一种碱回收锅炉烟气脱硝系统及其脱销方法与流程

文档序号:14218192阅读:654来源:国知局

本发明属于锅炉脱销领域,尤其是涉及一种碱回收锅炉烟气脱硝系统。



背景技术:

现阶段,国内的造纸、制浆公司均配套建设有碱回收锅炉,用于回收黑液中的碱和热量,黑液中的碱回收的碱重复用于制浆,所产生热量用于生产蒸汽。随着国家环保治理力度的加大,环保部门要求,碱回收炉烟气污染物排放暂执行《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)中循环流化床锅炉排放标准。现有碱回收锅炉烟气中的nox排放指标不能满足相关环保要求,对碱回收锅炉进行脱硝系统改造势在必行。

碱回收锅炉烟气存在以下特点:1.炉内烟气温度高;2.烟气成分复杂,含有大量的碱灰;3.烟气中co浓度高,可达3000ppm或更高。现有燃煤锅炉脱硝技术不能在碱回收锅炉上正常使用,高浓度的co使得常规的sncr烟气脱硝技术的脱硝效率大幅度降低,含碱灰烟气易造成sncr脱硝系统喷嘴结渣堵塞,复杂的烟气成分导致scr烟气脱硝技术的催化剂中毒及失活。因此,开发出一种新的脱硝技术能保证碱回收锅炉的烟气在处理后能正常达标排放成为一种迫切的需求。



技术实现要素:

本发明要解决的系统问题是:克服现有系统的不足,提供一种碱回收锅炉烟气脱硝系统及其脱硝方法,可以有效地解决碱回收锅炉烟气nox排放不达标的问题。

本发明解决其系统问题所采用的系统方案是:一种碱回收锅炉烟气脱硝系统,包括低co系统和炉内喷射脱销系统,所述炉内喷射脱销系统包括还原剂输送装置和至少一个喷射装置,所述喷射装置一端与还原剂输送装置相连,另一端与位于三次风管上端的锅炉内反应区相连通;所述低co系统包括低co风管,所述低co风管的进风口接入低co风,其出风口与喷射装置相连。

在上述方案中,在喷射装置向锅炉内反应区喷射还原剂的同时,通过低co风管向喷射装置内通入低co风,并通过喷射装置向锅炉内反应区喷出,喷入反应区的低co风,可以促进反应区的烟气中没燃烧完全的co继续燃烧,同时燃烧产生的热量可抵消因喷射装置喷射还原剂带入的水蒸发吸收的热量,从而提还原剂的脱销效果。

进一步,所述还原剂输送装置包括还原剂供应模块、稀释计量模块、压缩空气供应模块和分配模块,所述还原剂供应模块通过稀释计量模块与分配模块相连,所述压缩空气供应模块与分配模块相连,所述分配模块与各喷射装置均相连。

具体而言,还原剂供应模块将各类还原剂以及稀释剂输送至稀释计量模块;稀释计量模块对还原剂和软化剂进行稀释调配后得到稀释还原剂,并将稀释后的液输送至分配模块;在压缩空气供应模块所供应的压缩空气的作用下,分配模块将稀释还原剂输送至各喷射装置,由喷射装置将稀释还原剂喷入锅炉的反应区。

进一步,所述还原剂输送装置还包括控制模块,所述控制模块与分配模块、还原剂供应模块以及稀释计量模块电连接。通过控制模块控制还原剂供应模块供应不同量各种还原剂至稀释计量模块,并控制稀释计量模块进行各种稀释比例的调配后输送分配模块,分配模块接受控制模块的控制指令,向各喷射装置输送定量的稀释还原剂。

进一步,所述分配模块包括分别与压缩空气供应模块和还原剂供应模块相连的气体分配器和液体分配器,且两者均与控制模块电连接。

在上述方案中,通过控制模块分别向气体分配器和液体分配器发出控制信号,是两者能够想各喷射装置输送不同量的压缩空气和稀释还原剂。

进一步,所述还原剂供应模块包括还原剂储罐和软化剂储罐,两者分别安装有与控制器模块电连接的还原剂循环装置和软化剂循环装置,且还原剂储罐和软化剂储罐分别通过还原剂循环装置和软化剂循环装置与稀释计量模块相连。

在上述方案中,所述还原剂储罐和软化剂储罐内的还原剂和软化剂分别通过循环装置加压后,输送至稀释计量模块进行调配稀释;同时还原剂储罐和软化剂储罐上的循环装置可以使两者所存储的还原剂和软化剂保持循环流动,防止出现沉积变性,并且通过控制器控制还原剂循环装置和软化剂循环装置,可以调节两者向稀释计量模块输送还原剂以及软化剂的量。

