专利名称：一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法
技术领域：
本发明涉及一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，属环境保护技术领域。
背景技术：
我国的能源结构中燃煤能源占85%，电力结构中火电占80%。 火电的迅速发展，产生了大量气体污染物，氮氧化物就是其中的一种。
燃煤锅炉氮氧化物的控制技术,总体上可分为两大类，即燃烧中 脱硝、燃烧后脱硝。燃烧中脱硝技术主要有1)低温燃烧；2)低 氧燃烧；3)采用低NOx燃烧器；4)烟气再循环技术等。
燃烧后脱硝技术主要有1)非催化性还原技术在炉膛上部 喷氨或者尿素使NH3与NOx反应生成N2; 2)催化性还原技术 在烟气流经处安装催化剂，催化NOx生成N2; 3)活性炭吸附；4)
电子束脱硝等。
燃烧中脱氮技术具有系统简单，改造和运行成本相对较低等特点，
但不足之处是脱氮效率较低，不能达到深度降低NOx排放的要求。 燃烧后脱氮技术的脱氮效率比较高，甚至可以超过90%，但其系统复
杂，建设和运行成本很高，在我国大面积推广存在很大难度。
公开号为CN1240965C的中国发明申请提供了一种用细煤粉作为 再燃燃料降低NOx的方法及其实现装置，其方法是利用部分细煤粉 作为再燃燃料，喷入煤粉炉1200 150(TC区域，实现脱硝公开号为CN1157557C的中国发明申请提供了一种用生物质热解 气再燃脱硝的燃烧方法及其装置，其方法是利用煤粉炉尾部烟道的部 分热烟气进入热解气化炉使其中的生物质热解气化，热解气喷入煤粉 炉还原区，使炉内的NOx反应。
发明内容
本发明人经过大量研究和试验，开发了一种运行系统简单、建设 和运行成本低廉的燃煤锅炉脱硝方法。本发明方法实现了炉内脱硝并 提高了脱硝效率，改善了燃烧后粉煤灰的品质使其能够被再利用。
本发明的目的在于提供一种用于燃煤锅炉的脱硝剂及其制备方法。
本发明脱硝剂由以下质量比的组分组成焦炭粉80 100%，钙 质材料0 20%，钒渣0-5%。
为了获得更好的效果，钙质材料优选电石渣或生石灰。所述电石 渣的含水率<2%。
本发明脱硝剂可以采用行业内通用的制造工艺，或采用以下方法 制备将焦炭粉、钙质材料和钒渣混合在一起，粉磨至细度为75Mm 筛筛余<10%。
本发明的目的还在于提供一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，包括 以下步骤
1) 制备所述脱硝剂，经计量、粉磨、分离后储存备用；
2) 以锅炉尾部烟道中抽取的烟气作为输送介质，将燃烧发热量 为燃料发热量10 20%的脱硝剂通过设置于燃煤锅炉炉膛上部95(TC 120(TC温度区域的喷头，采用多点对喷方式喷入炉膛，并保 持过量空气系数a小于l。
为了获得更好的脱硝效果和降低NO，脱硝剂喷入区空气过量系 数优选0.8 1.0;喷头呈扇面分布，与水平线夹角5 _45°;脱硝剂 喷入炉膛的速度为40m/s 60m/s;保持脱硝剂在还原区的停留时间 为O. 4s 2.0s;在燃尽区的停留时间为0.4s 2.0s;为了保证脱硝剂 稳定有效地输入炉膛，优选用风机从锅炉尾部烟道中抽取，烟气温度 为130。C 150。C。
本发明的优点和特点是
1. 本发明方法可以实现炉内脱硝且脱硝效率在80%以上，高于一
般的低NOx技术和接近尾部脱硝技术。
2. 使用本发明脱硝剂脱硝，能使锅炉的整体燃烧效率较高，利 用电石渣工业废弃物部分脱硫减轻后继工序脱硫难度，且同时改善 粉煤灰的品质。
3. 本发明实施简便，对锅炉的改造简单。
4投资成本小、运行费用低，运行过程安全性好。
图1一种脱硝剂的制备、使用一体化的装置
图中l.焦炭粉给料机2.钙质材料给料机3.钒渣给料机4. 粉磨机5.粗粉分离器6.细粉分离器7.脱硝剂储仓8.燃尽风喷 口 9.脱硝剂喷口 10.淡燃烧器11.炉烟风机12或14.省煤器13 或15空气预热器16.除尘器17.引风机图2喷头安装示意图。
具体实施例方式
为了能更好地理解本发明，下面通过实施例对本发明作进一步的 描述，但并不限制本发明。
实施例1 脱硝剂的制备
取焦炭粉82%，电石渣16%，电石渣的含水率<2%，钒渣2%， 混合后放入球磨机内，粉磨至细度为75^1!11筛筛余<10%，得本发明 脱硝剂。
实施例2 脱硝剂的制备
取焦炭粉88%，生石灰10%，钒渣2%,混合后放入球磨机内，粉 磨至细度为75|^1筛筛余<10%，得本发明脱硝剂。 实施例3 脱硝剂的制备
