专利名称：耦合型脱硝系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种燃煤燃烧器耦合脱硝系统，涉及能源、电カ领域。
背景技术：
目前，火力发电设备的生产现状存在以下几个特点其一、煤种多变。锅炉是按单ー煤种设计的，运行的炉前煤一旦偏离设计煤种时，因燃烧エ况得不到保证，燃烧质量(点火、稳定燃烧和烧烬)下降，必然影响锅炉的安全性和经济性。
媒质变动是绝对的，尤其是目前煤炭市场形势多变的状况下，电厂为了降低发电成本，主动选用价低劣煤等原因，若想确保按锅炉设计煤种为电厂供煤是做不到的，锅炉安全性和经济性受到影响是必然的。其ニ、节省低负荷稳燃用油，锅炉应在40 50%低负荷不投油，。其三、提高燃烧器的稳燃能力，节省点火用油。原有燃烧器稳燃能力差和点火エ艺过程存在问题，耗费了大量燃料油，分析认为在点火方面锅炉存在较大节油空间。其四、提高燃烧器性能，取代传统的燃烧器，为锅炉节能创造条件。第五、由于燃烧的过程中产生的硝化物、硫化物，直接排放到大气中会对空气产生污染，造成酸雨、影响臭氧层，并且气体本身有毒，影响人体呼吸道系统，严重时会对人体健康产生影响。所以基于上述内容，急需设计ー种燃烧效果好、性能稳定、适应煤种多变等特点的燃烧器。
实用新型内容为此，本实用新型提供ー种新型的燃煤燃烧器耦合脱硝系统，解决上述问题。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现耦合型脱硝系统，包括安装双通道燃烧器的锅炉，锅炉与催化反应室连接，并在催化反应室的入口处的管道内设置有喷氨格栅，所述喷氨格栅通过管路与外部氨气供给系统连接，所述催化反应室的出口位于底部并且在催化反应室的下部出口处设置有空气预热器，所述催化反应室内部纵向设置有多个反应层。所述氨气供给系统包括液氨储罐、氨蒸发器、氨缓冲槽、氨气空气混合器和稀释风机，所述液氨储罐与氨蒸发器连接，氨蒸发器将气态氨输送到氨缓冲槽，所述氨缓冲槽的出ロ通过管路连接到氨气空气混合器，并且所述稀释风机通过管路连接到氨气空气混合器，氨气空气混合器的出ロ管路连接到所述喷氨格柵。所述双通道燃烧器包括本体，本体上设置有上下两个一次风道，所述两个一次风道之间具有ー个高度差，并且在两个一次风道中间的本体上设置有ー个水平设置的点火油枪，所述点火油枪的头部伸入到本体内部的回流空间，所述回流空间位于上部一次风道的下部、下部一次风道的侧部，对应所述两个一次风道的流向，在本体的对应表面分别设置有两个风道出口，在每个风道出口的内侧分别设置有一个蝶阀控制风量。在本体两侧后部分别设置有腰部风箱，并在本体的端部设置有腰风喷嘴，所述腰风喷嘴分别设置于下部一次风道的两侧。上、下两股一次风分别进入燃烧室上、下部分，左、右侧分别设有2只腰风喷嘴，腰风来至后部风箱，腰风来至就地二次风箱，风道中设有蝶阀控制风量，风箱中部装有容量为100kg/h的点火油枪。双通道燃烧器相当于ー个燃烧室，方型燃烧器筒体内分上、下设置两只一次风喷嘴；两支喷嘴之间形成ー突扩空间即回流空间；回流空间的左、右侧设置两只腰风喷嘴；流经双通道燃烧器的介质可为冷风、温风或高温的二次风；空间中心位置设有100kg/h点火油枪，作为启动点火油枪，另外，后部设有腰风风箱，外部接有风道，加装了挡板风门，用来调节腰风风量，用以应急备用。 良好的燃烧器应在I)自身应能创造高温环境。2)合理配风。3)灵活有效的调节手段等方面，能够满足锅炉在诸多方面对火焰特性的要求。为此，双通道燃烧器可以形成高温区，创造有利燃烧条件(I)、双通道燃烧器能够依靠自身创建高温区。有利煤粉提前着火，稳定着火，燃烧室内设有两只一次风管，两者拉开一定距高H，这就在受限空间内形成ー个突扩空间(即回流空间)，依据射流原理，因射流携帯作用，回流空间内形成一个负压区，产生1300 1600°C的热烟气回流至燃烧器形成内辐射和热烟气掺混，上、下一次风除自身升温而外，煤粉可直接落入高温回流区内，有利烟粉着火，稳定和燃烬。