燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備,在爐體內(nèi)設(shè)有降溫區(qū)和反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝有若干個(gè)旋流筒和折流板，各旋流筒上設(shè)有低溫?zé)煔馊肟?，反?yīng)爐內(nèi)裝有若干個(gè)與外部?jī)?chǔ)料罐聯(lián)通的脫硝劑噴管和脫硫劑噴管，噴料管道上裝有給料風(fēng)機(jī)或供料閥，用風(fēng)機(jī)將鍋爐尾部煙道內(nèi)的低溫?zé)煔獬槿氲椒磻?yīng)區(qū)內(nèi)與高溫?zé)煔饣旌希瑫r(shí)向反應(yīng)區(qū)內(nèi)噴灑脫硝劑和脫硫劑，使煙氣中的一氧化氮與一氧化碳進(jìn)行氧化還原反應(yīng)脫硝，石灰粉中的氧化鈣與煙氣中二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)脫硫。本方法脫硫脫硝效果好，不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境，不需要處理廢水，占地面積小，能節(jié)省運(yùn)行成本。
【專利說明】
燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外已研制出多種技術(shù)和裝置應(yīng)用于鍋爐的脫硫、脫硝。其中，脫硝技術(shù)包括低氮燃燒技術(shù)，煙氣脫硝(SNCR)技術(shù)等。脫硫技術(shù)包括濕法脫硫、半干法脫硫、干法脫硫等，濕法脫硫技術(shù)是采用石灰漿液及氫氧化鈉溶液的雙減法(鈣法)或氧化鎂(鎂法)，經(jīng)吸收、氧化和除霧等處理來達(dá)到脫硫效果，缺點(diǎn)是具有運(yùn)行成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、廢水處理以及二次污染等問題;干法脫硫技術(shù)是在爐膛內(nèi)進(jìn)行，該方法雖然相對(duì)簡(jiǎn)單、無腐蝕和無廢水處理。但是，在硫化床鍋爐上使用，其脫硫效率低、反應(yīng)速度慢。根據(jù)鍋爐的燃燒特點(diǎn)，出現(xiàn)了鍋爐爐內(nèi)噴石灰粉脫硫技術(shù)，該方法是將固體石灰粉直接噴入爐膛后在高溫下被煅燒成氧化鈣，與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)在爐膛內(nèi)進(jìn)行脫硫;這種方法在運(yùn)行時(shí)對(duì)于反應(yīng)溫度控制不到位，以及煙氣在爐膛內(nèi)停留短等問題無法達(dá)到理想狀態(tài)，因此，存在脫硫效率低的問題。也是因?yàn)榉磻?yīng)溫度控制不到位，反應(yīng)時(shí)間短的問題，煙氣中的氮?dú)馀c碳顆粒的反應(yīng)量很少，氮氧化物的自分離也來不及進(jìn)行，致使在鍋爐尾部排出的煙氣中氮氧化物的含量較高。氮氧化物是造成大氣污染的主要污染物之一，氮氧化物與空氣中的水結(jié)合最終會(huì)轉(zhuǎn)化成硝酸和硝酸鹽，硝酸是酸雨的成因之一。本發(fā)明人在之前的發(fā)明中只控制了煙氣中硫的排放，本次發(fā)明是脫硫技術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)，在脫硫的同時(shí)能有效的脫硝，控制煙氣中氮氧化物的排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，本技術(shù)脫硫脫硝效果好，不腐蝕設(shè)備、不污染環(huán)境，不需要處理廢水，占地面積小，能節(jié)省運(yùn)行成本。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，具有反應(yīng)爐，反應(yīng)爐的爐體上設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，該煙氣入口與鍋爐爐膛排煙管道聯(lián)通、該煙氣出口與鍋爐的對(duì)流受熱面入口煙道聯(lián)通，反應(yīng)爐的爐體內(nèi)設(shè)有降溫區(qū)和反應(yīng)區(qū)，降溫區(qū)由對(duì)流管束構(gòu)成，反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝有若干個(gè)旋流筒和折流板，各旋流筒的入口與對(duì)流管束相對(duì)，并通過對(duì)流管束間的煙氣通道與反應(yīng)爐的煙氣入口相通，折流板置于各旋流筒的出口與反應(yīng)爐煙氣出口之間，折流板兩端由爐體活動(dòng)支撐，各旋流筒上設(shè)有低溫?zé)煔馊肟?，各低溫?zé)煔馊肟谕ㄟ^送風(fēng)管道與鍋爐尾部煙道聯(lián)通或與大氣空間聯(lián)通，送風(fēng)管道上裝有風(fēng)機(jī)，反應(yīng)爐內(nèi)裝有若干個(gè)脫硝劑噴管和脫硫劑噴管，脫硝劑噴管進(jìn)口和脫硫劑噴管進(jìn)口通過噴料管道與外部的脫硝儲(chǔ)料罐、脫硫儲(chǔ)料罐分別聯(lián)通，噴料管道上裝有給料風(fēng)機(jī)或供料閥。
