專利名稱：工業(yè)鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程和熱能工程領(lǐng)域，是一種鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案主要有含催化劑的碳酸鈣(CaCO3)儲(chǔ)備裝置、引射裝置、二次風(fēng)、三次風(fēng)、低氮氧裝置、除塵省煤器、除塵器及電控部分構(gòu)成。
其工作原理如下定尺寸粒度的碳酸鈣(CaCO3)通過儲(chǔ)備裝置、引射裝置、二次風(fēng)、三次風(fēng)、低氮氧裝置送入鍋爐爐膛內(nèi)，碳酸鈣(CaCO3)高溫鍛燒分解成表面多孔的氧化鈣(CaO)，表面多孔的氧化鈣(CaO)在催化劑的作用下和燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化硫(SO2)反應(yīng)生成硫酸鈣(CaSO4)，硫酸鈣(CaSO4)隨煙氣粉塵一起被尾部除塵省煤器、除塵器分離下來；眾所周知，氮氧化物(NOX)主要來源于多空氣和高溫，采用二次風(fēng)、三次風(fēng)、低氮氧裝置將極大地降低爐膛出口過量空氣系數(shù)與爐膛中心火焰溫度，亦即大幅削減氮氧化物(NOX)排量；碳酸鈣(CaCO3)分解成氧化鈣(CaO)的吸熱反應(yīng)將降低爐膛中心火焰溫度，但由于采用二次風(fēng)、三次風(fēng)組成的燃燒空氣動(dòng)力場(chǎng)(旋渦)促成了燃燒效率的提高，這樣一來爐膛出口溫度基本不變，亦即鍋爐參數(shù)--蒸汽溫度不變；與此同時(shí)，加上尾部除塵省煤器，鍋爐熱效率必將得以提高。
尾部除塵省煤器布置在原二級(jí)除塵器的第一級(jí)位置(如文丘利)，故本工藝占地面積較少，基本無場(chǎng)地限制。
本發(fā)明的有益效果是，在投入較高成本的脫硫、低氮后，通過提高鍋爐熱效率大幅度降低鍋爐運(yùn)行綜合成本，使投入的環(huán)保治理費(fèi)用變成可預(yù)期的回收并產(chǎn)生效益。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
圖2是本發(fā)明的煙氣脫硫、低氮分系統(tǒng)原理圖。
圖3是本發(fā)明的除塵、提高熱效率分系統(tǒng)原理圖。
圖中1.三次風(fēng)機(jī)，2.大料倉，3.計(jì)量裝置，4.小料倉，5.引射裝置，6.低氮氧裝置，7.鍋爐，8.折煙角，9.除塵省煤器，10.水泵，11.除塵器，12.引風(fēng)機(jī)，13.煙囪，14.灰斗，15.鼓風(fēng)機(jī)，16.空氣預(yù)熱器，17.燃燒器，18.制粉系統(tǒng)，19.二次風(fēng)，20.三次風(fēng)。
使用時(shí)，大料倉(2)內(nèi)的定尺寸粒度的碳酸鈣(CaCO3)通過三次風(fēng)機(jī)(1)、計(jì)量裝置(3)輸送到小料倉(4)備用。
二次風(fēng)(19)通過引射裝置(5)和小料倉(4)內(nèi)碳酸鈣(CaCO3)混合進(jìn)入到低氮氧裝置(6)，隨之在三次風(fēng)(20)作用下噴入鍋爐(7)爐膛寬度的三分之二和折煙角(8)下部，碳酸鈣(CaCO3)高溫鍛燒分解成表面多孔的氧化鈣(CaO)，表面多孔的氧化鈣(CaO)在催化劑的作用下和通過鼓風(fēng)機(jī)(15)、空氣預(yù)熱器(16)、制粉系統(tǒng)(18)、燃燒器(17)噴入鍋爐(7)爐膛的燃料(簡(jiǎn)稱一次風(fēng))燃燒產(chǎn)生的二氧化硫(SO2)反應(yīng)生成硫酸鈣(CaSO4)，硫酸鈣(CaSO4)隨煙氣粉塵一起被尾部除塵省煤器(9)、除塵器(11)分離進(jìn)入灰斗(14)；與此同時(shí)，給水經(jīng)過水泵(10)、通過除塵省煤器(9)換熱后進(jìn)入鍋爐給水系統(tǒng)。
二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)、低氮氧裝置(6)將極大地降低爐膛出口過量空氣系數(shù)和爐膛中心火焰溫度，亦即大幅削減氮氧化物(NOX)排量；碳酸鈣(CaCO3)分解成氧化鈣(CaO)的吸熱反應(yīng)將降低爐膛中心火焰溫度，但由于采用二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)組成的燃燒空氣動(dòng)力場(chǎng)(旋渦)促成了燃燒效率的提高，這樣一來爐膛出口溫度基本不變，亦即鍋爐參數(shù)--蒸汽溫度不變。
