一种斜向旋流的燃煤锅炉SNCR脱硝装置

一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置
技术领域
1.本实用新型属于电站节能减排、资源高效利用技术领域领域，特别涉及到一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉sncr脱硝装置，具体涉及一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置。


背景技术：

2.选择性非催化还原（sncr）脱硝是一种应用于燃煤锅炉的脱硝技术，用来减少烟气中的nox排放量，相对于scr脱硝技术而言，sncr技术具有不使用催化剂、占地面积小、设备投资少、运营成本低、系统简单、对锅炉运行影响小等诸多优点。该技术通常在850-1100℃温度范围内还原nox，生成无毒、无污染的n2和h2o，常用脱硝还原剂为氨和尿素。一般来说，在大型燃煤机组中的sncr脱硝效率约为25%-40%。
3.现有技术方案往往使用脱硝喷枪在水平烟道的表面将脱硝还原剂垂直喷入，使之与烟气混合反应，如图1所示。该方案下还原剂与烟气的接触时间较短、接触面积较小、混合不均匀、脱硝效率较低。
4.随着机组容量的增加，炉膛尺寸和机组负荷变化范围均有所扩大，大大增加了还原剂与烟气均匀混合的控制难度，致使脱硝效率降低。加上超低排放的环保要求，使得脱硝处理压力大增。目前sncr技术的脱硝效率与实际效果有待进一步提高。
5.对于具有sncr脱硝装置的燃煤锅炉，常规方案中大都通过在水平烟气管道单面或多面配置垂直喷枪，将脱硝还原剂（通常为氨水或尿素）喷向烟气，实现烟气中nox的反应脱除。常规方案较为成熟，应用相对广泛，但当烟气流量较大使还原剂与烟气未能充分混合时，脱硝反应效率大大降低，脱硝难度加大，会对锅炉尾部烟道造成腐蚀和损害。同时还原剂热解效果变差，而且还伴随着其它有害化学反应，氨逃逸大大增加，环保参数超标。
6.sncr脱硝装置的效率受温度、还原剂停留时间、混合反应效果、nox含量初值、燃烧条件等因素的影响，在既定锅炉运行条件下，还原剂停留时间及混合效果是效率的主要影响因素。近年来虽有部分燃煤锅炉采用烟气挡板来减缓烟气流动速度，延长烟气与还原剂混合接触发生反应的时间，一定程度上提高其脱硝效率，但易造成烟气挡板及水平烟道的缓慢腐蚀，且对挡板的材质要求较高，后期亦需定期检查与更换，以在保证脱硝效果的同时确保机组安全运行。目前在水平管道内部增加设备的方案已有尝试且利弊共存，而垂直喷枪喷入还原剂的现有方案虽安全可靠但脱硝效率又有待提升。
7.因此，本发明在现有垂直喷枪的基础上做技术上的改进，将水平烟道单面或多面的垂直喷枪改为四面斜向喷枪，可设置为单层或多层，使射流形成旋流切圆，扩大还原剂与烟气接触的面积与时间，使其混合更加充分、更加均匀。


