循环流化床锅炉制造技术

本发明专利技术公开了一种循环流化床锅炉，其包括炉膛、旋风分离器、连接炉膛的排烟口与旋风分离器的入口的排烟管道、连接炉膛的返料口与旋风分离器的排料口的返料管道、与旋风分离器的尾气排放口连接的尾部烟道以及设置于尾部烟道内的选择性催化还原系统，其中，循环流化床锅炉还包括设置于炉膛内的多个受热单元以及用于向旋风分离器内提供产氨原料的产氨原料配比系统，受热单元能够吸收热量而将炉膛的烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度。利用旋风分离器内烟气的热量和流动使得进入旋风分离器内的产氨原料能够分解产生氨气，且生成的氨气在旋风分离器内与烟气充分混合后再进入尾部烟道，在选择性催化还原系统中达到脱硝的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硝
，具体地，涉及一种循环流化床锅炉。
技术介绍
随着环保形势日益严峻，NOx作为燃煤电厂锅炉的主要气体污染物，已经受到越来越严格的排放限制。国家环保局最新出台的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)规定，2012年1月1日以后新建的电厂锅炉需要达到100mg/Nm3(折算为干基，6％O2浓度)的NOx排放标准。循环流化床(CFB)锅炉作为一种广泛应用的清洁煤燃烧技术，其低温燃烧以及分级供风的燃烧方式，使得循环流化床锅炉相比煤粉炉而言具有较低的NOx排放量，但是为了达到100mg/Nm3的排放标准，2012年1月1日之后的新建电厂必须考虑增加脱硝设备。目前常用的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等。其中，选择性非催化还原(SNCR)技术不需要使用催化剂，将还原剂喷入锅炉内的特定温度区域进行自发反应，将NOx还原为N2。SNCR技术具有前期投资低、设备简单等优点，但是也具有明显的劣势，例如其脱硝效率不高，一般为60％左右，对于燃烧高挥发分煤种的锅炉而言，选择性非催化还原(SNCR)技术很难达到100mg/Nm3的排放标准。选择性催化还原(SCR)技术是利用尿素、氨等还原剂，在催化剂的作用下，在适宜的温度范围(200～450℃)内将烟气中的NOx还原为N2的技术。SCR技术具有脱硝效率高、泄漏率低等优点，目前工业应用中采用SCR脱硝技术可以很好地将NOx排放量控制在100mg/Nm3的排放标准以下。为了保证SCR反应在适宜的温度范围内进行，一般将SCR系统布置在尾部烟道内的一、二级省煤器之间，但是对于受热面常规布置的循环流化床锅炉而言，其尾部烟道内布置了大量受热面，而SCR系统复杂，占地面积大，需要延长或改变尾部烟道结构才能保证足够的安装空间，因此常规的循环流化床锅炉安装SCR系统会对尾部烟道受热面、钢架及扶梯等结构产生很大影响。例如，现有技术中的一种带有空气冷却式旋风分离器的循环流化床锅炉，利用一、二次风空气冷却分离器，节省了空气预热器的受热面和所占的空间，为SCR系统的安置提供了条件。但是，这种循环流化床锅炉一般直接采用氨气来对尾气进行脱硝处理，而氨气不便于运输和储存，或者需要增加额外的尿素分解装置来得到氨气，这些装置使得循环流化床锅炉的结构更加复杂且占据了更大的空间。另外，现有技术中也存在利用烟气热量进行尿素热解的例子，该工艺应用于煤粉炉中，需要将烟气引出预加热尿素，再将尿素从SCR上游烟道内喷入，但是这些预加热系统和尿素研磨系统的结构非常复杂。有鉴于现有技术的上述缺点，需要提供一种新型的循环流化床锅炉。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构紧凑且能够简化脱硝过程的循环流化床锅炉。为了实现上述目的，本专利技术提供一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉膛、旋风分离器、连接所述炉膛的排烟口与所述旋风分离器的入口的排烟管道、连接所述炉膛的返料口与所述旋风分离器的排料口的返料管道、与所述旋风分离器的尾气排放口连接的尾部烟道以及设置于所述尾部烟道内的选择性催化还原系统，其中，所述循环流化床锅炉还包括设置于所述炉膛内的多个受热单元以及用于向所述旋风分离器内提供产氨原料的产氨原料配比系统，所述受热单元能够吸收热量而将所述炉膛的烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度。优选地，所述产氨原料为尿素溶液，所述炉膛的烟气排放温度为400℃～500℃。优选地，所述尿素溶液的浓度为40％～55％。优选地，所述旋风分离器的尾气排放口处的烟气温度为300℃～400℃。优选地，所述产氨原料配比系统包括料箱和雾化喷嘴，所述雾化喷嘴设置于所述排烟管道内以将所述料箱内的产氨原料排放至所述旋风分离器内。优选地，所述产氨原料配比系统包括多个所述雾化喷嘴，所述雾化喷嘴的喷射方向为朝向所述旋风分离器所处的一侧，且所述雾化喷嘴的喷射方向与所述排烟管道的延伸方向之间的夹角为30°～60°。优选地，多个所述受热单元包括过热器、再热器和一级省煤器。优选地，所述炉膛呈塔体状，所述炉膛的排烟口位于所述炉膛的上部。优选地，所述过热器、所述再热器和所述一级省煤器按从下到上的顺序设置于所述炉膛的上部且位于所述炉膛的排烟口的下方。优选地，所述尾部烟道内还设置有二级省煤器和空气预热器，所述二级省煤器和所述空气预热器均位于所述选择性催化还原系统的下游。上述技术方案中，循环流化床锅炉的多个受热单元布置于炉膛内部，为尾部烟道内的选择性催化还原系统提供了足够的安装空间。并且，炉膛内的受热单元能够将炉膛的烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度，温度降低的烟气进入旋风分离器内，而利用旋风分离器内烟气的热量和流动使得进入旋风分离器内的产氨原料能够分解产生氨气，且生成的氨气在旋风分离器内与烟气充分混合后，再进入尾部烟道内，从而能够在选择性催化还原系统中达到脱硝的目的。另外，炉膛的烟气排放温度降低，使得旋风分离器不必使用耐火内衬，从而可以减小旋风筒的尺寸，以减小循环流化床锅炉所占用的空间。本发明的循环流化床锅炉结构紧凑且能够简化脱硝过程，并提高了脱硝过程的安全性和经济性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的循环流化床锅炉的结构示意图。其中，1炉膛2过热器3再热器4一级省煤器5旋风分离器6返料管道7尾部烟道8选择性催化还原系统9二级省煤器10空气预热器11排烟管道12料箱13雾化喷嘴具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种循环流化床锅炉，如图1所示，其包括炉膛1、旋风分离器5、连接炉膛1的排烟口与旋风分离器5的入口的排烟管道11、连接炉膛1的返料口与旋风分离器5的排料口的返料管道6、与旋风分离器5的尾气排放口连接的尾部烟道7以及设置于尾部烟道7内的选择性催化还原系统8，其中，循环流化床锅炉还包括设置于炉膛1内的多个受热单元以及用于向旋风分离器5内提供产氨原料的产氨原料配比系统，受热单元能够吸收热量而将炉膛1的烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度。循环流化床锅炉的多个受热单元布置于炉膛1的内部，为尾部烟道7内的选择性催<本文档来自技高网...

