循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺技术方案

本发明专利技术涉及循环流化床锅炉脱硝技术领域，具体是涉及一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺。循环流化床锅炉炉内脱硝系统，包括锅炉以及顺序连接的尿素料仓、计量仓、配料池、输送泵、尿素溶液储罐、混合器等，蒸汽进管分别与配料池、喷射器连通，自来水进管分别与配料池、混合器以及第一输送泵的出口端连通。在炉膛温度为850～1050℃的温度区域内，利用尿素作为还原剂，在无催化剂的情况下有选择性地与炉内烟气中的氮氧化物NOx发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而脱除烟气中NOx。本发明专利技术适合CFB锅炉改造的深度脱硝技术，具有技术投资和运行成本低、安装和改造简便等优点，且不需要设置催化剂，并满足最新环保标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及循环流化床锅炉脱硝
，具体是涉及一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺。
技术介绍
循环流化床(CFB)锅炉具有污染物排放控制成本低、燃料适应性广的优点，近三十年来在世界及我国范围内得到快速发展。但是，受煤质变动、运行控制不佳和设备不稳定等因素影响，CFB锅炉的环保特性未能充分发挥。新环保标准的出台对CFB锅炉的燃烧产物排放提出了更高要求，我国现有的部分CFB锅炉机组SO2和NOx排放量不能满足最新环保标准的要求，部分机组的NOx排放量超过200mg/Nm3，一些从业者也对其未来发展持谨慎态度。目前世界上比较流行的烟气脱硝工艺方法，主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)。SCR脱硝效率可达60～90％，SNCR脱硝效率一般范围为30～60％(对于小型循环流化床锅炉脱硝效率可达70％)；但是，SCR投资运行费用较大，SNCR投资及运行费用相对较低，且SNCR几乎不增加系统阻力。由于CFB锅炉自身NOx排放浓度低，因此合理改进选择性非催化还原法(SNCR)脱硝，仍可满足最新环保标准，且技术投资和运行成本低、安装和改造较为简便。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺。它具有技术投资和运行成本低、安装和改造简便等优点，且不需要设置催化剂。虽然脱硝效率低于SCR，但由于CFB锅炉自身NOx排放浓度低，仍可满足最新环保标准。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统，包括锅炉以及顺序连接的尿素料仓、计量仓、配料池、第一输送泵、尿素溶液储罐、混合器、第二输送泵、喷射器，蒸汽进管分别与配料池、喷射器连通，自来水进管分别与配料池、混合器以及第一输送泵的出口端连通。一种循环流化床锅炉炉内脱硝工艺，在炉膛温度为850～1050℃的温度区域内，利用尿素作为还原剂，在无催化剂的情况下有选择性地与炉内烟气中的氮氧化物NOx(主要是约95％NO和5％NO2)发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而脱除烟气中NOx；第一输送泵将配料池中配制完成的尿素溶液输送至尿素溶液储罐中，经过混合器混合稀释的尿素溶液借助若干个喷射器并在蒸汽作用下喷射进入锅炉中以形成若干个喷射层，喷入炉膛的尿素溶
液的质量浓度为25～28％，进而实现选择性非催化还原法炉内脱硝。目前SNCR脱硝常用的还原剂有三种：尿素、氨水、液氨，若还原剂使用液氨，则优点是脱硝系统储罐容积可以较小，还原剂价格也最便宜；缺点是氨气有毒、易燃、易爆，储存的安全防护要求高，需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用；另外，输送管道也需特别处理；需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果，一般在SNCR中将液氨配制成氨水使用。若还原剂使用氨水，氨水有恶臭，挥发性和腐蚀性强，有一定的操作安全要求，但储存、处理比液氨简单；喷射刚性，穿透能力比氨气喷射好，但挥发性仍然比尿素溶液大，应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部，因此一般也应用在中小型锅炉上。