锅炉脱硫脱硝方法及其脱硫脱硝反应炉的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及燃煤锅炉脱硫脱硝方法及其脱硫脱硝反应炉。
【背景技术】
[0002]目前，国内外已研制出多种技术和装置应用于锅炉的脱硫、脱硝。其中，脱硝技术包括低氮燃烧技术，烟气脱硝(SNCR)技术等。脱硫技术包括湿法脱硫、半干法脱硫、干法脱硫等，湿法脱硫技术是采用石灰浆液及氢氧化钠溶液的双减法(钙法)或氧化镁(镁法)，经吸收、氧化和除雾等处理来达到脱硫效果，缺点是具有运行成本高、设备腐蚀严重、废水处理以及二次污染等问题;干法脱硫技术是在炉膛内进行，该方法虽然相对简单、无腐蚀和无废水处理。但是，在硫化床锅炉上使用，其脱硫效率低、反应速度慢。根据锅炉的燃烧特点，出现了锅炉炉内喷石灰粉脱硫技术，该方法是将固体石灰粉直接喷入炉膛后在高温下被煅烧成氧化钙，与烟气中的二氧化硫反应，从而实现在炉膛内进行脱硫;这种方法在运行时对于反应温度控制不到位，以及烟气在炉膛内停留短等问题无法达到理想状态，因此，存在脱硫效率低的问题。也是因为反应温度控制不到位，反应时间短的问题，烟气中的氮气与碳颗粒的反应量很少，氮氧化物的自分离也来不及进行，致使在锅炉尾部排出的烟气中氮氧化物的含量较高。氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一，氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一。本发明人在之前的发明中只控制了烟气中硫的排放，本次发明是脱硫技术基础上的改进，在脱硫的同时能有效的脱硝，控制烟气中氮氧化物的排放。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种锅炉脱硫脱硝方法及其脱硫脱硝反应炉，本方法脱硫脱硝效果好，不腐蚀设备、不污染环境，不需要处理废水，占地面积小，能节省运行成本。
[0004]本发明的技术方案是:锅炉脱硫脱硝方法，其特征在于:包括以下步骤:
[0005]a、将锅炉炉膛排出的高温烟气引入脱硫脱硝反应炉，高温烟气在反应炉中先经过降温区的对流管束降低温度至550-735°C，然后进到反应区；
[0006]b、用风机将锅炉尾部烟道内的低温烟气抽入到反应区内与高温烟气混合；
[0007]C、同时向反应区内喷洒脱硝剂和脱硫剂使其与反应区内烟气均匀混合，所述的脱硝剂为生物质燃料或者是煤粉，所述的脱硫剂为石灰粉，反应区内的烟气温度控制为600-750°C，在该温度下，烟气在反应炉内的停留时间为0.8-1.5秒，以烟气中的氮氧化物、氧气、一氧化碳、二氧化硫的浓度检测数据为依据，调整脱硝剂和脱硫剂的给料量，使烟气中的一氧化氮与一氧化碳进行氧化还原反应脱硝，石灰粉中的氧化钙与烟气中二氧化硫进行反应脱硫。
[0008]d、本发明的锅炉脱硫脱硝方法中优选的反应温度为600-735Γ。
[0009]使用本发明锅炉脱硫脱硝方法的反应炉，其特征在于:反应炉的炉体上设有烟气入口、烟气出口，该烟气入口与锅炉炉膛排烟管道联通、该烟气出口与锅炉的对流受热面入口烟道联通，反应炉的炉体内设有降温区和反应区，降温区由对流管束构成，反应区内装有若干个旋流筒和折流板，各旋流筒的入口与对流管束相对，并通过对流管束间的烟气通道与反应炉的烟气入口相通，折流板置于各旋流筒的出口与反应炉烟气出口之间，折流板两端由炉体活动支撑，各旋流筒上设有低温烟气入口，各低温烟气入口通过送风管道与锅炉尾部烟道联通或与大气空间联通，送风管道上装有风机，反应炉内装有若干个脱硝剂喷管和脱硫剂喷管，脱硝剂喷管进口和脱硫剂喷管进口通过喷料管道与外部的脱硝储料罐、脱硫储料罐分别联通，喷料管道上装有给料风机或供料阀。
