一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOX控制系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106482150A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201611072356.1F23L7/00(2006.01)(22)申请日2016.11.29F23L15/00(2006.01)F23J15/00(2006.01)(71)申请人广东电网有限责任公司电力科学研究院地址510080广东省广州市越秀区东风东路水均岗8号申请人西安交通大学(72)发明人李德波冯永新车得福杜勇博王长安李建波周杰联朱信余岳溪殷立宝湛志钢(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人杨炳财屈慧丽(51)Int.Cl.F23N3/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOX控制系统和方法(57)摘要本发明的目的在于提供一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制方法和系统，结合炉内的空气分级/局部富氧燃烧技术与炉膛内SNCR脱硝技术来控制电站锅炉NOx排放量，在不采用SCR的条件下可以大幅度降低NOx的排放量，使锅炉的NOx排放达到国家规定的限值以下，避免了SCR运行过程产生的一系列问题。CN106482150ACN106482150A权利要求书1/1页1.一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制方法，其特征在于，所述方法包括：采用以下的配风方式来实现炉内空气分级/局部富氧燃烧：①.主燃区的过量空气系数控制在0.7左右，②.燃烧器的二次风成分为空气加一部分纯氧，③.燃尽风喷口设置在较高的位置，大约离燃烧器的距离为20m；结合空气分级/局部富氧的炉内低氮燃烧技术和SNCR脱硝技术来控制NOx排放，此外不再需要尾部SCR脱硝。2.根据权利要求1所述的空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制方法，其特征在于：所述二次风中需加入的纯氧由空分装置提供。3.一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统，其特征在于：包括锅炉炉膛(1)，燃烧器(2)，燃尽风喷嘴(3)，SNCR还原剂喷嘴(4)，省煤器(5)，空气预热器A(6)，空气预热器B(7)，暖风器(8)，静电除尘器(9)，静电除尘器(9)，烟气冷凝器(10)，脱硫塔(11)，烟囱(12)，空分装置(13)，送风机A(14)，送风机B(15)，送风机C(16)，磨煤机(17)，其中：烟气从省煤器(5)出来后分开进入两个并联的空预器：空气预热器A(6)和空气预热器B(7)，从两个空预器出口相连接并由管道连接依次通过暖风器(8)，静电除尘器(9)，烟气冷凝器(10)，脱硫塔(11)最后进入烟囱(12)。4.根据权利要求3所述的一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统，其特征在于：空分装置(13)出口的氮气直接收集，液氧路经管道连接进入烟气冷凝器(10)，烟气冷凝器(10)出口连接送风机A(14)入口，送风机A(14)出口与送风机B(15)出口相连再由管道依次连接至暖风器(8)、空气预热器B(7)和燃烧器(2)。5.根据权利要求3所述的一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统，其特征在于：送风机C(15)出口连接空气预热器A(6)，空气预热器A(6)出口分为两路，一路与燃尽风喷嘴(3)相连，另一路与磨煤机(17)出口相连，再由管道连接至燃烧器(2)。6.根据权利要求3所述的一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统，其特征在于：脱硝所需要的还原剂由SNCR还原剂喷嘴(4)喷入炉内。2CN106482150A说明书1/5页一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统和方法技术领域：[0001]本发明属于燃煤火力发电技术领域，特别设计一种空气分级/局部富氧燃烧电站锅炉NOx控制系统和方法。背景技术：[0002]在中国，燃煤火电厂是氮氧化物(NOx)的主要排放源。而近十几年，火电厂排放的大量NOx已经产生了严重的环境问题，影响了生态环境和人类健康。为了应对这个严峻的环境问题我国政府规定从2014年7月1日起，全部火力发电锅炉的NOx排放量不得高于100mg/Nm3。为了满足如此严苛的规定，大多数电厂都采用低氮燃烧技术与选择性催化还原(SCR)技术结合使用的方法来控制NOx排放。[0003]SCR尽管被认为是目前电站锅炉中最高效的NOx减排技术，但它在运行过程中仍然存在很多问题。首先，SCR运行过程中所消耗的催化剂和还原剂费用很高；其次，SCR催化剂的运行寿命一般都比较短，而将失活的催化剂直接丢弃的话会造成对环境的二次污染；再次，SCR催化剂会氧化烟气中的SO2生成SO3，SO3再与还原剂NH3结合生成硫酸氢铵，对下游的空气预热器造成堵塞；最后，在锅炉负荷发生变化时，SCR反应器处的烟温也会随之变化，产生烟温与催化剂