另外，燃烧室内不大的有限空间容易建立起高温区。再加上腰风可调节，改变燃烧状态，扩大了燃烧器适适能力。(2)、燃烧特性应随时满足各方面的要求。例如着火点的距高,煤质变化、过量空气系数大小，火焰温度特性等都直接影响锅炉的安全性和经济性，双通道燃烧器内装有可调节的腰风。通过腰风量的调节可以改变火焰特性，双通道燃烧器的腰风取自于锅炉前二次风的分风箱内，风温为280 320°C。也可取自鼓风机入口的常温风。相对燃烧室内炉烟而言腰风均属“冷”介质。调节腰风进入量就直接改变了回流区的温度。随之就改变了着火距离；双通道燃烧器的有益效果表现在(I)扩大煤种适应范围，如果燃用着火难和劣质煤时应关小腰风，提高回流区温度，着火容易；如果燃用优质煤则相反应开大腰风。见图(ニ)试验曲线。(2)低负荷40 50%不投油。负荷大小因煤而异，腰风应关小或全关。(3)防焦作用，腰风可以变烟气性质(氧化性或还原性)，改变灰熔点或形成风隔煤粉的双重防焦作用。所述双通道燃烧器的优点I、能够燃用多煤种已经在燃用烟煤、褐煤、贫煤、无烟煤及劣质烟煤等煤种的锅炉上得以验证，很好地解决了锅炉因煤种变化而导致的燃烧不稳定、飞灰可燃物高、结焦等问题，为保证锅炉安全运行、降低运行成本，提供了有利条件。2、大幅度降低了低负荷稳燃投油极限电网容量的増加至使大机组调峰势在必行，倍压机组的热电联产夏季需要低负荷运行，因此低负荷稳燃则是一大难题。目前，多数机组只能采用投油助燃，以达到低负荷时稳燃，使运行成本増加。双通道燃烧器在燃用挥发份4. 6%的无烟煤矿，50%负荷运行不需投油助燃仍能稳定的燃烧。3、提高锅炉效率I 2. 5%由于煤粉燃烬度的提高，降低了大渣含碳量和飞灰可燃物。经测试，不同的煤种、炉型燃烧器改造后，其锅炉效率均有不同程度的提高。4、提高了环保质量与一般类型燃烧器想比较，其排烟中NOX含量可降低17 25%，并明显降低了排烟黑度。5、系统简单、改造十分容易对旧炉改造时，只需换一次风喷咀即可，无需增加辅助设备。根据煤种、锅炉容量、燃烧器布置形式，一般改造I 2层(一次风咀4 8)，改前做好备件安装时间不超过3天。6、操作容易当燃用煤种或锅炉负荷变化时，腰风可參与自动调节，只需适当调整燃烧器的腰风碟形风门即可稳定燃烧。7、不结焦对于高热值、高挥发份的煤种和有些地区的短渣易结焦煤种，可根据具体情况，采取有效的防渣措施，在双通道燃烧器的设计上増加防结焦气流风束，合理调节风门，有效地防止了燃烧器本身和炉膛结焦。8、双通道燃烧器采用耐高温、耐磨损材料制造，使用寿命长。9、冷炉点火可节油60 90%双通道燃烧器自身配备ー只100 200kg/h的油枪，点火后在喷ロ区域很快形成ー个高温稳定区(相对冷态炉膛而言)，煤粉进入该区即可稳定燃烧。因此，可较其它类型燃烧器提前投粉、撤油。在催化反应室内部，采用催化剂促进NH3和NOx的还原反应时，其反应温度取决于所选用催化剂的种类。当采用钒或铁氧化物类的催化剂时，其反应温度为300 400°C ；当采用活性焦炭作为催化剂时，其反应温度为100 150°C。根据所采用的催化剂的不同，催化剂反应器应布置在尾部烟道中相应温度的位置耦合型脱硝系统运行稳定，安全可靠，氮氧化物的脱除效率可达85%以上，并能维持NH3的逃逸率低于2ppm，是目前最为成熟的脱硝技木。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进ー步详细说明。图I是本实用新型实施例所述的双通道燃烧器的正视结构图。图2是本实用新型实施例所述的双通道燃烧器的侧视结构图。图3是本实用新型实施例所述的耦合型脱硝系统的结构图。
具体实施方式