技术实现要素：

8.本实用新型针对背景技术所提及的现有脱硝效率降低的问题，提供了一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉sncr脱硝装置，其目的在于让sncr脱硝装置适
应更大机组负荷变化范围的同时，满足超低排放的环保要求。装置主要包括烟气进口、烟气出口、后侧斜向脱硝喷枪、下侧斜向脱硝喷枪、前侧斜向脱硝喷枪及上侧斜向脱硝喷枪等。
9.该装置的斜向脱硝喷枪在脱硝装置的上下前后四侧布置，且可设置为单层或多层，使射流形成旋流切圆，增大了还原剂与烟气接触的面积和时间，使还原剂与烟气混合更加充分和均匀，提高了脱硝效率，有效的降低了氨逃逸。脱硝还原剂通过斜向喷枪喷入水平烟道后形成旋流切圆，与经由烟气进口进入装置的烟气的nox反应，完成脱硝。
10.该装置的不同喷枪可依据烟气nox浓度调整投入使用的层数及数目，使脱硝装置适应不同机组负荷和不同烟气环境。
11.该装置的喷枪外层套管与烟道壁面焊接，喷枪与套管以活动卡扣方式密封固定，方便于装置脱硝喷枪的拆卸与安装。
12.该装置的喷枪的喷嘴可布置一个或多个，保证喷淋覆盖面积。
13.此外，本装置设计建立于已有成熟方案之上，是现有方案的改进，对机组安全性影响较小，具有良好的可行性。装置主要包括烟气进口、烟气出口、前侧斜向脱硝喷枪、后侧斜向脱硝喷枪、上侧斜向脱硝喷枪和下侧斜向脱硝喷枪等。
14.本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型提出的一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置，是一种新型的sncr脱硝装置。装置的烟气脱硝喷枪可以随负荷及nox浓度变动而调整投入运行的数目，大大增加了还原剂与烟气均匀混合的控制精度，提升了脱硝效率，减少对锅炉尾部烟道造成的腐蚀和损害；使用了四面斜向喷枪代替了现行的单面或多面垂直喷枪，使射流形成了旋流切圆，扩大了还原剂与烟气接触的面积与时间，使混合更加充分、均匀；装置的脱硝喷枪布置的喷嘴数可根据需要确定，保证了良好的混合效果；装置建立于现有方案之上，投资小，运营成本低，且技术较为成熟，对机组的安全性影响较小。本实用新型在现有垂直喷枪的基础上做技术上的改进，将水平烟道单面或多面的垂直喷枪改为四面斜向喷枪，可设置为单层或多层，使射流形成旋流切圆，扩大还原剂与烟气接触的面积与时间，使其混合更加充分、更加均匀，解决了烟气通过水平管道时因与还原剂接触不充分而导致脱硝效率低的问题，具有提高sncr脱硝效率、减少污染物nox排放的优点，达到国家排放标准。
附图说明
16.图1为一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置侧视图。
17.图2为一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置左视图。
18.图3为一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置主视图。
19.图中：1-烟气进口；2-烟气出口；3-后侧斜向脱硝喷枪；4-下侧斜向脱硝喷枪；5-前侧斜向脱硝喷枪；6-上侧斜向脱硝喷枪。
具体实施方式
20.本实用新型提供了一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的新型燃煤锅炉sncr脱硝装置，具体涉及一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置，下面结合附图对本实用新型进一步说明。需要注意的是以下的阐释仅为实例性质，并不限制本实用新型的应用范围。
21.附图所示一种斜向旋流的燃煤锅炉sncr脱硝装置各个视图。如图所示，本实用新
型提供了一种应用于火力发电厂污染物脱除领域的斜向旋流的新型燃煤锅炉sncr脱硝装置，主要包括烟气进口1、烟气出口2、后侧斜向脱硝喷枪3、下侧斜向脱硝喷枪4、前侧斜向脱硝喷枪5及上侧斜向脱硝喷枪6。
22.该装置的烟气来自于燃煤锅炉，从烟气进口1流入装置，在装置中脱硝去除nox后，从烟气出口2 流出。
23.该装置使用的脱硝还原剂为氨水或尿素等，通过后侧斜向脱硝喷枪3、下侧斜向脱硝喷枪4、前侧斜向脱硝喷枪5及上侧斜向脱硝喷枪6喷入烟气。
24.该装置的脱硝喷枪为上下前后四侧布置，且每侧喷枪均可设置为单层或多层投运。具体的，前侧斜向脱硝喷枪5为逆流斜向上倾斜，上侧斜向脱硝喷枪6为逆流斜向后倾斜，后侧斜向脱硝喷枪3为逆流斜向下倾斜；下侧斜向脱硝喷枪4为逆流斜向前倾斜，四侧喷枪依序倾斜，将脱硝还原剂喷入水平烟道后，形成旋流切圆，增大还原剂在水平烟道中的停留时间，提高了还原剂与烟气的混合强度，使二者混合更加均匀、脱硝反应更加充分，从而提高了脱硝效率及还原剂的利用率，减少了还原剂与nox未完全反应所导致的氨逃逸，进而有效的减少了对尾部烟道的腐蚀，延长了使用寿命，达到了环保标准。
25.该装置的后侧斜向脱硝喷枪3、下侧斜向脱硝喷枪4、前侧斜向脱硝喷枪5及上侧斜向脱硝喷枪6均可依据机组负荷及烟气中nox浓度确定具体投入使用的喷枪的层数及个数。
26.该装置的后侧斜向脱硝喷枪3、下侧斜向脱硝喷枪4、前侧斜向脱硝喷枪5及上侧斜向脱硝喷枪6均可根据需要布置相应个数的喷嘴，保证良好的混合效果。
27.特别地，前述内容仅为本实用新型的具体实现方式，本实用新型的受保护范围并不仅限于次，任何熟悉本领域人员在本新型揭露的技术范围可轻易完成的调整，变化与替换，如果未超出本权利要求书所定义的范围，均应被本专利所保护，如四侧脱硝喷枪反向倾斜布置，也可形成切圆，达到提高脱硝效率的作用，因此也被专利所保护。