一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法技术

本发明专利技术涉及锅炉设备技术领域，公开了一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素。本发明专利技术提供的一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，通过向炉膛适当区域喷入钙粉，钙粉可与烟气中的酸性物质发生反应，通过酸碱中和与氧化还原，可实现炉内脱硫；通过向炉膛适当区域喷入氨水或尿素，可实现炉内SNCR脱硝；该层燃锅炉结构可无需在炉膛外部设置脱硫脱硝装置，可降低环保投入，减小锅炉占地，提高经济性。

A kind of boiler structure and desulfurization and denitrification method in boiler

【技术实现步骤摘要】
一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法
本专利技术涉及锅炉设备
，特别是涉及一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法。
技术介绍
我国是一个以煤为主要能源的发展中国家，煤炭资源占我国能源生产和消费总量的75%左右。煤在燃烧过程中，会产生大量的污染物，其中氮氧化物（NOX）对环境危害极大，氮氧化物除了形成酸雨破坏生态环境，还能形成光化学烟雾危害人类健康。煤炭高温燃烧是NOX的主要来源之一，而我国锅炉主要以燃煤为主，因此降低燃煤锅炉NOX的排放具有重要的意义。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。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。对于锅炉脱硫的各种方法也均存在不足之处。目前所用燃煤工业锅炉，大多设有脱硫脱硝装置，其环保投入较大，占地较大且经济性较差。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，用于解决或部分解决目前所用燃煤工业锅炉，大多设有脱硫脱硝装置，其环保投入较大，占地较大且经济性较差的问题。（二）技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面，提供一种锅炉结构，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素；其中，所述钙粉包括碳酸钙粉末或氧化钙粉末。在上述方案的基础上，所述炉膛包括主炉膛和副炉膛，所述副炉膛并排设置在所述主炉膛的后部，所述副炉膛的后部并排设有对流通道，所述主炉膛的顶端与所述副炉膛的顶端相连通，所述副炉膛的底端与所述对流通道的底端相连通，所述对流通道的顶端与尾部烟道相连通。在上述方案的基础上，所述第一喷嘴设在所述主炉膛的侧壁顶部，所述第一喷嘴朝向所述副炉膛的顶部入口设置；所述第二喷嘴设在所述副炉膛的侧壁顶部、位于与所述副炉膛的顶部入口位置对应处。在上述方案的基础上，在所述对流通道内部、烟温为300-350℃的区域处设有脱硝装置。在上述方案的基础上，所述主炉膛的底部设有炉排，所述主炉膛的底部覆盖所述炉排，所述主炉膛中部和顶部的截面面积小于底部的截面面积，所述副炉膛呈弯折状，且所述副炉膛的底端与所述对流通道的底端之间设有转接部。在上述方案的基础上，所述对流通道的内部设有对流受热面，所述尾部烟道上沿烟气流动方向依次设有省煤器和空气预热器。本专利技术第二方面，提供一种基于上述锅炉结构的锅炉炉内脱硫脱硝方法，包括：向主炉膛的内部顶端喷入钙粉；向副炉膛的内部顶端喷入氨水或尿素。在上述方案的基础上，向主炉膛的内部顶端喷入钙粉具体为：向主炉膛的顶部出口、副炉膛的顶部入口且烟温为850-950℃的区域喷入钙粉；向副炉膛的内部顶端喷入氨水或尿素具体为：向副炉膛入口处且烟温为850-950℃的区域喷入氨水或尿素。在上述方案的基础上，钙粉采用压缩空气喷射进入主炉膛；氨水或尿素采用泵输送及压缩空气雾化形式喷入副炉膛。在上述方案的基础上，向主炉膛的内部顶端喷入钙粉与向副炉膛的内部顶端喷入氨水或尿素的间隔时间大于等于预设时间；钙粉的喷射区域与氨水或尿素的喷射区域之间的距离大于等于预设距离。（三）有益效果本专利技术提供的一种锅炉结构及锅炉炉内脱硫脱硝方法，通过向炉膛适当区域喷入钙粉，钙粉可与烟气中的酸性物质发生反应，通过酸碱中和与氧化还原，可实现炉内脱硫；通过向炉膛适当区域喷入氨水或尿素，可实现炉内SNCR脱硝；该层燃锅炉结构可无需在炉膛外部设置脱硫脱硝装置，可降低环保投入，减小锅炉占地，提高经济性。