The invention discloses a supercritical carbon dioxide cyclone furnace for reducing nitrogen oxides based on ammonia injection in high temperature reduction zone, which comprises a cyclone drum, a main furnace and a tail flue connected with the main furnace, the outlet of the cyclone drum is connected with the entrance of the main furnace, and the main furnace of the boiler is arranged with ammonia agent nozzles and burnout air nozzles in turn along the height direction. The invention can not only solve the problem of overheating of the radiation heating surface of the gas wall existing in the supercritical carbon dioxide boiler, but also has the advantages of significantly reducing the formation of nitrogen oxides in the process of fuel combustion.
【技术实现步骤摘要】
基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉
本专利技术属于降低超临界二氧化碳锅炉氮氧化物排放
,具体涉及一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉。
技术介绍
不断提高发电机组的效率是电力行业研究的永恒主题和目标。对于发电企业而言,系统的循环效率越高,单位发电量的能耗就越低,对应的能源消耗量和污染物排放量就越低。超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统是目前火力发电效率突破50%最具竞争优势的技术路线之一。对于超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统,由于系统回热量大,锅炉进口工质温度显著升高(高达500℃左右),给超临界二氧化碳锅炉的设计和运行带来巨大挑战。对于超临界二氧化碳锅炉的炉型选取,如果仍参照传统蒸汽锅炉选用Π型或塔式锅炉,由于Π型或者塔式锅炉均存在热负荷很高的炉膛燃烧器区,使得该区域的气冷壁辐射受热面极易发生管壁超温问题,从而给超临界二氧化碳锅炉的正常安全运行带来严重威胁。旋风炉燃料的着火和燃烧过程主要在旋风筒内进行,而烟气的换热过程主要在主炉膛内进行。旋风炉这种燃烧和换热在空间上彼此分离的特点能够很好地解决超临界二氧化碳锅炉所存在的燃烧器区气冷壁超温问题。然而,旋风炉由于燃烧温度高,燃烧过程中会产生大量的氮氧化物,严重限制了超临界二氧化碳旋风炉技术的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术针对超临界二氧化碳锅炉所存在的气冷壁辐射受热面易于超温的问题,提出了一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉。为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉,包括旋风筒1,主炉膛5 ...
【技术保护点】
1.一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉,其特征在于,包括旋风筒(1),主炉膛(5)和与主炉膛(5)连通的尾部烟道;所述旋风筒(1)入口设置有燃料/一次风喷口(2),侧面设置有二次风喷口(3),旋风筒(1)的出口与主炉膛(5)的入口相连通;主炉膛(5)内从入口到出口依次布置有一次气气冷壁(6)、再热气冷壁(8)和高温再热器(9),主炉膛(5)沿高度方向从下到上依次布置有氨剂喷口(4)和燃尽风喷口(7);与主炉膛(5)连通的尾部烟道沿烟气流通方向依次布置有高温过热器(10)、低温过热器(11)、低温再热器(12)、烟气冷却器(13)、SCR脱硝装置(14)和空气预热器(15),其中低温过热器(11)和低温再热器(12)并排布置;超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高温回热器的冷侧出口工质与烟气冷却器(13)的出口工质经过管道并管后依次经一次气气冷壁(6)、低温过热器(11)和高温过热器(10)后与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的入口相连通;超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的出口工质依次经过再热气冷壁(8)、低温再热器(12)、高温再热器(9)后与超 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉,其特征在于,包括旋风筒(1),主炉膛(5)和与主炉膛(5)连通的尾部烟道;所述旋风筒(1)入口设置有燃料/一次风喷口(2),侧面设置有二次风喷口(3),旋风筒(1)的出口与主炉膛(5)的入口相连通;主炉膛(5)内从入口到出口依次布置有一次气气冷壁(6)、再热气冷壁(8)和高温再热器(9),主炉膛(5)沿高度方向从下到上依次布置有氨剂喷口(4)和燃尽风喷口(7);与主炉膛(5)连通的尾部烟道沿烟气流通方向依次布置有高温过热器(10)、低温过热器(11)、低温再热器(12)、烟气冷却器(13)、SCR脱硝装置(14)和空气预热器(15),其中低温过热器(11)和低温再热器(12)并排布置;超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高温回热器的冷侧出口工质与烟气冷却器(13)的出口工质经过管道并管后依次经一次气气冷壁(6)、低温过热器(11)和高温过热器(10)后与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的入口相连通;超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中高压透平的出口工质依次经过再热气冷壁(8)、低温再热器(12)、高温再热器(9)后与超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统中低压透平的入口相连通。2.根据权利要求1所述的一种基于高温还原区喷氨降低氮氧化物的超临界二氧化碳旋风炉,其特征在于,所述旋风筒(1)的内壁为由耐火浇注料和销...
【专利技术属性】
技术研发人员:白文刚,杨玉,张磊,吴帅帅,李红智,姚明宇,
申请(专利权)人:西安热工研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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