Sncr脫硝還原劑噴射系統的製作方法
2023-06-04 21:06:31 1
Sncr脫硝還原劑噴射系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種SNCR脫硝還原劑噴射系統，涉及一種煙氣淨化脫硝裝置，包括旋風分離器，以及布置於所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，其特徵在於：所述旋風分離器入口煙道的內側面沿入口至內的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側面形成10～45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置於第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.5～0.8整個高度H之間。本發明能夠有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。
【專利說明】 SNCR脫硝還原劑噴射系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煙氣淨化脫硝裝置，尤其涉及SNCR脫硝裝置，特別涉及燃煤CFB-SNCR。
【背景技術】
[0002]我國燃煤發電、鋼鐵、水泥等行業的工業生產氮氧化物排放量巨大，己成為僅次於二氧化硫的大氣汙染物，酸雨問題、空氣品質問題、大氣層臭氧破壞越來越突出。目前中國已繼歐洲和北美之後成為世界第三大酸雨區，從而給我國經濟的可持續發展造成嚴重的環境壓力。
[0003]SNCR是一種發展成熟的NOx控制技術。SNCR主要原理是在沒有催化劑作用下，向870?1150°C高溫煙氣中噴射脫硝劑(通常為氮劑)，還原劑與煙氣中NOx反應生成N2。
[0004]CFB爐本身NOx排放低，火電廠NOx排放限值將從450-1100mg/Nm3 (按2003版標準)調整為100-200mg/Nm3。且重點地區(北京、天津、河北、上海、浙江、江蘇、廣東，火電裝機佔全國29.6% )Ν0χ排放限值100mg/Nm3，因為CFB爐為高灰爐型，這對於實施SCR難度較大。實施SNCR技術將會是CFB爐最經濟的手段。
[0005]現有SNCR中，對於脫硝噴射裝置的布置有多種方式，常規布置於旋風分離器入口煙道，該布置方式存在如下主要問題:
[0006]I)因入口灰含量及流速較高，使得噴槍極易出現磨損現象。
[0007]2)灰內的組分對脫硝還原劑的利用率有降低的作用，使得相同脫硝效率情況下所需的還原劑量更大。
[0008]3)更重要的是，現有技術在分離器入口進行布置脫硝劑噴射裝置，而且按照常規的思路，布置脫硝劑噴射裝置在分離器內的高度越低(高度L為脫硝劑噴射裝置距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊高度，高度H為內側面上下邊之間的整個高度)，脫硝劑噴射裝置所噴射的脫硝劑與煙氣混合產生的產物在分離器內的停留時間越長，混合越充分，所能夠產生的脫硝效果越佳。
[0009]因此，現有技術都是傾向於將該布置高度L設置得儘量低。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在於:提出一種SNCR脫硝還原劑噴射系統，能夠有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。
[0011]本發明的目的通過下述技術方案來實現:
[0012]一種SNCR脫硝還原劑噴射系統，包括旋風分離器，以及布置於所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，所述旋風分離器入口煙道的內側面沿入口至內的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側面形成10?45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置於第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.5?0.8整個高度H之間。
[0013]上述方案中，本發明人發現，對於循環流化床實施SNCR的研究表明煙氣中的灰含量對SNCR有一定的逆製作用，同時因為入口高流速及高灰量的存在使得噴槍極易出現磨損情況，本方案首先通過將噴槍布置在分離器內側，內側相比外側本身就灰濃度略低，同時內側面特定的雙面轉折結構，使得第二面區域灰濃度更進一步明顯降低，有效減少灰濃度對脫硝反應影響的可能，由此，將噴射裝置布置在低灰低速區的第二面，提高了還原劑的利用率同時減少了噴槍的磨損。其中，所述脫硝劑噴射裝置布置於第二面指的是，脫硝劑經噴射裝置從該面噴出。
[0014]更重要的是，在前述結構設計的基礎上，本發明人進一步在研究中發現，採用該結構後，並不是如現有技術的慣性思維或偏見中一直所認識的「布置脫硝劑噴射裝置在分離器內的高度越低，脫硝劑噴射裝置所噴射的脫硝劑與煙氣混合產生的產物在分離器內的停留時間越長，混合越充分，所能夠產生的脫硝效果越佳」，根據本發明人大量試驗的結果，可以很明顯的看出，通過將噴槍位置優化為0.5H?0.8H之間後，脫硝效率能夠達到80%左右，這比現有技術中同樣採取其他常規手段，且僅在旋風分離器布置噴射裝置的條件下，脫硝效率要高很多，同時比現有技術在L低於0.5H布置噴射裝置相同脫硝效率情況下，節約還原劑達到50%以上，可見本方案在前述結構改進的基礎上，進一步的布置高度的改進打破的常規噴槍布置的思路，取得了預想不到的效果。
[0015]作為選擇，所述L為0.6?0.8H之間。
[0016]作為進一步選擇，所述L為0.65?0.8H之間。
[0017]作為選擇，所述第一面相對分離器的外側面形成10?45°的角度。
[0018]作為進一步選擇，所述第一面相對分離器的外側面形成25?45°的角度。
[0019]上述方案中，本發明人在研究中發現，第一面相對分離器的外側面形成的角度越大，產生的慣性低灰區越明顯，所以作為進一步選擇，所述第一面相對分離器的外側面形成20?45°的角度，更優選25?45°的角度。
[0020]作為選擇，所述第二面相對分離器的外側面形成O?15°的角度。
[0021]作為進一步選擇，所述第二面相對分離器的外側面形成O?5°的角度。
[0022]上述方案中，第二面的特定角度，便於安裝維護及防護產生的低灰區。
[0023]作為選擇，所述旋風分離器豎直布置，所述脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直所述第二面。
[0024]前述本發明主方案及其各進一步選擇方案可以自由組合以形成多個方案，均為本發明可採用並要求保護的方案:如本發明，各選擇即可和其他選擇任意組合，本領域技術人員在了解本發明方案後根據現有技術和公知常識可明了有多種組合，均為本發明所要保護的技術方案，在此不做窮舉。
[0025]本發明的有益效果:有效減少脫硝劑噴射裝置的磨損，尤其是顯著提高脫硝效率卻同時降低脫硝劑使用量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明實施例的平面布置示意圖；
[0027]圖2是圖1的布置角度示意圖；
[0028]圖3是圖1的布置高度示意圖；
[0029]圖中，I旋風分離器內側面，2旋風分離器外側面，3旋風分離器入口，4旋風分離器，5噴槍,11第一面，12第二面。
【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步的說明。
[0031]實施例1:
