本實用新型涉及循環(huán)流化床鍋爐脫硝技術(shù)領(lǐng)域,具體是涉及一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)。
背景技術(shù):
循環(huán)流化床(CFB)鍋爐具有污染物排放控制成本低、燃料適應(yīng)性廣的優(yōu)點,近三十年來在世界及我國范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。但是,受煤質(zhì)變動、運行控制不佳和設(shè)備不穩(wěn)定等因素影響,CFB鍋爐的環(huán)保特性未能充分發(fā)揮。新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的出臺對CFB鍋爐的燃燒產(chǎn)物排放提出了更高要求,我國現(xiàn)有的部分CFB鍋爐機組SO2和NOx排放量不能滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求,部分機組的NOx排放量超過200mg/Nm3,一些從業(yè)者也對其未來發(fā)展持謹(jǐn)慎態(tài)度。
目前世界上比較流行的煙氣脫硝工藝方法,主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)。SCR脫硝效率可達60~90%,SNCR脫硝效率一般范圍為30~60%(對于小型循環(huán)流化床鍋爐脫硝效率可達70%);但是,SCR投資運行費用較大,SNCR投資及運行費用相對較低,且SNCR幾乎不增加系統(tǒng)阻力。由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低,因此合理改進選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝,仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),且技術(shù)投資和運行成本低、安裝和改造較為簡便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本實用新型的目的在于提供一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)。它具有技術(shù)投資和運行成本低、安裝和改造簡便等優(yōu)點,且不需要設(shè)置催化劑。雖然脫硝效率低于SCR,但由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低,仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型所采用的技術(shù)方案為:一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng),包括鍋爐以及順序連接的尿素料倉、計量倉、配料池、第一輸送泵、尿素溶液儲罐、混合器、第二輸送泵、噴射器,蒸汽進管分別與配料池、噴射器連通,自來水進管分別與配料池、混合器以及第一輸送泵的出口端連通;第一輸送泵將配料池中配制完成的尿素溶液輸送至尿素溶液儲罐中,經(jīng)過混合器混合稀釋的尿素溶液借助若干個噴射器并在蒸汽作用下噴射進入鍋爐中以形成若干個噴射層,進而實現(xiàn)選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝。
目前SNCR脫硝常用的還原劑有三種:尿素、氨水、液氨,若還原劑使用液氨,則優(yōu)點是脫硝系統(tǒng)儲罐容積可以較小,還原劑價格也最便宜;缺點是氨氣有毒、易燃、易爆,儲存的安全防護要求高,需要經(jīng)相關(guān)消防安全部門審批才能大量儲存、使用;另外,輸送管道也需特別處理;需要配合能量很高的輸送氣才能取得一定的穿透效果,一般在SNCR中將液氨配制成氨水使用。若還原劑使用氨水,氨水有惡臭,揮發(fā)性和腐蝕性強,有一定的操作安全要求,但儲存、處理比液氨簡單;噴射剛性,穿透能力比氨氣噴射好,但揮發(fā)性仍然比尿素溶液大,應(yīng)用在墻式噴射器的時候仍然難以深入到大型爐膛的深部,因此一般也應(yīng)用在中小型鍋爐上。需要配套霧化較高的精密噴嘴。若還原劑采用尿素,因尿素不易燃燒和爆炸,無色無味,運輸、儲存、使用比較簡單安全;揮發(fā)性比氨水小,在爐膛中的穿透性好;效果相對較好,脫硝效率高,適合于大型或較大型鍋爐設(shè)備的SNCR脫硝工藝。
本實用新型的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng),其有益效果表現(xiàn)在:
其采用的SNCR(選擇性非催化還原)技術(shù)是適合CFB鍋爐(循環(huán)流化床鍋爐)改造的深度脫硝技術(shù),具有技術(shù)投資和運行成本低、安裝和改造簡便等優(yōu)點,且不需要設(shè)置催化劑。雖然脫硝效率低于SCR,但由于CFB鍋爐自身NOx排放濃度低,仍可滿足最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說明
圖1為本實用新型的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為進一步描述本實用新型的循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng),下面結(jié)合附圖對其作進一步說明。
圖1所示的一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝系統(tǒng),包括鍋爐11以及順序連接的尿素料倉1、計量倉2、配料池5、第一輸送泵6、尿素溶液儲罐7、混合器8、第二輸送泵9、噴射器10,蒸汽進管3分別與配料池5、噴射器10連通,自來水進管4分別與配料池5、混合器8以及第一輸送泵6的出口端連通。
一種循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)脫硝工藝,設(shè)計初始NOx濃度為250mg/Nm3(干基,6%O2,以NO2計),出口指標(biāo)(1)出口NOx濃度:≤100mg/Nm3(干基,6%O2,以NO2表示);(2)氨逃逸率:≤10ppm(干基,6%O2)。
在爐膛溫度為850~1050℃的溫度區(qū)域內(nèi),利用尿素作為還原劑,在無催化劑的情況下有選擇性地與爐內(nèi)煙氣中的氮氧化物NOx(主要是約95%NO和5%NO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成無害的氮氣和水,從而脫除煙氣中NOx;第一輸送泵6將配料池5中配制完成的尿素溶液輸送至尿素溶液儲罐7中,經(jīng)過混合器8混合稀釋的尿素溶液借助若干個噴射器10并在蒸汽作用下噴射進入鍋爐11中以形成若干個噴射層12,噴入爐膛的尿素溶液的質(zhì)量濃度為25~28%,進而實現(xiàn)選擇性非催化還原法爐內(nèi)脫硝。
目前,安徽省內(nèi)CFB鍋爐數(shù)量眾多尤其是小型CFB均未上脫硝技術(shù),此次通過對安能熱電脫硝技術(shù)改造和研究,進行脫硫技術(shù)的可行性研究及工程示范,以此帶動和推進安徽省內(nèi)CFB脫硝技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級,將CFB鍋爐的環(huán)保特性充分發(fā)揮,滿足國家最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求,并滿足如下技術(shù)指標(biāo)要求:
1、脫硝系統(tǒng)應(yīng)達到設(shè)計要求的氮氧化物脫除效率。
2、脫硝系統(tǒng)氨逃逸率應(yīng)控制在10ppm以下。
3、脫硝系統(tǒng)對鍋爐效率的影響應(yīng)小于0.5%。
4、設(shè)備可用率應(yīng)不小于98%。
5、在距離脫硝裝置系統(tǒng)1m處的噪音不大于85dB。
以上內(nèi)容僅僅是對本實用新型的構(gòu)思所作的舉例和說明,所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,只要不偏離實用新型的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍,均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。