如图3所示，耦合型脱硝系统，包括安装双通道燃烧器的锅炉7，锅炉7与催化反应室8连接，并在催化反应室8的入口处的管道内设置有喷氨格栅10，所述喷氨格栅10通过管路与外部氨气供给系统连接，所述催化反应室8的出ロ位于底部并且在催化反应室的下部出ロ处设置有空气预热器9，所述催化反应室8内部纵向设置有多个反应层。所述氨气供给系统包括液氨储罐15、氨蒸发器14、氨缓冲槽13、氨气空气混合器11和稀释风机12，所述液氨储罐15与氨蒸发器14连接，氨蒸发器14将气态氨输送到氨缓冲槽13，所述氨缓冲槽13的出ロ通过管路连接到氨气空气混合器11，并且所述稀释风机12通过管路连接到氨气空气混合器11，氨气空气混合器11的出口管路连接到所述喷氨格栅10。如图1-2所示，所述双通道燃烧器包括本体，本体上设置有上下两个一次风道I、2，所述两个一次风道1、2之间具有ー个高度差，并且在两个一次风道1、2中间的本体上设置有ー个水平设置的点火油枪6，所述点火油枪6的头部伸入到本体内部的回流空间3，所述回流空间3位于上部一次风道I的下部、下部一次风道2的侧部，对应所述两个一次风道
1、2的流向，在本体的对应表面分别设置有两个风道出口，在每个风道出口的内侧分别设置有一个蝶阀控制风量。在本体两侧后部分别设置有腰部风箱5，并在本体的端部设置有腰风喷嘴4，所述腰风喷嘴4分别设置于下部一次风道2的两侧。上、下两股一次风分别进入燃烧室上、下部分，左、右侧分别设有2只腰风喷嘴，腰风来至后部风箱，腰风来至就地二次风箱，风道中设有蝶阀控制风量，风箱中部装有容量为100kg/h的点火油枪。双通道燃烧器相当于ー个燃烧室，方型燃烧器筒体内分上、下设置两只一次风喷嘴；两支喷嘴之间形成ー突扩空间即回流空间；回流空间的左、右侧设置两只腰风喷嘴；流经双通道燃烧器的介质可为冷风、温风或高温的二次风；空间中心位置设有100kg/h点火油枪，作为启动点火油枪，另外，后部设有腰风风箱，外部接有风道，加装了挡板风门，用来调节腰风风量，用以应急备用。良好的燃烧器应在I)自身应能创造高温环境。2)合理配风。3)灵活有效的调节手段等方面，能够满足锅炉在诸多方面对火焰特性的要求。为此，双通道燃烧器可以形成高温区，创造有利燃烧条件(I)、双通道燃烧器能够依靠自身创建高温区。有利煤粉提前着火，稳定着火，燃烧室内设有两只一次风管，两者拉开一定距高H，这就在受限空间内形成ー个突扩空间(即回流空间)，依据射流原理，因射流携帯作用，回流空间内形成一个负压区，产生1300 1600°C的热烟气回流至燃烧器形成内辐射和热烟气掺混，上、下一次风除自身升温而外，煤粉可直接落入高温回流区内，有利烟粉着火，稳定和燃烬。另外，燃烧室内不大的有限空间容易建立起高温区。再加上腰风可调节，改变燃烧状态，扩大了燃烧器适适能力。(2)、燃烧特性应随时满足各方面的要求。例如着火点的距高,煤质变化、过量空气系数大小，火焰温度特性等都直接影响锅炉的安全性和经济性，双通道燃烧器内装有可调节的腰风。通过腰风量的调节可以改变火焰特性，双通道燃烧器的腰风取自于锅炉前二次风的分风箱内，风温为280 320°C。也可取自鼓风机入口的常温风。相对燃烧室内炉烟而言腰风均属“冷”介质。调节腰风进入量就直接改变了回流区的温度。随之就改变了着火距离；双通道燃烧器的有益效果表现在(I)扩大煤种适应范围，如果燃用着火难和劣质煤时应关小腰风，提高回流区温度，着火容易；如果燃用优质煤则相反应开大腰风。见图(ニ)试验曲线。(2)低负荷40 50%不投油。负荷大小因煤而异，腰风应关小或全关。(3)防焦作用，腰风可以变烟气性质(氧化性或还原性)，改变灰熔点或形成风隔煤粉的双重防焦作用。本实用新型所述双通道燃烧器的优点I、能够燃用多煤种 已经在燃用烟煤、褐煤、贫煤、无烟煤及劣质烟煤等煤种的锅炉上得以验证，很好地解决了锅炉因煤种变化而导致的燃烧不稳定、飞灰可燃物高、结焦等问题，为保证锅炉安全运行、降低运行成本，提供了有利条件。2、大幅度降低了低负荷稳燃投油极限电网容量的増加至使大机组调峰势在必行，倍压机组的热电联产夏季需要低负荷运行，因此低负荷稳燃则是一大难题。目前，多数机组只能采用投油助燃，以达到低负荷时稳燃，使运行成本増加。双通道燃烧器在燃用挥发份4. 6%的无烟煤矿，50%负荷运行不需投油助燃仍能稳定的燃烧。3、提高锅炉效率I 2. 5%由于煤粉燃烬度的提高，降低了大渣含碳量和飞灰可燃物。