一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统技术方案

本申请公开了一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，包括通过管路连接的热风发生系统、尿素溶液供应系统、尿素热解炉、旋风分离器和控制系统；所述热风发生系统产生的热风与所述尿素溶液供应系统提供的尿素溶液进入所述尿素热解炉中并将所述尿素溶液热解生成含有氨的还原剂混合气体，所述还原剂混合气体分流为多个支路并分别与来自炉膛出口的原烟气混合后分别进入相互独立的所述旋风分离器内进行脱硝反应，最终通过烟囱排出；其中，所述控制系统通过采集并测试进入所述旋风分离器的原烟气成分、经所述旋风分离器脱硝后的烟气成分以及所述烟囱总排口烟气成分以精准确定尿素溶液的供应量。液的供应量。液的供应量。

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统


[0001]本申请属于循环流化床锅炉脱硝
，尤其涉及一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统。

技术介绍

[0002]大型电站锅炉脱硝普遍采用烟气脱硝装置，CFB锅炉由于其特殊的燃烧方式及结构特点，普遍采用工艺相对简单的SNCR脱硝工艺。近年随着环保要求的逐步提高，SNCR脱硝工艺满足NOx超低排放的难度越来越大，特别是机组在参与深度调峰时，由于旋风分离器进口烟气温度偏离SNCR脱硝反应温度窗口，造成脱硝效率降低，进一步增加了机组NOx排放超标的风险。CFB锅炉SNCR脱硝工艺采用将尿素溶液(或者氨水)喷入旋风分离器，尿素溶液分解后生成氨气与NOx发生还原反应，将NOx还原为无害的N2。影响CFB锅炉SNCR脱硝效率低的主要因素尿素溶液分解产生的氨气与烟气混合不均匀，近年不少机组基于数值模拟分析开展了优化尿素喷枪布置的优化改造，在一定程度上提高了SNCR的脱硝效率，但该工艺氨逃逸率高的现象依然非常普遍。另一方面，针对CFB锅炉低负荷脱硝效率低，部分项目也开展了SNCR+SCR脱硝工艺、臭氧脱硝、烟气再循环等工艺的研究，上述工艺改造后或多或少都衍生出一些负面问题，也制约了CFB锅炉安全、环保、高效的运行。因此，提高CFB锅炉脱硝效率，特别是解决中、低负荷下NOx排放超标问题，是解决CFB锅炉环保排放的一个重要研究方向为此，我们提出一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请实施例提供了一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，解决中、低负荷下NOx排放易超标的问题，增加机组宽负荷脱硝能力，提高机组参与深度调峰的能力；所述技术方案如下：
[0004]本申请提供一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，包括通过管路连接的热风发生系统、尿素溶液供应系统、尿素热解炉、旋风分离器和控制系统；所述热风发生系统产生的热风与所述尿素溶液供应系统提供的尿素溶液进入所述尿素热解炉中并将所述尿素溶液热解生成含有氨的还原剂混合气体，所述还原剂混合气体分流为多个支路并分别与来自炉膛出口的原烟气混合后分别进入相互独立的所述旋风分离器内进行脱硝反应，最终通过烟囱排出；其中，所述控制系统通过采集并测试进入所述旋风分离器的原烟气成分、经所述旋风分离器脱硝后的烟气成分以及所述烟囱总排口烟气成分以精准确定尿素溶液的供应量。
[0005]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，还包括还原剂混合气体分配喷射装置，在所述旋风分离器进口处设有所述还原剂混合气体分配喷射装置，通过所述尿素热解炉热解生成的含有氨的还原剂混合气体在所述还原剂混合气体分配喷射装置内与来自炉膛出口的原烟气充分均匀混合后进入所述旋风分离器内进行脱硝反应。
[0006]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，所述还原剂
混合气体分配喷射装置包括数根还原剂喷射管道，在所述还原剂喷射管道上间隔设有数个还原剂喷射喷嘴，在所述还原剂喷射管道外壁面设有耐磨浇注料层，在所述耐磨浇注料层外表面设有防磨金属网。
[0007]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，所述热风发生系统包括通过管路连接的燃气管道、燃烧器、送风机和热风发生器，来自所述燃气管道的燃气以及通过所述送风机产生的助燃空气进入所述燃烧器，在所述燃烧器内燃烧后产生的热烟气在所述热风发生器中充分混合后形成热风输入所述尿素热解炉。
[0008]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，在所述热风发生器与所述尿素热解炉相连接的管路上依次设有流量计、第一压力测点和第一温度测点，并通过所述流量计控制热风的输送量。
[0009]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，所述尿素溶液供应系统包括尿素溶液储罐和溶液泵，所述尿素溶液储罐内的尿素溶液通过所述溶液泵输送至所述尿素热解炉，并在热风的加热下实现尿素溶液的热解。
