一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统技术方案

本实用新型专利技术一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，包括连接在锅炉上的生物质热解系统、氨基还原剂供应系统和两级SNCR脱硝装置；所述的两级SNCR脱硝装置包括第一级SNCR脱硝反应器和第二级SNCR脱硝反应器；所述的锅炉自下而上依次设置有位于主燃区的低氮燃烧器、位于再燃区的生物质热解气喷口、位于燃尽区的SOFA风喷口和第一级SNCR脱硝反应器；炉膛水平烟道处依次设置有屏式过热器、第二级SNCR脱硝反应器和高温过热器；所述的生物质热解系统的固相出口连接低氮燃烧器，气相出口连接生物质热解气喷口；所述的氨基还原剂供应系统输出端分别连接第一级SNCR脱硝反应器和第二级SNCR脱硝反应器的氨基还原剂喷枪。本实用新型专利技术设计合理，简单高效，稳定可行。稳定可行。稳定可行。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统


[0001]本技术涉及火电厂烟气脱硝技术，具体为一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统。

技术介绍

[0002]氮氧化物是燃煤电厂主要的大气污染源之一，其大量排放会引起酸雨、光化学烟雾等环境问题。目前，燃煤电厂常用的氮氧化物减排技术包括低空气分级燃烧、局部再燃、非选择性催化还原技术(SNCR)及选择性催化还原技术(SCR)等。不同脱硝工艺的结合或联用将是脱硝技术的一个重要发展方向，创新脱硝机理、研发多级复合脱硝工艺正成发展方向。
[0003]局部再燃是降低燃煤锅炉NOx排放的有效措施之一，该技术主要是将炉内燃烧过程沿炉膛高度分为3个燃烧区：主燃区、再燃区和燃尽区，利用燃料分级形成的还原性气氛，迫使主燃区内形成的NOx在再燃区内还原成N2及其他含氮分子，最后在燃尽区补充部分空气氧化剩余可燃物。生物质是一种特殊的燃料，挥发分极高，当温度在700
‑
1100℃时，生物质发生高温闪速热解，产生H2、CH
i
、CO等可燃气体，这些可燃气体作为再燃燃料由再燃区喷入炉膛，能够有效还原烟气中的NOx。此外，生物质燃烧可提供热量，减少了煤的用量，进而降低CO2排放量，因此生物质再燃是一种清洁高效的脱硝方法。
[0004]SNCR烟气脱硝技术是在850
‑
1150℃温度区间、有氧条件下，喷入氨基还原剂将NO还原成N2和H2O，研究表明，适当添加CHi、CO、H2及其混合气可提高低温条件下SNCR的反应的脱硝效率。
[0005]生物质高温热解能够产生CHi、H2、CO等还原性气体以及焦炭，现有技术中常通过生物质再燃来降低炉内氮氧化物，但未对生物质热解过程中产生的热解炭和混合烟气在进入炉膛内部不同区域进行分类处理，从而导致在炉膛内部仍存在脱硝效率较低的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，设计合理，简单高效，稳定可行。
[0007]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，包括连接在锅炉上的生物质热解系统、氨基还原剂供应系统和两级SNCR脱硝装置；
[0009]所述的两级SNCR脱硝装置包括第一级SNCR脱硝反应器和第二级SNCR脱硝反应器；
[0010]所述的锅炉自下而上依次设置有位于主燃区的低氮燃烧器、位于再燃区的生物质热解气喷口、位于燃尽区的SOFA风喷口和第一级SNCR脱硝反应器；炉膛水平烟道处依次设置有屏式过热器、第二级SNCR脱硝反应器和高温过热器；
[0011]所述的生物质热解系统的固相出口连接低氮燃烧器，气相出口连接生物质热解气喷口；
[0012]所述的氨基还原剂供应系统输出端分别连接第一级SNCR脱硝反应器和第二级SNCR脱硝反应器的氨基还原剂喷枪。
[0013]进一步的，所述的生物质热解系统包括球磨机，设置在球磨机入料口的生物质颗粒给料斗，连接在球磨机出口的旋风分离器，设置在旋风分离器气相出口管路上的热解气喷枪；
[0014]所述的旋风分离器的气相出口连接生物质热解气喷口，固相出口连接低氮燃烧器。
[0015]更进一步的，所述的旋风分离器包括第一级旋风分离器和第二级旋风分离器；所述的第一级旋风分离器的入口连接球磨机的出口，热解碳出口连接低氮燃烧器，气相出口连接第二级旋风分离器的入口；所述的第二级分离器的热解碳出口连接低氮燃烧器，气相出口连接生物质热解气喷口；所述的第一级旋风分离器和第二旋风分离器的热解碳出口处均连接设置有氮气输送管路。
[0016]更进一步的，所述的球磨机上设置有与高温过热器前的水平烟道连通的高温烟气抽取管路；所述的球磨机与生物质颗粒给料斗之间设置有手阀。
[0017]进一步的，所述的氨基还原剂喷枪内设置有用于雾化氨基还原剂的机械雾化装置。
[0018]进一步的，所述的氨基还原剂供应系统包括氨基还原剂储罐、给料泵、流量计、氨基还原剂控制阀、第一处理器和NO浓度检测探头；