具体而言,循环装置包括分别设置在还原剂储罐和软化剂储罐上的循环管路、以及设置在循环上的循环加压泵,通过循环挤压泵实现还原剂和软化剂的循环,并可将加压后的还原剂和软化剂输送至稀释计量模块。

进一步,所述喷射装置包括喷枪、套管和低co风管,所述套筒一端为喷口,且喷口与锅炉内反应区连通,其另一端侧面与低co风管连通,所述喷枪一端设有压缩空气接头和还原剂接头,另一端插入套管并伸至套筒喷口出。

在上述方案中,喷枪接入还原剂和压缩空气,并将通过压缩空气将还原剂雾化后喷出,同时,套管接入低co风,低co风从套管喷口出喷出并接入过来锅炉反应区,低co风不仅可以促使炉内未燃烧完全的烟气继续燃烧,降低局部区域的co浓度,以提高脱硝效率;同时,低co风可以防止喷枪的喷嘴与炉内含尘烟气直接接触,避免喷枪的喷嘴结渣。

优选的,喷枪为双雾化喷头,通过两次雾化可以更好的保证喷射入锅炉内反应区的还原剂,具有良好的雾化效果。

进一步,还包括与各喷射装置的低co风管相连的低co风机,所述低co风机与控制模块电连接。

在上述方案中,控制模块向低co风机发送控制信号,即可控制低co风机向喷射装置输送低co风的风量及风压。

具体而言,低co风的来源为三次风管或者低co风机,根据碱回收锅炉的具体实际情况,合理选择低co风的来源。

进一步,所述低co风管包括三次风低co风管和风机低co风管,所述三次风低co风管与三次风管相连,所述风机低co风管与低co风机相连。

本发明还提供一种采用上述脱销系统进行碱回收锅炉脱销的方法,具体步骤如下:

(1)低co系统通过低co风管接入低co风,并输送各喷射装置,由喷射装置喷入锅炉反应区;

(2)将还原剂注入还原剂输送装置,由还原剂输送装置进行稀释调配后,输送至各喷射装置,由喷射装置雾化后喷入锅炉反应区;

(3)在步骤(1)和步骤(2)可同时进行,或者先进行步骤(1)在保持步骤(1)运行的同时进行步骤(2)。

进一步,所述还原剂为尿素、氨水或者液氨。

优选的,采用尿素作为还原剂,由于在本系统中,反应区的co浓度低,因此不需要昂贵且易失活的催化剂,因而投资和运行费用都较低,且不受烟灰中碱金属的影响,还原剂可用安全易得的尿素,也克服了传统脱销工艺中需要用液氨作还原剂带来的安全风险和复杂的安全审批手续。

本发明的有益效果如下:本发明所提供的一种碱回收锅炉烟气脱硝系统及其脱销方法,有效的解决了常规燃煤锅炉所用的脱硝技术不能在碱回收锅炉上正常使用的问题,能保证烟气中的nox能够达标排放。本脱硝技术中燃烧co所产生的热量能与脱硝喷射还原剂所带入的水蒸发吸收的热量相抵消,使炉温保持原来的工况或变化不大,不至降低锅炉的热效率,也不至炉温升高造成过热器因碱灰熔融而结焦。

附图说明

图1—实施例1的一种碱回收锅炉烟气脱硝系统的结构示意图;

图2—图1中喷射装置的结构示意图;

图3—实施例2的一种碱回收锅炉烟气脱硝系统的结构示意图。

图中:1—软化水储罐,2—还原剂储罐,3—软化水循环装置,4—还原剂循环装置,5—稀释计量模块,6—压缩空气储罐,7—分配模块,8—控制模块,9—喷射装置,10—三次风管,11—锅炉,12—低co风机;91—套管,92—喷口,93—喷枪,94—空气接头,95—还原剂接头,96—低co风管。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

参照附图1~2:一种碱回收锅炉11烟气脱硝系统,包括低co系统和炉内喷射脱销系统,所述炉内喷射脱销系统包括还原剂输送装置和至少一个喷射装置9,所述喷射装置9一端与还原剂输送装置相连,另一端与位于三次风管10上端的锅炉11内反应区相连通;所述低co系统包括低co风管96,所述低co风管96的进风口接入低co风,其出风口与喷射装置9相连。

在上述方案中,在喷射装置9向锅炉11内反应区喷射还原剂的同时,通过低co风管96向喷射装置9内通入低co风,并通过喷射装置9向锅炉11内反应区喷出,喷入反应区的低co风,可以促进反应区的烟气中没燃烧完全的co继续燃烧,同时燃烧产生的热量可抵消因喷射装置9喷射还原剂带入的水蒸发吸收的热量,从而提还原剂的脱销效果。

所述还原剂输送装置包括还原剂供应模块、稀释计量模块5、压缩空气供应模块和分配模块7,所述还原剂供应模块通过稀释计量模块5与分配模块7相连,所述压缩空气供应模块与分配模块7相连,所述分配模块7与各喷射装置9均相连。