[0010]所述的脱硝剂喷管和脱硫剂喷管的出口可与旋流筒连通，两出口也可设在旋流筒出口前方。
[0011]所述的喷料管道可与送风管道联通，喷料管道上的给料风机为装在送风管道上的风机。
[0012]在反应区空间内，可安装调温对流受热面，进一步调整反应区内的温度。
[0013]所述的炉体外面装有反应监测控制仪，炉体内装有温度传感器，反应炉的烟气入口、烟气出口处装有锅炉烟气排放物检测仪，该检测仪包括氮氧化物浓度检测仪、氧气浓度检测仪、一氧化碳浓度检测仪、二氧化硫浓度检测仪，反应监测控制仪的信号输入端口与各温度传感器、检测仪通过信号线连接，反应监测控制仪的信号输出端口与风机、给料风机或供料阀通过控制线分别连接。
[0014]本发明设计了适合的反应温度和时间，通过降温区的对流管束降温，通过控制低温烟气或冷风的风量进一步调节温度，在反应区空间内，通过调温对流受热面进一步调节温度，实现了对设计温度的准确控制;传统的脱硫脱硝反应在锅炉的炉膛内进行，烟气在炉膛内停留时间短，本发明的反应炉设在炉膛外，因而延长了烟气的行程，使充分反应有足够的时间，反应时间可通过反应炉的容积设计实现。烟气中的一氧化氮与一氧化碳进行氧化还原反应，当检测到一氧化碳不充足时，本发明向反应区内喷洒生物质燃料或者是煤粉，补充碳质材料能使反应充分进行；因为，碳的亲氧能力大于氮的亲氧能力，所以，当一氧化碳和一氧化氮反应时，由于碳的亲氧能力强于氮，从而一氧化碳将一氧化氮的氧争去，变成二氧化碳，一氧化氮中的氧析出变成氮气，最终产物为二氧化碳和氮气。以此实现了降低氮氧化物的目的。而脱硫技术则是使用石灰粉喷入反应区内，石灰粉中的氧化钙与烟气中的二氧化硫充分混合并进行反应，最终生成粉状硫酸钙，可以进行回收利用且不污染环境。本发明在反应炉设置了旋流筒、折流板，能使不同温度的烟气、脱硝剂、脱硫剂经旋流筒、折流板能快速得到均匀混合，为充分反应提供方便条件;本发明的反应监测控制仪能实时监控反应炉内各被检项的状态，并经计算机分析能在线调整风量、料量。本发明对锅炉脱硝、脱硫效果超过了国家标准，经检测脱硫2 98%，脱硝2 85%，且用本发明脱硫、脱硝不腐蚀设备、不需要处理废水，占地面积小，因此能降低运行成本。
【附图说明】
[0015]图1是本发明锅炉脱硫脱硝反应炉的结构示意图。
[0016]图中I脱硝剂储料罐、2风机、3送风管道、4温度传感器、5排放物检测仪、6锅炉炉膛排烟管道、7对流管束、8锅炉的对流受热面入口烟道、9折流板、10调温对流受热面、11旋流筒、12脱硫剂喷管、13脱硝剂喷管、14低温烟气入口、15反应监测控制仪、16供料阀、17给料风机、18喷料管道、19脱硫剂储料罐。
【具体实施方式】
[0017]本发明属于燃煤锅炉脱硫脱硝技术。本发明是在锅炉炉膛附近或与炉膛相邻的锅炉外面设置一组或两组脱硫脱硝反应炉，反应炉的烟气入口与锅炉炉膛排烟管道6联通、反应炉的烟气出口与锅炉的对流受热面入口烟道8联通。反应炉的炉体内设有降温区和反应区，降温区由对流管束7构成，反应区内装有多个并列的旋流筒11、折流板9、调温对流受热面10。各旋流筒的入口端与对流管束相对，并通过对流管束间的烟气通道与反应炉的烟气入口相通。折流板9装在各旋流筒的出口与反应