【技术保护点】
循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括炉膛(1)、旋风分离器(5)、连接所述炉膛(1)的排烟口与所述旋风分离器(5)的入口的排烟管道(11)、连接所述炉膛(1)的返料口与所述旋风分离器(5)的排料口的返料管道(6)、与所述旋风分离器(5)的尾气排放口连接的尾部烟道(7)以及设置于所述尾部烟道(7)内的选择性催化还原系统(8)，其特征在于，所述循环流化床锅炉还包括设置于所述炉膛(1)内的多个受热单元以及用于向所述旋风分离器(5)内提供产氨原料的产氨原料配比系统，所述受热单元能够吸收热量而将所述炉膛(1)的烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度。

【技术特征摘要】
1.循环流化床锅炉，所述循环流化床锅炉包括炉膛(1)、旋风分离器(5)、连接所述炉膛
(1)的排烟口与所述旋风分离器(5)的入口的排烟管道(11)、连接所述炉膛(1)的返料口与
所述旋风分离器(5)的排料口的返料管道(6)、与所述旋风分离器(5)的尾气排放口连接的
尾部烟道(7)以及设置于所述尾部烟道(7)内的选择性催化还原系统(8)，其特征在于，所述
循环流化床锅炉还包括设置于所述炉膛(1)内的多个受热单元以及用于向所述旋风分离器
(5)内提供产氨原料的产氨原料配比系统，所述受热单元能够吸收热量而将所述炉膛(1)的
烟气排放温度降低到产氨原料产生氨气所需的温度。
2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述产氨原料为尿素溶液，所
述炉膛(1)的烟气排放温度为400℃～500℃。
3.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述尿素溶液的浓度为40％～
55％。
4.根据权利要求2所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述旋风分离器(5)的尾气排
放口处的烟气温度为300℃～400℃。
5.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉，其特征在于，所述产氨原料配比系统包括料
箱(12)和雾化喷嘴(13)，所述雾化喷嘴(13)设置于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇纲，刘志强，刘小奇，曹培庆，吕剑，顾志国，戈佳，邢文崇，杨海瑞，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，神华神东电力有限责任公司，神华神东电力有限责任公司新疆米东热电厂，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11