取焦炭粉97%，钒渣3%,混合后放入球磨机内，粉磨至细度为 75^11筛筛余<10%，得本发明脱硝剂。 实施例4 脱硝剂的制备
取焦炭粉82%，电石渣17%，混合后放入球磨机内，粉磨至细 度为75^1111筛筛余<10%，得本发明脱硝剂。 实施例5本发明脱硝剂的应用
将占燃料发热量10 20%的脱硝剂通过设置于煤粉炉炉膛上部 95(TC 120(TC温度区域的喷头，利用锅炉尾部烟道中抽取的烟气作 为输送介质，采用多点对喷方式喷入炉膛，在过量空气系数a小于l的条件下形成还原气氛，使氮氧化物还原。喷口的角度可在与水平线
夹角5 一45范围内变化，如附图2所示。
如有必要，还可将锅炉尾部烟道中抽取的烟气作为燃尽风引出， 通过布置在再燃喷口上方的燃尽风喷口喷入炉膛内，使未燃尽焦炭粉 完全燃烧。
实施例6 本发明脱硝剂的应用
也可以采用一种装置，使脱硝剂的制备、使用一体化。图1是一 种装置示意图。
焦炭粉、钙质材料和钒渣经给料机1、 2、 3进入粉磨机4，经过 粉磨后，进入粗粉分离器5进行粗细分离，细度合格的脱硝剂被细粉 分离器6捕集进入脱硝剂储仓7储存。炉膛内煤粉燃烧产生的烟气经 过省煤气12和14，空气预热器13、 15进行热交换之后通过除尘器 16的除尘。部分烟气经除尘器16后引出，经炉烟风机11通过炉烟 管道与脱硝剂储仓7中的脱硝剂混合，从再燃区喷口 9进入炉膛再燃 区B，脱硝剂燃烧发热量为占燃料发热量的10 20%。 NOx在主燃区 A生产，在再燃区B被还原为N2，未燃尽的焦炭粉在燃尽区C燃尽。 本系统运行方式灵活，既可以随主燃烧器一起运行，也可在不需 要的时候，锅炉恢复传统运行方式。
权利要求
1、一种用于燃煤锅炉的脱硝剂，其特征在于由以下质量比的组分组成焦炭粉80～100％，钙质材料0～20％，钒渣0-5％。
2、 根据权利要求1所述用于燃煤锅炉的脱硝剂，其特征在于钙质材 料是电石渣或生石灰。所述电石渣的含水率<2%。
3、 根据权利要求1所述用于燃煤锅炉的脱硝剂的制备方法，其特征 在于将焦炭粉、钙质材料和钒渣混合在一起，粉磨至细度为75pm筛 筛余<10%。
4、 一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在于包括以下步骤1) 制备所述脱硝剂，经计量、粉磨、分离后储存备用；2) 以锅炉尾部烟道中抽取的烟气作为输送介质，将燃烧发热量 为燃料发热量10 20%的脱硝剂通过设置于燃煤锅炉炉膛上部 950'C 120(TC温度区域的喷头，采用多点对喷方式喷入炉膛，并保 持过量空气系数a小于l。
5、 根据权利要求4所述一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在 于脱硝剂喷入区空气过量系数为0.8 1.0。
6、 根据权利要求4所述一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在 于喷头呈扇面分布，与水平线夹角5 一45°。
7、 根据权利要求4所述一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在 于脱硝剂喷入炉膛的速度为40m/s 60m/s。
8、 根据权利要求4所述一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在 于脱硝剂在还原区的停留时间为0.4s 2.0s;在燃尽区的停留时间为(0.4s 2.0s;
9、根据权利要求4所述一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，其特征在 于脱硝剂输送介质采用风机从锅炉尾部烟道中抽取，烟气温度为130 。C 150。C。
全文摘要
本发明公开了一种燃煤锅炉热碳复合脱硝方法，包括一种脱硝剂及其制备和使用方法，本方法包括步骤将质量比为80～100％的焦炭粉，0～20％的钙质材料，0-5％的钒渣混合在一起，粉磨至细度为75μm筛筛余＜10％，以锅炉尾部烟道中抽取的烟气作为输送介质，将燃烧发热量为燃料发热量10～20％的脱硝剂通过设置于燃煤锅炉炉膛上部950℃～1200℃温度区域的喷头，采用多点对喷方式喷入炉膛，并保持过量空气系数α小于1；本发明方法实现了炉内脱硝且脱硝效率在80％以上，且投资成本小、运行费用低，运行过程安全性好。
文档编号B01D53/83GK101559318SQ20091006899
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者帆 张, 磊 张, 杨久俊, 杨沛森 申请人:天津城市建设学院