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燃油锅炉的二次联合烟气脱硝装置及其烟气脱硝方法制造方法及图纸

技术编号:7609396 阅读:275 留言:0更新日期:2012-07-22 19:14
一种燃油锅炉的二次联合烟气脱硝装置及其烟气脱硝方法,包括尿素溶液储罐、搅拌机、尿素溶液泵、引风机、烟囱、燃油锅炉,在燃油锅的炉顶上设有排气管,还包括喷枪,催化反应器,其中催化反应器包括具有烟气进气管和出气管的箱体,箱体内设有将氮氧化物还原流催化层,通过其进气管连接在燃油锅炉的排气管,其出气管通过引风机连接到烟囱,所述燃油锅炉的侧壁和相对燃油喷嘴的后壁上设有安装孔,所述喷枪安装在燃油锅炉安装孔上,其喷嘴的喷口正对燃油锅炉的燃烧室中间回程的后部的最佳的喷射点。本发明专利技术的装置及其烟气脱硝方法很好地减少了燃油锅炉对环境造成的污染,弱化酸雨的形成,有利于人类的健康,以及对动植物的生成和保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃油锅炉的烟气处理技术,更具体地说,是有关一种。
技术介绍
对于普通的燃油锅炉来说,当锅炉的耗油量约为280公斤(kg)/小时(h),以每天工作8小时计,每年耗油817. 6吨(t)/年(a)。燃油为低硫轻质柴油,其含硫量以0. 3%计,含氮量0. 02%,含灰分0. 025%,烟气量以1. 2 X IO4NmVt油计,每年燃油废气体积为9. 82 X IO6 Nm3 / a。各污染物排放速率及排放浓度如下表1所示表1,·|·Ι·1;SOllNOx5008002049107856196从上表1可以看出,燃油锅炉燃烧产生的的氮氧化物NOx的排放浓度和排放量都是很大的。相对自然界氧与煤中氮元素热解产物发生反应和其它氮的氧化反应生成的NOx,燃油锅炉、燃煤锅炉和汽车排放等的燃烧过程所产生的NOx占环境中整个NOx总量的75% 90%,因此燃烧过程是NOx的主要来源。燃烧过程中产生的氮氧化物NOx,其中一氧化氮NO 占95%,二氧化氮NO2占5%。NOx是酸雨形成的主要因素,会出现强烈刺激性的蓝色的烟雾使能见度降低,使得行人眼睛红肿流泪,刺激呼吸系统,损害肺功能,并造成橡胶开裂,植物叶片受毒变黄以致枯死等危害性。因此,燃油锅炉等已成为NOx污染物的一大来源,为了保护环境,减少污染,需要对燃油锅炉进行脱硝。为了减少向环境排放烟气,环保部门在不断修订烟气中NOx的环评指标,从整体来看,希望通过燃油锅炉等的脱硝技术来控制NOx的排放浓度。应该注意到,现有的燃油锅炉烟气中NOx排放浓度为45(T600 mg/m3,特别是对燃油锅炉这样的烟气NOx脱硝还处于起步状态,需要积极进行摸索和探讨。按照化学原理,可采用选择性非催化还原法或催化还原法技术和设备以脱除NOx,但在脱硝效率和NOx的控制排放浓度上都不理想,达不到上述环评指标的要求,为此,必须寻求一种新的脱除NOx的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据燃油锅炉的结构和烟气温度分布特点提供一种可通过非催化还原法和催化还原的二次联合烟气脱硝装置及其处理方法。实现以上目的的技术方案是提供一种燃油锅炉的二次联合烟气脱硝装置,包括尿素溶液储罐、尿素溶液搅拌机、尿素溶液泵、引风机、烟囱、燃油锅炉,该燃油锅炉的燃烧室具有中间、内测和外侧三回程,其中,中间回程为炉胆,内测回程和外测回程为位于中间回程侧面和后面的的第一和第二炉道,内测回程连接在中间回程和外测回程之间,在燃油锅的炉顶上设有与外测回程连接的排气管,该装置还包括 喷枪,包括输液管和安装在输液管一端的喷嘴;催化反应器,该催化反应器包括具有烟气进气管和出气管的箱体,箱体内设有将NOx 还原为N2和H2O的整流催化层,通过其进气管安装和连接在燃油锅炉的排气管的排气口上, 其出气管通过引风机和管道连接到烟囱;所述尿素溶液泵通过管道连接在尿素溶液储罐输出口和喷枪输液管的进口之间,以为喷枪提供尿素溶液;所述燃油锅炉的侧壁和相对燃油喷嘴的后壁上设有安装孔,所述喷枪通过输液管安装在燃油锅炉安装孔上,其喷嘴的喷口正对燃油锅炉的燃烧室中间回程的后部的最佳的喷射点ο如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述喷枪的喷嘴是由耐热材料制成,所述耐热材料为选自 HK-40 系列 ZG40Crf5Ni22、SCH22、HT-30 系列 ZG30Ni;35Crl5、 SCH24 之一。