一种适合生物质锅炉的脱硝系统的制作方法

本发明涉及环保技术领域，特别涉及一种适合生物质锅炉的脱硝系统。

背景技术：

生物质锅炉是以生物质能源作燃料的锅炉。农业生产过程中的废弃物，如农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等)、农业加工业的废弃物(稻壳)等都可作为生物质锅炉的燃料，生物质锅炉排放烟气中二氧化硫、氮氧化物含量较低，因此与燃煤锅炉相比，生物质能源特点是可再生性、低污染性、广泛分布性、总量十分丰富。但随着国家对锅炉烟气排放环保标准的提高，生物质锅炉已经不适应新的环保要求。现各地已要求生物质锅炉烟气的排放标准按gb13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》执行，即尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值为30，200，200mg/m³，其中重点地区按20，50，100mg/m³执行。经对生物质锅炉烟气调研、测试、分析，生物质锅炉烟气有如下特点：①炉膛温度差别大，生物质锅炉主要有炉排炉和循环流化床炉，每种炉型又分为中温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉，炉膛温度分别为700～760℃、880～950℃、850～1100℃；②二氧化硫、氮氧化物浓度低、波动大，燃烧纯生物质时二氧化硫、氮氧化物质量浓度在100～250mg/m³波动，如燃料中掺杂模板、木材、树皮，烟气中二氧化硫、氮氧化物质量浓度在250～600mg/m³波动，瞬时也可达1g/m³以上。

sncr属于选择性非催化还原技术，sncr技术适用于炉膛出口烟温满足800～1100℃的锅炉，低于此温度时脱硝效率较低，且氨与烟气混和效果对脱硝效率有很大影响(如旋风入口区混和效果比较好)。如混和不充分、反应时间不够，要达到相同的脱硝效率，会增加运行费用，同时尾气氨逃逸也存在超标问题。另生物质锅炉烟气中so³含量时常偏高，在280℃以下的低温区设备，存在硫酸盐堵塞、腐蚀等问题。sncr脱硝效率还与烟所中氮氧化物的初始浓度有关，生物质锅炉sncr脱硝效率在20％～50％。

目前，一般采用sncr+scr技术进行生物质锅炉脱硝，然而，随着cfb锅炉容量增大，炉膛截面随之增加，四周侧壁布置的sncr脱硝喷枪距离炉膛中心的距离可达几米到十几米，使还原剂很难靠喷射和扩散到达炉膛中心区域，使反应区域减少，从而导致脱硝效率降低。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适合生物质锅炉的脱硝系统，具有改造及布置方便、脱硝效率高、有助于提高锅炉燃烧效率等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适合生物质锅炉的脱硝系统，包括生物质炉膛3及布置于生物质炉膛3内的生物质脱硝喷枪4以及配套的还原剂制备及输送系统、分配系统、雾化空气系统、冷却空气系统；所述的生物质炉膛3下层设置有流化风帽2，生物质炉膛3底部设置有风室1，所述的生物质脱硝喷枪4喷嘴布置于炉膛3内，生物质脱硝喷枪4的另一端置于炉膛3下方的风室1内部或外部；

还原剂制备及输送系统，用于为生物质脱硝喷枪4提供还原剂；

雾化空气系统，用于为生物质脱硝喷枪4提供雾化空气气源；

冷却空气系统，用于为生物质脱硝喷枪4提供冷却空气风源；

分配系统，用于对生物质脱硝喷枪4内部的气体进行分配。

所述的生物质脱硝喷枪4由雾化空气套管5、喷枪芯管6、冷却空气套管7组成，喷枪芯管6上套接有雾化空气套管5和冷却空气套管7。

所述生物质脱硝喷枪4喷嘴距流化风帽2高度为0米至10米，喷枪4顶部有多个开孔四周布置，实现四周雾化。

所述的生物质脱硝喷枪4冷却空气系统的冷却空气风源为一次风或二次风。

所述生物质脱硝喷枪4雾化空气系统的雾化空气气源可由罗茨风机或空压机提供。

所述的生物质脱硝喷枪4在每个锅炉炉内设置一套或多套，设置多套时，各喷枪的高度相等或不相等，根据炉内温度分布布置。

所述的冷却空气套管7向火面敷设有耐磨耐火浇注料。

所述的还原剂制备及输送系统包括还原剂装置10，所述的还原剂装置10通过泵10与流量计8与生物质脱硝喷枪4相连。

本发明的有益效果：

本发明将还原剂直接通过本发明送至中心与nox进行反应，反应区域较广，脱硝效率较高；系统可先装设冷却套管，喷枪可方便更换，系统改造及布置方便；喷枪冷却风同时为炉膛中心提供燃烧氧量，锅炉燃烧效率较高。

附图说明

图1为本发明炉膛内布置示意图。

图2为本发明系统示意图。

图3为喷枪示意图。

图4为雾化空气套管a向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明提供的一种适合生物质锅炉的脱硝系统，包括：布置于生物质炉膛3内的生物质脱硝喷枪4以及配套的还原剂制备及输送系统、分配系统、雾化空气系统、冷却空气系统；生物质脱硝喷枪4由雾化空气套管5、喷枪芯管6、冷却空气套管7组成；

进一步的，所述生物质脱硝喷枪4喷嘴布置于炉膛3内，距流化风帽2高度为0米至10米，喷枪4顶部有多个开孔四周布置，实现四周雾化；

进一步的，所述所述生物质脱硝喷枪4的另一端置于炉膛3下方的风室1内部或外部；

进一步的，所述所述生物质脱硝喷枪4冷却空气风源为一次风或二次风；

进一步的，所述所述生物质脱硝喷枪4雾化空气气源可由罗茨风机或空压机提供；

进一步的，生物质脱硝喷枪4在每个锅炉炉内设置一套或多套，设置多套时，各喷枪的高度相等或不相等，根据炉内温度分布布置；

进一步的，冷却空气套管7向火面敷设有耐磨耐火浇注料。

如图2所示：所述的还原剂制备及输送系统包括还原剂装置10，所述的还原剂装置10通过泵10与流量计8与生物质脱硝喷枪4相连。

如图3图4所示：所述的生物质脱硝喷枪4由雾化空气套管5、喷枪芯管6、冷却空气套管7组成，喷枪芯管6上套接有雾化空气套管5和冷却空气套管7。

本发明的工作原理是：

将脱硝还原剂直接通过本发明送至中心与nox进行反应，反应区域较广，脱硝效率较高；系统可先装设冷却套管，喷枪可方便更换，系统改造及布置方便；喷枪冷却风同时为炉膛中心提供燃烧氧量，锅炉燃烧效率较高。本发明具改造及布置方便、脱硝效率高、有助于提高锅炉燃烧效率等优点。

技术特征：

技术总结
一种适合生物质锅炉的脱硝系统，本发明包括生物质脱硝喷枪以及配套的还原剂制备及输送系统、分配系统、雾化空气系统、冷却空气系统，通过设置深入炉膛内的脱硝喷枪对炉膛中心区域直接喷入还原剂，可扩大脱硝反应区域，同时因冷却风的存在，可以对炉膛中心缺氧情况有所缓解，提高锅炉燃烧效率，本发明具有改造及布置方便、脱硝效率高、有助于提高锅炉燃烧效率等优点。

技术研发人员：张世鑫;赵鹏勃;李楠;袁野;刘海峰;高洪培
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2018.06.29
技术公布日：2018.10.16