[0019]所述的氨基还原剂储罐内的氨基还原剂包括液氨、尿素和氨水中的至少一种，其出口通过连接管路依次设置有给料泵、流量计、氨基还原剂控制阀；
[0020]所述的第一处理器的输入端连接NO浓度检测探头，输出端连接氨基还原剂控制阀；
[0021]所述的NO浓度监测探头设置在第一级SNCR脱硝反应器和SOFA风喷口之间。
[0022]进一步的，所述的第一级SNCR脱硝反应器设置在锅炉折焰角下方的炉膛处，其与氨基还原剂供应系统连接的管路上设置有第一级SNCR控制阀；所述的第一级SNCR脱硝反应器的氨基还原剂喷枪采用六支短喷枪；分两层布置，每层均匀布置三根。
[0023]更进一步的，所述的第二级SNCR脱硝反应器与氨基还原剂供应系统连接的管路上设置有第二级SNCR控制阀；
[0024]所述的第二级SNCR脱硝反应器的氨基还原剂喷枪采用六支长喷枪，左右墙对称布置，由高到低各布置三支。
[0025]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0026]本技术通过把连接在锅炉上的生物质热解系统热解过程中产生的热解炭和混合烟气，分别通过布置在炉膛内部不同区域的低氮燃烧器和生物质热解气喷口送入炉膛的不同区域内参进行分类处理，热解炭能够与主燃区生成的氮氧化物发生异相还原反应，降低炉内氮氧化物，而混合烟气通入再燃区，与炉内氮氧化物发生均相还原反应，生成氮气和水，从而降低了炉膛出口氮氧化物排放量；同时，将氨基还原剂供应系统与设置在锅炉上的第一、二级SNCR脱硝反应器的氨基还原剂喷枪连接，两级SNCR脱硝装置的布置能够提高还原剂与烟气的混合效果，进一步提高SNCR脱硝效率；而且，设置在燃尽区的SOFA喷口，有利于再燃燃料及煤粉的燃尽；通过以上布设，有效降低了燃煤锅炉氮氧化物排放量，对于烟
煤、褐煤等中高挥发分煤种，可以取代SCR，通过喷入生物质热解气+高温喷氨技术即可将氮氧化物排放浓度降低至50mg/m3以下，有效提高了炉膛内部的脱硝效率。
[0027]进一步，本技术通过采用球磨机和旋风分离器对生物质进行热解分类，并通过旋风分离器的气相出口处的热解气喷枪将混合烟气送入生物质热解气喷口，通过旋风分离器的热解炭出口将热解碳送入低氮燃烧器内，进行有效的分类输送，从而降低炉膛出口和炉膛内的氮氧化物。
[0028]进一步，本技术采用的旋风分离器包括两级串联的旋风分离器，使生物质热解产物经过第一级旋风分离器和第二级旋风分离器进行二次热解，有效增加生物质在高温烟气中的停留时间，保证热解效果，并使整个热解反应更加完全充分。
[0029]进一步，本技术采用在高温过热器前的锅炉水平烟道处设置高温烟气抽取管路的方式，将高温烟气送入球磨机的高温烟气入口端，能进一步加热生物质燃料，保证热解效果和效率；同时通过设置手阀，能在运行过程中生物质颗粒不足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，其特征在于，包括连接在锅炉(7)上的生物质热解系统、氨基还原剂供应系统和两级SNCR脱硝装置；所述的两级SNCR脱硝装置包括第一级SNCR脱硝反应器(12)和第二级SNCR脱硝反应器(14)；所述的锅炉(7)自下而上依次设置有位于主燃区的低氮燃烧器(8)、位于再燃区的生物质热解气喷口(9)、位于燃尽区的SOFA风喷口(10)和第一级SNCR脱硝反应器(12)；炉膛水平烟道处依次设置有屏式过热器(13)、第二级SNCR脱硝反应器(14)和高温过热器(15)；所述的生物质热解系统的固相出口连接低氮燃烧器(8)，气相出口连接生物质热解气喷口(9)；所述的氨基还原剂供应系统输出端分别连接第一级SNCR脱硝反应器(12)和第二级SNCR脱硝反应器(14)的氨基还原剂喷枪。2.根据权利要求1所述的一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，其特征在于，所述的生物质热解系统包括球磨机(19)，设置在球磨机(19)入料口的生物质颗粒给料斗(18)，连接在球磨机(19)出口的旋风分离器，设置在旋风分离器气相出口管路上的热解气喷枪；所述的旋风分离器的气相出口连接生物质热解气喷口(9)，固相出口连接低氮燃烧器(8)。3.根据权利要求2所述的一种生物质热解再燃协同SNCR脱硝系统，其特征在于，所述的旋风分离器包括第一级旋风分离器(16)和第二级旋风分离器(17)；所述的第一级旋风分离器(16)的入口连接球磨机(19)的出口，热解碳出口连接低氮燃烧器(8)，气相出口连接第二级旋风分离器(17)的入口；所述的第二级旋风分离器(17)的热解碳出口连接低氮燃烧器(8)，气相出口连接生物质热解气喷口(9)；所述的第一级旋风分离器(16)和第二级旋风分离器(17)的热解碳出口处均连接设置有氮气输送管路。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆续，张向宇，张波，吴庆龙，向小凤，徐宏杰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：