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述催化反应器的箱体内设置有支撑架,该支撑架设有间隔布置的3飞个搁置框,在搁置框中安置整流催化层,所述整流催化层包括一层位于最上面的带孔的整流板,位于整流板下面的2飞层催化剂层。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述催化反应器的箱体内的支撑架,该支撑架设有间隔布置的4个搁置框,在搁置框中安置整流催化层,所述整流催化层包括一层位于最上面的作为整流格栅的、带孔的整流板,二至三层安置在整流板下面的催化剂层。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述催化剂层由钛钒鎢 Ti-V-W或钛钒钼Ti-V-M0类型的催化剂干燥、烧结制成的蜂窝状块的组合体。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述Ti-V-W类型催化剂是 V205-W03/Ti02催化剂,所述Ti-V-Mo类型催化剂是V205_Mo03/Ti02催化剂。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述蜂窝状的组合体则由多个制成象煤饼孔那样直孔的蜂窝状催化剂模块组合而成,每一块的孔径在2. (Γ9. O mm,孔距在2. 4 10. 8_。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述多个催化剂模块在额定蒸发量2 20 t/h的燃油锅炉中总的体积用量在0.5 5M3,外形尺寸长度和宽度范围在 800"2300mm,高度均为 1500mm。如以上所述的燃油锅炉的二次烟气脱硝装置,其中,所述喷枪是广4支,安装在燃油锅炉的侧壁的一侧、相对两侧或与燃油喷嘴相对的燃油锅炉的后壁上。综上所述,本专利技术的装置和其烟气脱硝方法很好地减少了燃油锅炉对环境造成的污染,弱化酸雨的形成,有利于人类的健康,以及对动植物的生成和保护。附图说明图1是现有技术的燃油锅炉的剖视图,图中示出了锅炉燃烧室的烟气分布、流动、 烟气脱硝最佳的喷射点以及本专利技术可安装喷枪的位置之一图2是本专利技术的烟气脱硝装置的组成、布置和连接示意图3是本专利技术的烟气脱硝装置中催化反应器的局部剖视图4是图3的催化反应器内使用的蜂窝状催化剂模块的立体放大视图。具体实施例方式请参阅图1、图2和图3,本专利技术的一种燃油锅炉的二次联合烟气脱硝装置,包括 燃油锅炉1,尿素溶液储罐2、尿素溶液搅拌机3,尿素溶液泵4,喷枪5和催化反应器6,其中,该燃油锅炉1包括燃烧喷嘴11、锅炉本体12、处于该本体内的燃烧室13、位于燃油锅炉外部的引风机7和烟囱8。所述燃烧室13具有中间、内测和外侧三回程131、132和133,其中,中间回程131 为炉胆,烟气温度为最高,中间回程的炉胆后部,温度在90(Tii0(rc 士20°C,通过向炉胆后部高温区的烟气喷施还原剂(以下将详细描述的),能将NOx还原为队和H2O ;内测回程132 和外测回程133为位于中间回程的近侧和远侧的炉道,内测回程132连接在中间回程131 和外测回程133之间,在燃油锅的炉顶顶面上设有与外测回程连接的排气管134,这样可将从排气管134排出的烟气温度一般控制在25(T400°C 士20°C,以便在下面将进一步说明的烟气穿过时在催化剂作用下将NOx还原为N2和H20。尿素溶液储罐2是用于对燃油锅炉产生的烟气中所含的氮氧化物(NOx)的还原提供还原剂。尿素溶液储罐2包括其主体的液储罐21外,还装配有液位计22、阀门或流量调节阀和流量计23等。根据NH3与NOx的反应化学计量比为2,可以计算出燃烧过程中消耗的氨量,因此所述尿素溶液储罐2,必要时加装热解器分解,所提供的尿素溶液的浓度控制在约10-25%。在使用时,尿素溶液储罐的溶液经阀门或流量调节阀对供给量的调节并由遮量计进行计量。众所周知,所述还原剂的类型有尿素、氨水、液氨,都可使用。如果采用氨水,它是通过氨水泵送入分解炉,浓度25%,氨溶液经过滤后进入流量调节阀和流量计,经计量的溶本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱吉康邱芳
申请(专利权)人:邱吉康邱芳
类型:发明
国别省市:

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