[0005]所述的脫硝劑噴管和脫硫劑噴管的出口可與旋流筒連通，兩出口也可設(shè)在旋流筒出口前方。
[0006]所述的噴料管道可與送風(fēng)管道聯(lián)通，噴料管道上的給料風(fēng)機(jī)為裝在送風(fēng)管道上的風(fēng)機(jī)。
[0007]在反應(yīng)區(qū)空間內(nèi)，可安裝調(diào)溫對(duì)流受熱面，進(jìn)一步調(diào)整反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度。
[0008]所述的爐體外面裝有反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀，爐體內(nèi)裝有溫度傳感器，反應(yīng)爐的煙氣入口、煙氣出口處裝有鍋爐煙氣排放物檢測(cè)儀，該檢測(cè)儀包括氮氧化物濃度檢測(cè)儀、氧氣濃度檢測(cè)儀、一氧化碳濃度檢測(cè)儀、二氧化硫濃度檢測(cè)儀，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸入端口與各溫度傳感器、檢測(cè)儀通過信號(hào)線連接，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸出端口與風(fēng)機(jī)、給料風(fēng)機(jī)或供料閥通過控制線分別連接。
[0009]本實(shí)用新型通過降溫區(qū)的對(duì)流管束降溫，通過控制低溫?zé)煔饣蚶滹L(fēng)的風(fēng)量進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度，在反應(yīng)區(qū)空間內(nèi)，通過調(diào)溫對(duì)流受熱面進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)溫度的準(zhǔn)確控制;傳統(tǒng)的脫硫脫硝反應(yīng)在鍋爐的爐膛內(nèi)進(jìn)行，煙氣在爐膛內(nèi)停留時(shí)間短，本實(shí)用新型的反應(yīng)爐設(shè)在爐膛外，因而延長(zhǎng)了煙氣的行程，使充分反應(yīng)有足夠的時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間可通過反應(yīng)爐的容積設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。煙氣中的一氧化氮與一氧化碳進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到一氧化碳不充足時(shí)，本實(shí)用新型向反應(yīng)區(qū)內(nèi)噴灑生物質(zhì)燃料或者是煤粉，補(bǔ)充碳質(zhì)材料能使反應(yīng)充分進(jìn)行；因?yàn)椋嫉挠H氧能力大于氮的親氧能力，所以，當(dāng)一氧化碳和一氧化氮反應(yīng)時(shí)，由于碳的親氧能力強(qiáng)于氮，從而一氧化碳將一氧化氮的氧爭(zhēng)去，變成二氧化碳，一氧化氮中的氧析出變成氮?dú)?，最終產(chǎn)物為二氧化碳和氮?dú)?。以此?shí)現(xiàn)了降低氮氧化物的目的。而脫硫技術(shù)則是使用石灰粉噴入反應(yīng)區(qū)內(nèi)，石灰粉中的氧化鈣與煙氣中的二氧化硫充分混合并進(jìn)行反應(yīng)，最終生成粉狀硫酸鈣，可以進(jìn)行回收利用且不污染環(huán)境。本實(shí)用新型在反應(yīng)爐設(shè)置了旋流筒、折流板，能使不同溫度的煙氣、脫硝劑、脫硫劑經(jīng)旋流筒、折流板能快速得到均勻混合，為充分反應(yīng)提供方便條件;本實(shí)用新型的反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀能實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)爐內(nèi)各被檢項(xiàng)的狀態(tài)，并經(jīng)計(jì)算機(jī)分析能在線調(diào)整風(fēng)量、料量。本實(shí)用新型對(duì)鍋爐脫硝、脫硫效果遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測(cè)脫硫I 98%，脫硝2 85%，且用本實(shí)用新型脫硫、脫硝不腐蝕設(shè)備、不需要處理廢水，占地面積小，因此能降低運(yùn)行成本。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中I脫硝劑儲(chǔ)料罐、2風(fēng)機(jī)、3送風(fēng)管道、4溫度傳感器、5排放物檢測(cè)儀、6鍋爐爐膛排煙管道、7對(duì)流管束、8鍋爐的對(duì)流受熱面入口煙道、9折流板、10調(diào)溫對(duì)流受熱面、11旋流筒、12脫硫劑噴管、13脫硝劑噴管、14低溫?zé)煔馊肟凇?5反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀、16供料閥、17給料風(fēng)機(jī)、18噴料管道、19脫硫劑儲(chǔ)料罐。