一通过管道连接喷射模块的空气储罐，所述空气储罐释放的雾化空气与所述氨水在所述喷射模块内混合后喷出。
[0011]在本发明的一个优选实施例中，所述尾部烟气与所述氨水的质量比为1.5-2。
[0012 ]在本发明的一个优选实施例中，所述氨水储罐内的氨水质量浓度为1 %?15 %。
[0013]在本发明的一个优选实施例中，所述雾化空气0.4?0.6MPa，且所述氨水与雾化空气的流量比为2.5%?3.5%。
[0014]在本发明的一个优选实施例中，所述喷射模块还设置有接收冷却空气的输入端，所述喷射模块工作之前或者工作过程中不断对喷射模块通入冷却空气用于对喷射模块的喷枪冷却降温。
[0015]在本发明的一个优选实施例中，所述二次风烟气循环管路设置有二次风流量测量装置，并与同样设置于所述二次风烟气循环管路上的电动调节风门配合使用以控制二次进风为锅炉烟气量的15?20%。
[0016]本发明与现有技术相比的有益效果是:
[0017]1、采用烟气再循环，不影响锅炉效率，且可降低出口氮氧化物的含量25%左右。
[0018]2、SNCR系统能够自动调节和控制氨水喷射量，在保证脱硝效率前提下减少系统运行成本。
[0019]3、SNCR计量分配模块能够根据锅炉内烟气负荷及排放烟气中NOx、氨气的在线监测情况，控制氨水、压缩空气的流量及其控制参数，使系统能够根据负荷变化自动调节工艺参数。
[0020]4、喷枪能适应不同的稀氨水的流量，在流量变化幅度较大时也能保持优良的雾化效果。
[0021]5、脱硝各模块集成，方便现场的安装调试及维修。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的系统工艺流程图
【具体实施方式】
[0023]下面结合工艺系统图对本发明作进一步详细描述:
[0024]参照图1，一种烟气再循环与SNCR联合脱硝工艺系统，包括烟气再循环系统和SNCR脱硝系统，所述烟气再循环系统包括一与锅炉烟气出口连接的静电除尘器I，所述静电除尘器I通过输出管道连接锅炉引风机2排出；一与所述静电除尘器输出管道连接的二次风烟气循环管路，所述二次风烟气循环管路上设置有引风机3将尾部烟气重新送至锅炉内形成二次进风；
[0025]所述SNCR脱硝系统包括一伸入锅炉内的喷射模块9，所述喷射模块9连接有氨水储罐7，所述氨水储罐7内的氨水通过氨水供应栗加压送至喷射模块9;还包括一通过管道连接喷射模块的空气储罐10，所述空气储罐释放的雾化空气与所述氨水在所述喷射模块内混合后喷出。
[0026]本发明的工艺过程是:烟气再循环部分，烟气引自静电除尘器I与锅炉引风机2之间管道，通过新增引风机3在锅炉上部二次风喷口喷入。
[0027]二次风烟气循环管路上安装的二次风流量测量装置5，通过电动调节风门4实现供风量的控制调整量为锅炉烟气量的15?20%。
[0028]烟气再循环率由燃料品质及燃烧温度确定，烟气再循环量控制为烟气量的15%-25%，烟气再循环量提高时，NOx排放值降低，同时避免烟气再循环率过高，烟气再循环量超过25%后导致燃烧不稳定及未完全燃烧热损失增加，从而影响锅炉的安全稳定运行。通过调整一、二次风比例，在保证燃烧完全的情况下，降低氮氧化物的含量。由于CFB锅炉的设计工况不同，会导致一二次风的配比不同，一次风的风率过高，会使得密相区的过量空气系数过高，床温偏高，造成氮氧化物含量增加。
[0029]以氨水为还原剂SNCR脱硝系统:外购氨水运输至厂