通過除塵器(11)的煙氣，依次經(jīng)過引風(fēng)機(jī)(12)、煙囪(13)，最后排向大氣。
采用本發(fā)明，工業(yè)鍋爐燃燒含硫量為SY＝1％的一噸煤(發(fā)熱量為Qydw＝4000大卡/公斤)將產(chǎn)生近160公斤/時(shí)的SO2排放、若按脫硫率55％、提高鍋爐熱效率η＝3％、節(jié)省燃料近330公斤/時(shí)、燃料按250元/噸、每年運(yùn)行7000小時(shí)、排污費(fèi)按北京市現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)1.1元/公斤SO2計(jì)算，則其各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下鍋爐煙塵排放濃度≤200毫克/標(biāo)米3SO2排放濃度≤900毫克/標(biāo)米3(SY≤1％)NOX排放濃度削減30％煙氣林格曼黑度 ≤1級(jí)運(yùn)行成本≤1000元/噸SO2單位投資≤100元/千瓦(按折算發(fā)電則≤460元/千瓦)，且占地面積很少。
脫硫率 ηs≥55％(鈣硫比1.5-2.0)提高鍋爐熱效率 η≥3％投資回收期 7.2年
權(quán)利要求
1.工業(yè)鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)由三次風(fēng)機(jī)(1)、大料倉(2)、計(jì)量裝置(3)、小料倉(4)、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)、除塵省煤器(9)、水泵(10)、除塵器(11)、灰斗(14)組成，其中三次風(fēng)機(jī)(1)、大料倉(2)、計(jì)量裝置(3)、小料倉(4)組成含催化劑的碳酸鈣(CaCO3)儲(chǔ)備裝置；三次風(fēng)機(jī)(1)、碳酸鈣(CaCO3)儲(chǔ)備裝置、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)組成煙氣脫硫、低氮分系統(tǒng)；除塵省煤器(9)、水泵(10)、除塵器(11)、灰斗(14)組成除塵、提高熱效率分系統(tǒng)。其特征是三次風(fēng)機(jī)(1)、碳酸鈣(CaCO3)儲(chǔ)備裝置、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)組成煙氣脫硫、低氮分系統(tǒng)和除塵省煤器(9)、水泵(10)、除塵器(11)、灰斗(14)組成除塵、提高熱效率分系統(tǒng)的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)，其特征是三次風(fēng)機(jī)(1)、碳酸鈣(CaCO3)儲(chǔ)備裝置、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)組成煙氣脫硫、低氮分系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)，其特征是具有除塵和省煤功能的除塵省煤器(9)。
全文摘要
工業(yè)鍋爐煙氣脫硫、低氮及提高熱效率系統(tǒng)是一種涉及環(huán)境工程和熱能工程領(lǐng)域的發(fā)明。它由三次風(fēng)機(jī)(1)、大料倉(2)、計(jì)量裝置(3)、小料倉(4)、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)、除塵省煤器(9)、水泵(10)、除塵器(11)、灰斗(14)組成，其中三次風(fēng)機(jī)(1)、大料倉(2)、計(jì)量裝置(3)、小料倉(4)、引射裝置(5)、低氮氧裝置(6)、二次風(fēng)(19)、三次風(fēng)(20)組成煙氣脫硫、低氮分系統(tǒng)；除塵省煤器(9)、水泵(10)、除塵器(11)、灰斗(14)組成除塵、提高熱效率分系統(tǒng)。本發(fā)明在投入較高成本的脫硫、低氮后，通過提高鍋爐熱效率降低鍋爐運(yùn)行綜合成本，使投入的環(huán)保治理費(fèi)用變成可預(yù)期的回收并產(chǎn)生效益。
文檔編號(hào)B01D53/81GK1425874SQ0113010
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者潘守聚, 龔輝, 楊波 申請(qǐng)人:潘守聚, 龔輝, 楊波