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型屬于燃煤鍋爐脫硫脫硝技術(shù)。本實(shí)用新型是在鍋爐爐膛附近或與爐膛相鄰的鍋爐外面設(shè)置一組或兩組脫硫脫硝反應(yīng)爐，反應(yīng)爐的煙氣入口與鍋爐爐膛排煙管道6聯(lián)通、反應(yīng)爐的煙氣出口與鍋爐的對(duì)流受熱面入口煙道8聯(lián)通。反應(yīng)爐的爐體內(nèi)設(shè)有降溫區(qū)和反應(yīng)區(qū)，降溫區(qū)由對(duì)流管束7構(gòu)成，反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝有多個(gè)并列的旋流筒11、折流板9、調(diào)溫對(duì)流受熱面10。各旋流筒的入口端與對(duì)流管束相對(duì)，并通過對(duì)流管束間的煙氣通道與反應(yīng)爐的煙氣入口相通。折流板9裝在各旋流筒的出口與反應(yīng)爐煙氣出口之間的空間內(nèi)，折流板兩端由爐體活動(dòng)支撐，各旋流筒上設(shè)有低溫?zé)煔馊肟?14，各低溫?zé)煔馊肟谕ㄟ^送風(fēng)管道3與鍋爐尾部煙道聯(lián)通或與大氣空間聯(lián)通，送風(fēng)管道上裝有風(fēng)機(jī)2，該風(fēng)機(jī)是羅茨風(fēng)機(jī)或其他送風(fēng)設(shè)備。反應(yīng)爐內(nèi)裝有多個(gè)脫硝劑噴管13和脫硫劑噴管12，脫硝劑噴管和脫硫劑噴管與旋流筒分別連通，也可設(shè)在旋流筒出口前方，脫硝劑噴管13進(jìn)口和脫硫劑噴管12進(jìn)口通過噴料管道18與外部脫硝劑儲(chǔ)料罐1、脫硫劑儲(chǔ)料罐19分別聯(lián)通，噴料管道上裝有給料風(fēng)機(jī)17。噴料管道也可與送風(fēng)管道聯(lián)通，共用送風(fēng)管道上的風(fēng)機(jī)，在噴料管道上安裝有供料閥16控制給料量。布置在反應(yīng)區(qū)空間內(nèi)的調(diào)溫對(duì)流受熱面10，可進(jìn)一步調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)溫度。布置在反應(yīng)爐內(nèi)的旋流筒11，能促使煙氣內(nèi)的各種參與反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)充分混合。特別是有利于一氧化碳和一氧化氮的進(jìn)一步氧化還原反應(yīng)，降低反應(yīng)爐內(nèi)氧的濃度，給氮氧化物氧化還原提供化學(xué)反應(yīng)所需要的場(chǎng)。同時(shí)由于旋流的作用，也有利于場(chǎng)內(nèi)石灰粉與二氧化硫的混合，使所噴入爐內(nèi)的鈣粉可以充分發(fā)揮作用，不但能夠提高脫硫效率，而且還能夠節(jié)省鈣粉原料，進(jìn)而節(jié)約投資以及運(yùn)行成本。布置在反應(yīng)爐內(nèi)的折流板由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，折流板類似于百葉窗，調(diào)整折流板角度能改變氣流方向，使各部位的溫度趨于一致，使煙氣中各成分充分混合。本實(shí)用新型在爐體外面設(shè)有反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀15，爐體內(nèi)裝有溫度傳感器4，在煙氣入口、煙氣出口處裝有鍋爐煙氣排放物檢測(cè)儀5，該檢測(cè)儀包括氮氧化物濃度檢測(cè)儀、氧氣濃度檢測(cè)儀、一氧化碳濃度檢測(cè)儀、二氧化硫濃度檢測(cè)儀，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸入端口與各溫度傳感器、檢測(cè)儀通過信號(hào)線連接，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸出端口與風(fēng)機(jī)、給料風(fēng)機(jī)或供料閥通過控制線分別連接。反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀可檢測(cè)控制反應(yīng)爐內(nèi)的溫度，檢測(cè)反應(yīng)爐內(nèi)氮氧化物濃度、氧氣濃度、一氧化碳濃度、二氧化硫濃度，進(jìn)而控制脫硝劑和脫硫劑用量。
