一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统的制作方法

文档序号:15642642发布日期:2018-10-12 22:14阅读:446来源:国知局

本实用新型涉及一种SNCR系统,更具体涉及一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统。



背景技术:

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。

SNCR脱硝技术作为中小型循环流化床燃煤锅炉的主流脱硝技术,具有系统简单、投资少、运行成本低的优点,但要达到高效运行,一般需同时具备以下三个条件:1)温度窗口(采用氨水作为还原剂时,一般要求为850-950℃);2)停留时间,一般要求大于等于1秒;3)混合均匀程度,一般要求氨氮比大于等于1.4。流化床锅炉的高温旋风分离器部位比较容易同时满足上述三条件,因此,氨水喷射位置一般是设置在高温旋风器入口处的水平烟道上。而生物质循环流化床锅炉由于燃料特性的限制(生物质燃料的灰熔点普遍在900℃以下,为防止炉膛结渣,炉膛温度一般控制在850℃以下),高温旋风分离器处烟气温度不到850℃,达不到SNCR的温度要求,因此SNCR用在生物质循环流化床锅炉效果普遍不佳。



技术实现要素:

本实用新型的目的是在于提供一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术措施:

一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统,包括锅炉,所述锅炉上部与烟道连接,所述烟道安装有喷枪系统,所述喷枪系统包括喷头,所述喷头与用于供给压缩天然气的第一管道连接,所述喷头与用于供给氨水溶液的第二管道连接,所述烟道与高温旋风分离器连接,所述高温旋风分离器与空气预热器连接,所述空气预热器一端与烟囱连接,所述空气预热器另一端与锅炉连接。

进一步的,所述喷枪系统位于所述锅炉与所述高温旋风分离器中间的烟道上。

进一步的,所述喷枪系统与用于供给冷却风的第三管道连接。

进一步的,所述第二管道和第三管道均设有球阀。

进一步的,所述第一管道、第二管道和第三管道均通过软管与喷头连接。

进一步的,所述第一管道设有压力调节阀。

进一步的,所述第一管道设有流量调节阀。

进一步的,所述空气预热器与高温旋风分离器中间设有省煤器,所述省煤器的进气口与高温旋风分离器连接,所述省煤器的出气口与空气预热器的烟气入口连接,所述空气预热器的一次空气入口与一次风机连接,所述空气预热器的一次空气出口与锅炉的稀相区连接,所述空气预热器的二次空气入口与二次风机连接,所述空气预热器的二次空气出口与锅炉的密相区连接。

进一步的,所述空气预热器的烟气出口与引风机的吸气口连接,所述引风机的出气口与烟囱连接。

进一步的,所述高温旋风分离器的烟尘出料口通过管道与锅炉底部连接。

与现有技术相比,本实用新型的优点为:

1.本实用新型采用压缩天然气作为氨水的雾化介质,进入高温旋风分离器后着火燃烧并放热,使得烟温满足850-950℃的温度要求,能够有效降低生物质循环流化床锅炉氮氧化物的排放。

2.本实用新型能够降低改造工程量,原喷枪及压缩空气管路基本都可利旧,投资较少。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的流程示意图;

图2为喷枪示意图。

图中:1、锅炉,2、压力调节阀,3、流量调节阀,4、喷枪系统,5、烟道,6、高温旋风分离器,7、省煤器,8、二次风机,9、一次风机,10、引风机,11、空气预热器,12、烟囱,13、第一管道,14、第二管道,15、第三管道,16、球阀,17、软管,18、喷头。

具体实施方式

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的,现有技术中存在的是氨水喷射位置一般是设置在高温旋风器入口处的水平烟道上。而生物质循环流化床锅炉由于燃料特性的限制(生物质燃料的灰熔点普遍在900℃以下,为防止炉膛结渣,炉膛温度一般控制在850℃以下),高温旋风分离器处烟气温度不到850℃,达不到SNCR的温度要求。为了解决如上的技术问题,本申请提出了一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统。

以下结合附图,对本实用新型的结构作进一步描述。

结合图1所示,一种直接利用压缩天然气雾化的SNCR系统,包括锅炉1,所述锅炉1上部与烟道5连接,所述烟道5安装有喷枪系统4,所述喷枪系统4包括喷头18,所述喷头18与用于供给压缩天然气的第一管道13连接,所述喷头18与用于供给氨水溶液的第二管道14连接,所述烟道5与高温旋风分离器6连接,所述高温旋风分离器6与空气预热器11连接,所述空气预热器11一端与烟囱12连接,所述空气预热器11另一端与锅炉1连接。所述喷枪系统4位于所述锅炉1与所述高温旋风分离器6中间的烟道5上。所述喷枪系统4与用于供给冷却风的第三管道15连接。所述第二管道14和第三管道15均设有球阀16。所述第一管道13、第二管道14和第三管道15均通过软管17与喷头18连接。所述第一管道13设有压力调节阀2。所述第一管道13设有流量调节阀3。所述空气预热器11与高温旋风分离器6中间设有省煤器7,所述省煤器7的进气口与高温旋风分离器6连接,所述省煤器7的出气口与空气预热器11的烟气入口连接,所述空气预热器11的一次空气入口与一次风机连接,所述空气预热器11的一次空气出口与锅炉1的稀相区连接,所述空气预热器11的二次空气入口与二次风机连接,所述空气预热器11的二次空气出口与锅炉1的密相区连接。所述空气预热器11的烟气出口与引风机10的吸气口连接,所述引风机10的出气口与烟囱12连接。所述高温旋风分离器6的烟尘出料口通过管道与锅炉1底部连接。

工作原理:本实用新型将压缩天然气与烟气在高温旋风分离器6里均匀混合,首先,压缩天然气取代传统的压缩空气作为新型雾化介质,原喷枪及压缩空气管路基本可以利旧;其次,高温旋风分离器6烟温一般在750℃左右,超过压缩天然气的着火点,压缩天然气进入高温旋风分离器6后着火、燃烧并放热,使得高温旋风分离器6里烟温满足850-950℃的温度要求;最后,对循环流化床锅炉1系统的管路设计改动较小,能够有效降低改造工程量;该系统利用压缩天然气对氨水溶液进行雾化,保证氨水与烟气的均匀混合;循环流化床锅炉1系统中锅炉1产生的烟气依次经过高温旋风分离器6、省煤器7、空气预热器11,然后被引风机10通过烟囱12引出。

所述压力调节阀2是为保证氨水的雾化效果而人为设定压缩天然气压力的装置。所述流量调节阀3是为了保证高温旋风分离器6烟气温度达到850℃而设置的压缩天然气流量调整的。

具体实施时,天然气压力一般可按照0.4-0.8MPa(g)选取,可通过压力调节阀2调控;天然气流量可根据热力计算结果确定(目的是保证高温旋风分离器6烟温在850-950℃范围内),可通过流量调节阀3调控。

一次风机9将环境中的空气抽吸后,先输送至循环流化床锅炉1系统的空气预热器11,经过空气预热器11预热后再输送至循环流化床锅炉1系统的锅炉1底部一次风室。

二次风机8将空气抽吸后,先输送至循环流化床锅炉1系统的空气预热器11,经过空气预热器11预热后再输送至循环流化床锅炉1系统的锅炉1中部。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

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