附图说明图1为本专利技术实施例的一种锅炉结构的第一示意图；图2为本专利技术实施例的一种锅炉结构的第二示意图。附图标记说明：1—锅筒；2—主炉膛；3—炉排；4—副炉膛；5—对流受热面；6—尾部烟道；7—省煤器；8—空气预热器；9—第一喷嘴；10—第二喷嘴；11—脱硝装置；12—对流通道；13—转接部。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本专利技术实施例提供一种锅炉结构，参考图1，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道6，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴9和第二喷嘴10，所述第一喷嘴9用于向所述炉膛内部喷入氧化钙粉末或碳酸钙粉末，所述第二喷嘴10用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素。通过向炉膛适当区域喷入氧化钙粉末或碳酸钙粉末，钙粉可与烟气中的酸性物质发生反应，通过酸碱中和与氧化还原，可实现炉内脱硫。通过向炉膛适当区域喷入氨水或尿素，可实现炉内SNCR脱硝。该层燃锅炉结构可无需在炉膛外部设置脱硫脱硝装置11，可降低环保投入，减小锅炉占地，提高经济性。进一步地，该锅炉结构既适用于图1所示的层燃锅炉，同样适用于图2所示的链条锅炉。在上述实施例的基础上，进一步地，所述炉膛包括主炉膛2和副炉膛4，所述副炉膛4并排设置在所述主炉膛2的后部，所述副炉膛4的后部并排设有对流通道12，所述主炉膛2的顶端与所述副炉膛4的顶端相连通，所述副炉膛4的底端与所述对流通道12的底端相连通，所述对流通道12的顶端与尾部烟道6相连通。主炉膛2的后部即沿烟气流动方向的后侧，即烟气后流到的部位。副炉膛4和对流通道12同样竖直布置，与主炉膛2依次并排相接。该层燃锅炉在主炉膛2的后侧增设副炉膛4和对流通道12。主炉膛2内部燃料燃烧产生的烟气通过顶部出口流入副炉膛4，然后从副炉膛4顶部流至底部进入对流通道12中，然后流入尾部烟道6中。该层燃锅炉结构在主炉膛2的后方依次并排设置副炉膛4和对流通道12，并使主炉膛2顶部与副炉膛4连通，副炉膛4底部与对流通道12连通，从而主炉膛2、副炉膛4和对流通道12形成S型三回程烟气通道，能够有效的提高烟气的流动距离，增加燃料即煤粉在炉内的燃烧时间，提高燃烧效率；减少烟气中未充分燃烧的产物，有利于减少硫氧化物的排放，减少环保投入，提高经济性。进一步地，主炉膛2和副炉膛4的四周侧壁上附着有膜式水冷壁；对流通道12的侧壁上同样设有膜式水冷壁，对流通道12内设有对流受热面5，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锅炉结构，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，其特征在于，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素；其中，所述钙粉包括碳酸钙粉末或氧化钙粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种锅炉结构，包括竖直安装的炉膛以及尾部烟道，其特征在于，在所述炉膛的顶部侧壁上间隔设置第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于向所述炉膛内部喷入钙粉，所述第二喷嘴用于向所述炉膛内部喷入氨水或尿素；其中，所述钙粉包括碳酸钙粉末或氧化钙粉末。


2.根据权利要求1所述的锅炉结构，其特征在于，所述炉膛包括主炉膛和副炉膛，所述副炉膛并排设置在所述主炉膛的后部，所述副炉膛的后部并排设有对流通道，所述主炉膛的顶端与所述副炉膛的顶端相连通，所述副炉膛的底端与所述对流通道的底端相连通，所述对流通道的顶端与尾部烟道相连通。


3.根据权利要求2所述的锅炉结构，其特征在于，所述第一喷嘴设在所述主炉膛的侧壁顶部，所述第一喷嘴朝向所述副炉膛的顶部入口设置；所述第二喷嘴设在所述副炉膛的侧壁顶部、位于与所述副炉膛的顶部入口位置对应处。


4.根据权利要求2所述的锅炉结构，其特征在于，在所述对流通道内部、烟温为300-350℃的区域处设有脱硝装置。


5.根据权利要求2所述的锅炉结构，其特征在于，所述主炉膛的底部设有炉排，所述主炉膛的底部覆盖所述炉排，所述主炉膛中部和顶部的截面面积小于底部的截面面积，所述副炉膛呈弯折状，且所述副...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，
申请(专利权)人：辽宁绿源能源环保科技集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21