[0013]用本實(shí)用新型脫硫脫硝的方法是:將鍋爐爐膛排出的高溫?zé)煔庖敕磻?yīng)爐，高溫?zé)煔庀冉?jīng)過對(duì)流管束降低溫度至550-735Γ，然后進(jìn)到反應(yīng)區(qū)；用風(fēng)機(jī)將低溫?zé)煔饣蛲獠靠諝獬槿氲叫魍矁?nèi)與高溫?zé)煔饣旌?，進(jìn)一步調(diào)節(jié)溫度。同時(shí)用給料風(fēng)機(jī)或送低溫?zé)煔獾娘L(fēng)機(jī)向反應(yīng)區(qū)噴灑脫硝劑和脫硫劑使其與煙氣均勻混合。本實(shí)施例是向旋流筒內(nèi)噴灑脫硝劑和脫硫劑，所述的脫硝劑為生物質(zhì)燃料或者是煤粉，所述的脫硫劑為石灰粉。石灰粉中的氧化鈣與煙氣中二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)脫硫，煙氣中的一氧化碳及碳質(zhì)材料與一氧化氮進(jìn)行氧化還原反應(yīng)脫硝。煙氣溫度控制為600-750°C，優(yōu)選的反應(yīng)溫度為600-735°C。在該溫度下，煙氣在反應(yīng)爐內(nèi)的停留時(shí)間為0.8-1.5秒，本實(shí)用新型用反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀能實(shí)時(shí)監(jiān)控反應(yīng)爐內(nèi)的溫度、氮氧化物、氧氣、一氧化碳、二氧化硫的濃度，并經(jīng)計(jì)算機(jī)分析、控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)計(jì)的溫度、時(shí)間和反應(yīng)物的準(zhǔn)確控制。脫硫產(chǎn)物最終為硫酸鈣粉塵，脫硝產(chǎn)物是二氧化碳和氮?dú)狻Ｋ鼈冸S著煙氣經(jīng)鍋爐的對(duì)流受熱面排到下步處理程序中，硫酸鈣粉塵被除塵器攔截并處理，而二氧化碳和氮?dú)怆S煙囪排到空氣中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，反應(yīng)爐的爐體上設(shè)有煙氣入口、煙氣出口，該煙氣入口與鍋爐爐膛排煙管道聯(lián)通、該煙氣出口與鍋爐的對(duì)流受熱面入口煙道聯(lián)通，其特征在于:反應(yīng)爐的爐體內(nèi)設(shè)有降溫區(qū)和反應(yīng)區(qū)，降溫區(qū)由對(duì)流管束構(gòu)成，反應(yīng)區(qū)內(nèi)裝有若干個(gè)旋流筒和折流板，各旋流筒的入口與對(duì)流管束相對(duì)，并通過對(duì)流管束間的煙氣通道與反應(yīng)爐的煙氣入口相通，折流板置于各旋流筒的出口與反應(yīng)爐煙氣出口之間，折流板兩端由爐體活動(dòng)支撐，各旋流筒上設(shè)有低溫?zé)煔馊肟冢鞯蜏責(zé)煔馊肟谕ㄟ^送風(fēng)管道與鍋爐尾部煙道聯(lián)通或與大氣空間聯(lián)通，送風(fēng)管道上裝有風(fēng)機(jī)，反應(yīng)爐內(nèi)裝有若干個(gè)脫硝劑噴管和脫硫劑噴管，脫硝劑噴管進(jìn)口和脫硫劑噴管進(jìn)口通過噴料管道與外部的脫硝儲(chǔ)料罐、脫硫儲(chǔ)料罐分別聯(lián)通，噴料管道上裝有給料風(fēng)機(jī)或供料閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，其特征在于:所述的脫硝劑噴管和脫硫劑噴管的出口與旋流筒連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，其特征在于:噴料管道與送風(fēng)管道聯(lián)通，噴料管道上的給料風(fēng)機(jī)為裝在送風(fēng)管道上的風(fēng)機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，其特征在于:在反應(yīng)區(qū)空間內(nèi)，安裝有調(diào)溫對(duì)流受熱面。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，其特征在于:所述的爐體外面裝有反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀，爐體內(nèi)裝有溫度傳感器，反應(yīng)爐的煙氣入口、煙氣出口處裝有鍋爐煙氣排放物檢測(cè)儀，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸入端口與各溫度傳感器、各檢測(cè)儀通過信號(hào)線連接，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸出端口與風(fēng)機(jī)、給料風(fēng)機(jī)或供料閥通過控制線分別連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃煤鍋爐高溫脫硫脫硝設(shè)備，其特征在于:所述的爐體外面裝有反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀，爐體內(nèi)裝有溫度傳感器，反應(yīng)爐的煙氣入口、煙氣出口處裝有鍋爐煙氣排放物檢測(cè)儀，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸入端口與各溫度傳感器、各檢測(cè)儀通過信號(hào)線連接，反應(yīng)監(jiān)測(cè)控制儀的信號(hào)輸出端口與風(fēng)機(jī)、給料風(fēng)機(jī)或供料閥通過控制線分別連接。
【文檔編號(hào)】B01D53/76GK205461720SQ201620156507
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年3月1日
【發(fā)明人】靳曲, 魏銘輝, 湯海濤, 靳新令
【申請(qǐng)人】靳曲, 靳新令