[0032]參考圖1-3所示，一種SNCR脫硝還原劑噴射系統，包括旋風分離器4，以及僅布置於旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，旋風分離器入口煙道的內側面I沿入口 3至內的方向依次具有相交的第一面11和第二面12，且第一面11相對分離器的外側面形成45°的角度a，第二面12相對分離器的外側面形成0°的角度b，脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.8H。作為選擇，旋風分離器4豎直布置，脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直第二面12，如圖中箭頭方向所示。其脫硝效率最高達到83%，脫硝劑的化學當量比最高為1.5，同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0033]實施例2:
[0034]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:第一面相對分離器的外側面形成25。的角度，第二面相對分離器的外側面形成0°的角度。其脫硝效率最高達到80%，脫硝劑的化學當量比最高為1.56，同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0035]實施例3:
[0036]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.7H。其脫硝效率最高達到80%，脫硝劑的化學當量比最高為1.65，同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0037]實施例4:
[0038]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.6H。其脫硝效率最高達到81.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.7,同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0039]實施例5:
[0040]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.55H。其脫硝效率最高達到81.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.71，同時噴槍運行I年內未出現磨損。
[0041]實施例6:
[0042]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.5H。其脫硝效率最高達到80.5%,脫硝劑的化學當量比最高為1.72,同時噴槍運行I年內未出現磨損。
[0043]實施例7:
[0044]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:第一面相對分離器的外側面形成35°的角度，脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.65H。其脫硝效率最高達到82.7%，脫硝劑的化學當量比最高為1.65，同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0045]實施例8:
[0046]本實施例與實施例8基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.77H。其脫硝效率最高達到84.7%,脫硝劑的化學當量比最高為1.61，同時噴槍運行2年內未出現磨損。
[0047]對比例1:
[0048]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:第一面相對分離器的外側面形成40°的角度，第二面相對分離器的外側面形成0°的角度。噴槍布置於分離器外側，其脫硝效率雖然最高達到80%，但是氨耗量比實施例1高1/3，同時噴槍一個月內就存在較為明顯的磨損。
[0049]對比例2:
[0050]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:第一面相對分離器的外側面形成10°的角度，第二面相對分離器的外側面形成0°的角度。噴槍布置於第一面，其脫硝效率最高只能達到75%，但是氨耗量比實施例1高1/4，同時噴槍二個月內就存在較為明顯的磨損。
[0051]對比例3:
[0052]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.2H，其脫硝效率最高只能達到35%，但是氨耗量比實施例1高I倍，同時噴槍二個月內就存在較為明顯的磨損。
[0053]對比例4:
[0054]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.35H，其脫硝效率最高只能達到55%，但是氨耗量比實施例1高1/2。
[0055]對比例5:
[0056]本實施例與實施例1基本相同，其區別在於:脫硝劑噴射裝置布置於第二面12，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.45H，其脫硝效率最高只能達到65%，但是氨耗量比實施例1高1/3。
[0057]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種SNCR脫硝還原劑噴射系統，包括旋風分離器，以及布置於所述旋風分離器入口煙道的脫硝劑噴射裝置，其特徵在於:所述旋風分離器入口煙道的內側面沿入口至內的方向依次具有相交的第一面和第二面，且第一面相對分離器的外側面形成10?45°的角度，所述脫硝劑噴射裝置布置於第二面，且距離旋風分離器入口煙道的內側面最低邊的高度L為0.5?0.8整個高度H之間。
2.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述L為0.6?0.8H之間。
3.如權利要求2所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述L為0.65?0.8H之間。
4.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述第一面相對分離器的外側面形成20?45°的角度。
5.如權利要求4所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述第一面相對分離器的外側面形成25?45°的角度。
6.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述第二面相對分離器的外側面形成O?15°的角度。
7.如權利要求6所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述第二面相對分離器的外側面形成O?5°的角度。
8.如權利要求1所述的SNCR脫硝還原劑噴射系統，其特徵在於:所述旋風分離器豎直布置，所述脫硝劑噴射裝置噴射方向水平垂直所述第二面。
【文檔編號】B01D53/56GK104258698SQ201410520886
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】張定海, 周棋, 毛宇, 楊志忠, 葉茂 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司