煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统的制作方法

文档序号:15323341发布日期:2018-09-01 03:21阅读:520来源:国知局

本实用新型涉及烟气处理领域,尤其是一种煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统。



背景技术:

煤粉炉是以煤粉为燃料的锅炉设备。它具有燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广,便于控制调节等优点。煤粉炉的燃烧特点是燃料随空气一起进入燃烧室,并在悬浮状态下燃烧。燃烧过程中产生大量含NOx的高温烟气,对正常的大气环境有较大的危害,它能直接引起酸雨、毒性雾霾。因此,生产装置中对烟气中的NOx有较大限制,烟气脱硝就显得尤为重要。

煤粉炉烟气中NOx的传统处理方法有三种:SCR(选择性催化还原法)脱硝技术、SCNR(非选择性催化还原法)脱硝技术和SNCR+SCR联合工艺。

SCR工艺是通过设置专用的脱硝反应器使烟气与脱硝剂实现较好的流场和浓度混合,在较低的反应温度(300~400℃)且有催化剂参与的情况下,达到较高的脱硝效率;SNCR工艺是采用较高的反应温度(850~1100℃),无需采用催化剂,将脱硝剂在锅炉燃烧室出口高温区喷入进行脱硝,但由于还原剂与烟气之间无法实现较好的混合以及停留时间较短,其脱硝效率较低;SNCR+SCR联合工艺是结合了SNCR工艺和SCR工艺各自的优点,该工艺分为两个反应区,前端反应区利用SNCR工艺,将脱硝剂喷入锅炉炉膛,脱除一部分NOx,而完成反应后产生的逃逸氨作为还原剂随烟气一起进入后端SCR工艺,在催化剂的参与下,再次进行NOx还原反应。不管是SCR(选择性催化还原法)脱硝技术,还是SCNR(非选择性催化还原法)脱硝技术,还是SNCR+SCR联合工艺,在脱硝过程中都有氨的参与,由于氨是危险化学品,在使用过程中存在严重的安全隐患。目前,SCR脱硝技术在国内过程中呈现出许多问题:首先,在煤粉炉低负荷运转烟气温度在300℃以下时使用SCR脱硝技术,催化剂的活性严重下降;同时,因为氨还原剂影响,生成的铵盐堵塞催化剂微孔使催化剂失活,大幅度降低了催化剂使用寿命;而且,未反应的氨还原剂逃逸到烟气中一起排入大气,因为氨的起雾特性,形成雾霾影响空气质量。

因此急需一种无危险,化学性质稳定,便于运输和储存的脱硝剂代替氨还原剂。针对这种现状国内外先后开发并应用了臭氧或双氧水氧化法,但是该法投资较大,改造工作量较大,且运行费用较高,适用性不高;活性氨(三聚氰酸)法,脱硝成本太高,不能解决氨逃逸问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种适用于利用液态生物钙脱硝剂实现煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统。

本实用新型采用如下技术方案:

煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统,包括脱硝剂专用雾化装置,脱硝剂专用雾化装置包括对称设置的多层专用喷管,不同分层之间的专用喷管上交错设置有液态生物钙专用喷头;

所述专用喷管是由雾化蒸汽分布套管套装在液态生物钙分布管外形成的具有同心内管和外管的双层管,其内管通液态生物钙,其外管通雾化蒸汽;

所述液态生物钙专用喷头包括同心套装的喷头内管和喷头外管,喷头内管连通液态生物钙分布管,喷头外管连通雾化蒸汽分布套管。

进一步地,所述专用喷管通过喷管支撑结构分成对称设置的多层,喷管支撑结构纵向的固定在煤粉炉炉壁上。

更进一步地,所述专用喷管通过喷管支撑结构分成对称设置的3层。

进一步地,所述对称设置的多层专用喷管分别通过炉壁法兰固定在煤粉炉炉壁的左右两侧。

进一步地,所述雾化蒸汽分布套管连接有雾化蒸汽进口,液态生物钙分布管连接有液态生物钙进口。

进一步地,所述液态生物钙专用喷头还包括连通的气液混合筛管和扁缝扇面雾化喷嘴,气液混合筛管连接喷头内管和喷头外管,雾化蒸汽和液态生物钙进入气液混合筛管,雾化蒸汽带动液态生物钙由扁缝扇面雾化喷嘴喷出。

进一步地,所述脱硝剂专用雾化装置通过脱销剂泵连接有脱硝剂储罐。

采用如上技术方案取得的有益技术效果为:

(1)本实用新型通过三层多个对称交叉布置的液态生物钙专用喷头组成的喷射装置,实现了煤粉炉烟道空间截面的全覆盖,保证液态生物钙脱硝剂与氮氧化物充分接触,最大限度的提高了液态生物钙脱硝剂与氮氧化物的反应效率,在保证脱硝效果的同时节约了液态生物钙脱硝剂的用量。

(2)本实用新型通过烟道截面左右对称布置三层分布管,在保证低压雾化蒸汽和脱硝剂的正常输送的同时,实现了单管多组喷头的合理分布。

(3)本实用新型分布管的两段对称布置方式有利于出现故障时及时将分布管抽出检修或更换。

(4)本实用新型液态生物钙专用喷头由气液混合筛管和可拆卸的扁缝扇面雾化喷嘴组成的喷头,使脱硝剂与雾化蒸汽在喷出前预混合,提高脱硝剂喷射雾化效果,与烟气充分混合,更高效的脱除烟气中的氮氧化物。

附图说明

图1为脱硝剂专用雾化装置结构示意图。

图2为喷嘴结构示意图。

图3为喷嘴区别视角结构示意图。

图4为煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统示意图。

图中,1、液态生物钙进口,2、雾化蒸汽进口,3、液态生物钙专用喷头,4、雾化蒸汽分布套管,5、液态生物钙分布管,6、煤粉炉炉壁,7、喷管支撑结构,8、炉壁法兰,10、脱硝剂储罐,11、脱硝剂泵,12、脱硝剂专用雾化装置。

具体实施方式

结合附图1至4对本实用新型的具体实施方式做进一步说明:

本实用新型煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统包括脱硝剂储罐10、脱硝剂泵11、脱硝剂专用雾化装置12,并依托原有煤粉炉炉壁6。其中脱硝剂储罐10和脱硝剂泵11为常规设备,通过管道连接,在本实用新型不作赘述,只针对液态生物钙脱硝剂专用雾化装置12作详细介绍。

煤粉炉烟气高效率无氨脱硝专用全覆盖高效雾化喷射系统,包括脱硝剂专用雾化装置12,脱硝剂专用雾化装置包括对称设置的多层专用喷管,不同分层之间的专用喷管上交错设置有液态生物钙专用喷头,保证实现液态生物钙在炉内空间的全覆盖喷射。

专用喷管是由雾化蒸汽分布套管4套装在液态生物钙分布管5外形成的具有同心内管和外管的双层管,其内管通液态生物钙,其外管通雾化蒸汽。

液态生物钙专用喷头3包括同心套装的喷头内管和喷头外管,喷头内管连通液态生物钙分布管,喷头外管连通雾化蒸汽分布套管。液态生物钙专用喷头还包括连通的气液混合筛管和扁缝扇面雾化喷嘴,气液混合筛管连接喷头内管和喷头外管,雾化蒸汽和液态生物钙进入气液混合筛管,雾化蒸汽带动液态生物钙由扁缝扇面雾化喷嘴喷出。出现故障时可以对故障喷嘴单独进行更换,快捷方便。

专用喷管通过喷管支撑结构7分成对称设置的多层,喷管支撑结构纵向的固定在煤粉炉炉壁上。优选专用喷管通过喷管支撑结构分成对称设置的3层。

对称设置的多层专用喷管分别通过炉壁法兰8固定在煤粉炉炉壁的左右两侧。

雾化蒸汽分布套管连接有雾化蒸汽进口2,液态生物钙分布管连接有液态生物钙进口1。脱硝剂输送管道与液态生物钙进口1通过法兰连接,雾化蒸汽管道与雾化蒸汽进口2通过法兰连接,雾化蒸汽进口2位于液态生物钙进口1与炉壁法兰8之间。

脱硝剂专用雾化装置通过脱销剂泵连接有脱硝剂储罐10。本实用新型使用时,脱硝剂由脱硝剂储罐10出口通过管道接入脱硝剂泵11,脱硝剂由泵加压输送至位于中温再沸器与高温再沸器之间的烟道空间的液体生物钙脱硝剂专用雾化装置12,与雾化蒸汽混合后快速雾化喷入烟气中,脱硝剂的压力和喷入量均可调,雾化蒸汽的压力和喷入量均可调。

当然,以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例,本实用新型并不限于列举上述实施例,应当说明的是,任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下,所做出的所有等同替代、明显变形形式,均落在本说明书的实质范围之内,理应受到本实用新型的保护。

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