具体而言,还原剂供应模块将各类还原剂以及稀释剂输送至稀释计量模块5;稀释计量模块5对还原剂和软化剂进行稀释调配后得到稀释还原剂,并将稀释后的液输送至分配模块7;在压缩空气供应模块所供应的压缩空气的作用下,分配模块7将稀释还原剂输送至各喷射装置9,由喷射装置9将稀释还原剂喷入锅炉11的反应区。

所述还原剂输送装置还包括控制模块8,所述控制模块8与分配模块7、还原剂供应模块以及稀释计量模块5电连接。通过控制模块8控制还原剂供应模块供应不同量各种还原剂至稀释计量模块5,并控制稀释计量模块5进行各种稀释比例的调配后输送分配模块7,分配模块7接受控制模块8的控制指令,向各喷射装置9输送定量的稀释还原剂。

所述分配模块7包括分别与压缩空气供应模块和还原剂供应模块相连的气体分配器和液体分配器,且两者均与控制模块8电连接。

在上述方案中,通过控制模块8分别向气体分配器和液体分配器发出控制信号,是两者能够想各喷射装置9输送不同量的压缩空气和稀释还原剂。

所述还原剂供应模块包括还原剂储罐2和软化剂储罐,两者分别安装有与控制器模块电连接的还原剂循环装置4和软化剂循环装置,且还原剂储罐2和软化剂储罐分别通过还原剂循环装置4和软化剂循环装置与稀释计量模块5相连。

在上述方案中,所述还原剂储罐2和软化剂储罐内的还原剂和软化剂分别通过循环装置加压后,输送至稀释计量模块5进行调配稀释;同时还原剂储罐2和软化剂储罐上的循环装置可以使两者所存储的还原剂和软化剂保持循环流动,防止出现沉积变性,并且通过控制器控制还原剂循环装置4和软化剂循环装置,可以调节两者向稀释计量模块5输送还原剂以及软化剂的量。

具体而言,循环装置包括分别设置在还原剂储罐2和软化剂储罐上的循环管路、以及设置在循环上的循环加压泵,通过循环挤压泵实现还原剂和软化剂的循环,并可将加压后的还原剂和软化剂输送至稀释计量模块5。

所述喷射装置9包括喷枪93、套管91和低co风管96,所述套筒一端为喷口92,且喷口92与锅炉11内反应区连通,其另一端侧面与低co风管96连通,所述喷枪93一端设有压缩空气接头94和还原剂接头95,另一端插入套管91并伸至套筒喷口92出。

在上述方案中,喷枪93接入还原剂和压缩空气,并将通过压缩空气将还原剂雾化后喷出,同时,套管91接入低co风,低co风从套管91喷口92出喷出并接入过来锅炉11反应区,低co风不仅可以促使炉内未燃烧完全的烟气继续燃烧,降低局部区域的co浓度,以提高脱硝效率;同时,低co风可以防止喷枪93的喷嘴与炉内含尘烟气直接接触,避免喷枪93的喷嘴结渣。

优选的,喷枪93为双雾化喷头,通过两次雾化可以更好的保证喷射入锅炉11内反应区的还原剂,具有良好的雾化效果。

本发明还提供一种采用上述脱销系统进行碱回收锅炉11脱销的方法,具体步骤如下:

(1)低co系统通过低co风管96接入低co风,并输送各喷射装置9,由喷射装置9喷入锅炉11反应区;

(2)将还原剂注入还原剂输送装置,由还原剂输送装置进行稀释调配后,输送至各喷射装置9,由喷射装置9雾化后喷入锅炉11反应区;

(3)在步骤(1)和步骤(2)可同时进行,或者先进行步骤(1)在保持步骤(1)运行的同时进行步骤(2)。

在上述方案中,所述还原剂为尿素、氨水或者液氨。优选的,采用尿素作为还原剂,也克服了传统脱销工艺中需要用液氨作还原剂带来的安全风险和复杂的安全审批手续。

实施例2:

参照附图3:本实施例与实施例1的不同之处在于:

还包括与各喷射装置9的低co风管96相连的低co风机12,所述低co风机12与控制模块8电连接。

在上述方案中,控制模块8向低co风机12发送控制信号,即可控制低co风机12向喷射装置9输送低co风的风量及风压。

具体而言,低co风的来源为三次风管10或者低co风机12,根据碱回收锅炉11的具体实际情况,合理选择低co风的来源。

需要指出的是,可以将低co风管96设置为三次风低co风管96和风机低co风管96,所述三次风低co风管96与三次风管10相连,所述风机低co风管96与低co风机12相连,并可在两者上安装于控制器相连的控制阀,从而通过控制器控制三次风的来源以及各来源的风量。

显然,本领域的系统人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等系统的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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