经测试，不同的煤种、炉型燃烧器改造后，其锅炉效率均有不同程度的提高。4、提高了环保质量与一般类型燃烧器想比较，其排烟中NOX含量可降低17 25%，并明显降低了排烟黑度。5、系统简单、改造十分容易对旧炉改造时，只需换一次风喷咀即可，无需增加辅助设备。根据煤种、锅炉容量、燃烧器布置形式，一般改造I 2层(一次风咀4 8)，改前做好备件安装时间不超过3天。6、操作容易当燃用煤种或锅炉负荷变化时，腰风可參与自动调节，只需适当调整燃烧器的腰风碟形风门即可稳定燃烧。7、不结焦对于高热值、高挥发份的煤种和有些地区的短渣易结焦煤种，可根据具体情况，采取有效的防渣措施，在双通道燃烧器的设计上増加防结焦气流风束，合理调节风门，有效地防止了燃烧器本身和炉膛结焦。8、双通道燃烧器采用耐高温、耐磨损材料制造，使用寿命长。9、冷炉点火可节油60 90%双通道燃烧器自身配备ー只100 200kg/h的油枪，点火后在喷ロ区域很快形成ー个高温稳定区(相对冷态炉膛而言)，煤粉进入该区即可稳定燃烧。因此，可较其它类型燃烧器提前投粉、撤油。在催化反应室内部，采用催化剂促进NH3和NOx的还原反应时，其反应温度取决于所选用催化剂的种类。当采用钒或铁氧化物类的催化剂时，其反应温度为300 400°C ；当采用活性焦炭作为催化剂时，其反应温度为100 150°C。根据所采用的催化剂的不同，催化剂反应器应布置在尾部烟道中相应温度的位置耦合型脱硝系统运行稳定，安全可靠，氮氧化物的脱除效率可达85%以上，并 能维持NH3的逃逸率低于2ppm，是目前最为成熟的脱硝技木。
权利要求1.耦合型脱硝系统，其特征在于，包括安装双通道燃烧器的锅炉，锅炉与催化反应室连接，并在催化反应室的入ロ处的管道内设置有喷氨格栅，所述喷氨格栅通过管路与外部氨气供给系统连接，所述催化反应室的出ロ位于底部并且在催化反应室的下部出ロ处设置有空气预热器，所述催化反应室内部纵向设置有多个反应层。
2.根据权利要求I所述的耦合型脱硝系统，其特征在于，所述氨气供给系统包括液氨储罐、氨蒸发器、氨缓冲槽、氨气空气混合器和稀释风机，所述液氨储罐与氨蒸发器连接，氨蒸发器将气态氨输送到氨缓冲槽，所述氨缓冲槽的出口通过管路连接到氨气空气混合器，并且所述稀释风机通过管路连接到氨气空气混合器，氨气空气混合器的出口管路连接到所述喷氨格栅。
3.根据权利要求I所述的耦合型脱硝系统，其特征在于，所述双通道燃烧器，包括本体，本体上设置有上下两个一次风道，所述两个一次风道之间具有ー个高度差，并且在两个一次风道中间的本体上设置有ー个水平设置的点火油枪，所述点火油枪的头部伸入到本体内部的回流空间，所述回流空间位于上部一次风道的下部、下部一次风道的侧部，对应所述两个一次风道的流向，在本体的对应表面分别设置有两个风道出ロ，在每个风道出ロ的内侧分别设置有一个蝶阀控制风量。
4.根据权利要求3所述的耦合型脱硝系统，其特征在于，在本体两侧后部分别设置有腰部风箱，并在本体的端部设置有腰风喷嘴，所述腰风喷嘴分别设置于下部一次风道的两侦れ
专利摘要耦合型脱硝系统，其特征在于，包括安装双通道燃烧器的锅炉，锅炉与催化反应室连接，并在催化反应室的入口处的管道内设置有喷氨格栅，所述喷氨格栅通过管路与外部氨气供给系统连接，所述催化反应室的出口位于底部并且在催化反应室的下部出口处设置有空气预热器，所述催化反应室内部纵向设置有多个反应层。耦合型脱硝系统运行稳定，安全可靠，氮氧化物的脱除效率可达85％以上，并能维持NH3的逃逸率低于2ppm，是目前最为成熟的脱硝技术。双通道燃烧器能够燃用多煤种；大幅度降低了低负荷稳燃投油极限；提高锅炉效率1～2.5％；提高了环保质量；系统简单、改造十分容易；不结焦；冷炉点火可节油60～90％。
文档编号F23C7/00GK202470047SQ201120367319
公开日2012年10月3日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者姜守文, 程刚, 陈颖通 申请人:姜守文, 程刚, 陈颖通