需要配套雾化较高的精密喷嘴。若还原剂采用尿素，因尿素不易燃烧和爆炸，无色无味，运输、储存、使用比较简单安全；挥发性比氨水小，在炉膛中的穿透性好；效果相对较好，脱硝效率高，适合于大型或较大型锅炉设备的SNCR脱硝工艺。本专利技术的循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺，其有益效果表现在：其采用的SNCR(选择性非催化还原)技术是适合CFB锅炉(循环流化床锅炉)改造的深度脱硝技术，具有技术投资和运行成本低、安装和改造简便等优点，且不需要设置催化剂。虽然脱硝效率低于SCR，但由于CFB锅炉自身NOx排放浓度低，仍可满足最新环保标准。附图说明图1为本专利技术的循环流化床锅炉炉内脱硝系统的结构示意图。具体实施方式为进一步描述本专利技术的循环流化床锅炉炉内脱硝系统及炉内脱硝工艺，下面结合附图对其作进一步说明。图1所示的一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统，包括锅炉11以及顺序连接的尿素料仓1、计量仓2、配料池5、第一输送泵6、尿素溶液储罐7、混合器8、第二输送泵9、喷射器10，蒸汽进管3分别与配料池5、喷射器10连通，自来水进管4分别与配料池5、混合器8以及第一输送泵6的出口端连通。本专利技术的循环流化床锅炉炉内脱硝工艺，设计初始NOx浓度为250mg/Nm3(干基，6％O2，以NO2计)，出口指标(1)出口NOx浓度：≤100mg/Nm3(干基，6％O2，以NO2表示)；(2)氨逃逸率：≤10ppm(干基，6％O2)。在炉膛温度为850～1050℃的温度区域内，利用尿素作为还原剂，在无催化剂的情况下有选择性地与炉内烟气中的氮氧化物NOx(主要是约95％NO和5％NO2)发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而脱除烟气中NOx；第一输送泵6将配料池5中配制完成的尿素溶液
输送至尿素溶液储罐7中，经过混合器8混合稀释的尿素溶液借助若干个喷射器10并在蒸汽作用下喷射进入锅炉11中以形成若干个喷射层12，喷入炉膛的尿素溶液的质量浓度为25～28％，进而实现选择性非催化还原法炉内脱硝。目前，安徽省内CFB锅炉数量众多尤其是小型CFB均未上脱硝技术，此次通过对安能热电脱硝技术改造和研究，进行脱硫技术的可行性研究及工程示范，以此带动和推进安徽省内CFB脱硝技术的发展和产业升级，将CFB锅炉的环保特性充分发挥，满足国家最新环保标准的要求，并满足如下技术指标要求：1、脱硝系统应达到设计要求的氮氧化物脱除效率。2、脱硝系统氨逃逸率应控制在10ppm以下。3、脱硝系统对锅炉效率的影响应小于0.5％。4、设备可用率应不小于98％。5、在距离脱硝装置系统1m处的噪音不大于85dB。以上内容仅仅是对本专利技术的构思所作的举例和说明，所属本
的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离专利技术的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统，包括锅炉(11)，其特征在于：还包括顺序连接的尿素料仓(1)、计量仓(2)、配料池(5)、第一输送泵(6)、尿素溶液储罐(7)、混合器(8)、第二输送泵(9)、喷射器(10)，蒸汽进管(3)分别与配料池(5)、喷射器(10)连通，自来水进管(4)分别与配料池(5)、混合器(8)以及第一输送泵(6)的出口端连通。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉炉内脱硝系统，包括锅炉(11)，其特征在于：还包括顺序连接的尿素料仓(1)、计量仓(2)、配料池(5)、第一输送泵(6)、尿素溶液储罐(7)、混合器(8)、第二输送泵(9)、喷射器(10)，蒸汽进管(3)分别与配料池(5)、喷射器(10)连通，自来水进管(4)分别与配料池(5)、混合器(8)以及第一输送泵(6)的出口端连通。2.一种基于如权利要求1所述脱硝系统进行循环流化床锅炉炉内脱硝的工艺，其特征在于：在炉膛温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鹏，
申请(专利权)人：安徽电气工程职业技术学院，国网安徽省电力公司培训中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34