[0010]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，在所述尿素溶液储罐与所述尿素热解炉相连接的管路上依次设有质量流量计、调门、第二压力测点和第二温度测点。
[0011]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，在所述尿素热解炉与各所述旋风分离器相连接的每条支路上分别设有调节阀，以调节各条支路上还原剂混合气体的流量。
[0012]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，所述控制系统包括控制器和数个烟气分析仪，所述烟气分析仪与所述控制器数据连接。
[0013]例如，在一个实施例提供的所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统中，在所述炉膛出口原烟气与所述旋风分离器入口相连接的管路上设有炉膛出口原烟气取样支路，所述炉膛出口原烟气取样支路与所述控制器连接且在所述炉膛出口原烟气取样支路上设有炉膛出口原烟气分析仪；在所述旋风分离器出口与所述烟囱相连接的管路上设有旋风分离器脱硝后烟气取样支路，所述旋风分离器脱硝后烟气取样支路与所述控制器连接且在所述旋风分离器脱硝后烟气取样支路上设有旋风分离器脱硝后烟气分析仪。
[0014]本申请的循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统所带来的有益效果为：本申请可以根据机组负荷、NOx初始排放浓度及分离器进口烟气温度，指导尿热解炉产生一定量的高温还原剂混合气体，用于循环流化床锅炉旋风分离器内SNCR脱硝，解决循环流化床锅炉脱硝效率低、氨逃逸率高的问题，特别是解决中、低负荷下NOx排放易超标的问题；通过设置控制系统，做到按需精准喷射尿素溶液，避免因“盲喷”造成的氨逃逸率偏高问题；另外，本申请通过将尿素溶液的热解过程移出到旋风分离器之外，热解完成的还原剂混合气体再进入旋风分离器，并在旋风分离器进口处设置还原剂混合气体分配喷射装置，通过还原剂混合气体分配喷射装置均匀送入旋风分离器内，大幅提高还原剂与原烟气的混合程度，大幅提高脱硝效率，降低尿素溶液消耗量，降低氨逃逸率；本申请可提高低负荷脱硝率，满足机组超低排放需求，提高机组深度调峰的能力。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本申请的循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统原理图；
[0017]图2是本申请的还原剂混合气体分配喷射装置结构示意图；
[0018]图3是本申请的还原剂喷射管道结构示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0020]除非另外定义，本公开使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，其特征在于，包括通过管路连接的热风发生系统、尿素溶液供应系统、尿素热解炉、旋风分离器和控制系统；所述热风发生系统产生的热风与所述尿素溶液供应系统提供的尿素溶液进入所述尿素热解炉中并将所述尿素溶液热解生成含有氨的还原剂混合气体，所述还原剂混合气体分流为多个支路并分别与来自炉膛出口的原烟气混合后分别进入相互独立的所述旋风分离器内进行脱硝反应，最终通过烟囱排出；其中，所述控制系统通过采集并测试进入所述旋风分离器的原烟气成分、经所述旋风分离器脱硝后的烟气成分以及所述烟囱总排口烟气成分以精准确定尿素溶液的供应量。2.根据权利要求1所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，其特征在于，还包括还原剂混合气体分配喷射装置，在所述旋风分离器进口处设有所述还原剂混合气体分配喷射装置，通过所述尿素热解炉热解生成的含有氨的还原剂混合气体在所述还原剂混合气体分配喷射装置内与来自炉膛出口的原烟气充分均匀混合后进入所述旋风分离器内进行脱硝反应。3.根据权利要求2所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，其特征在于，所述还原剂混合气体分配喷射装置包括数根还原剂喷射管道，在所述还原剂喷射管道上间隔设有数个还原剂喷射喷嘴，在所述还原剂喷射管道外壁面设有耐磨浇注料层，在所述耐磨浇注料层外表面设有防磨金属网。4.根据权利要求1所述循环流化床锅炉宽负荷脱硝系统，其特征在于，所述热风发生系统包括通过管路连接的燃气管道、燃烧器、送风机和热风发生器，来自所述燃气管道的燃气以及通过所述送风机产生的助燃空气进入所述燃烧器，在所述燃烧器内燃烧后产生的热烟气在所述热风发生器中充分混合后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱军，王兴，
申请(专利权)人：国家能源集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：