一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103307621A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103307621103307621A(43)申请公布日2013.09.18(21)申请号201310163122.8B01D53/74(2006.01)(22)申请日2013.05.06(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区北京市100084信箱82分箱清华大学专利办公室(72)发明人由长福(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人邸更岩(51)Int.Cl.F23J15/02(2006.01)B01D50/00(2006.01)B01D53/60(2006.01)B01D53/90(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统及方法(57)摘要一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统及方法，属于煤燃烧及污染物防治技术领域。本发明在现有煤粉锅炉系统中增加了多种污染物同时脱除的装置，在烟气为700-1000°C温度段内设置了用于脱除烟气中的硫氧化物、氮氧化物以及颗粒物的流化床反应器以及用于将烟气中容易析出并形成颗粒物的挥发态组分部分脱除的灰沉积面。由于采用了干式脱除污染物的方法，可显著地减少了燃煤污染物脱除过程中水的消耗。本发明实现了硫氧化物、氮氧化物等多种气态污染物及细颗粒物的同时高效少水脱除，可用于现有煤粉锅炉系统的改造以及新系统的设计与制造。CN103307621ACN103762ACN103307621A权利要求书1/1页1.一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统，其特征在于：所述系统包括煤粉锅炉燃烧室（1）、锅炉顶部受热面区（2）、烟气下行通道（3）、流化床反应器（5）、旋风分离器（6）和锅炉尾部受热面区（7）；所述的烟气下行通道（3）的一端与锅炉顶部受热面区的烟气出口相连，另一端与流化床反应器（5）下部入口连接；所述的旋风分离器（6）的入口与流化床反应器（5）出口相连，锅炉尾部受热面区（7）入口与旋风分离器（6）的气体出口相连；在所述锅炉顶部受热面区（2）或烟气下行通道（3）内布置灰沉积面（4）。2.按照权利要求1所述的具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统，其特征在于：所述的灰沉积面（4）采用多组平板、多组波纹板或多个柱状体结构。3.采用如权利要求1或2所述煤粉锅炉系统的一种同时脱除多种污染物的方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：1）煤粉锅炉燃烧室（1）产生的烟气经过锅炉顶部受热面区（2）换热后，温度为700～1000°C的烟气进入烟气下行通道（3），烟气经过灰沉积面（4）后，将烟气中容易析出并形成颗粒物的挥发态组分部分脱除；2）在流化床反应器（5）内加入污染物脱除剂或还原反应催化剂，经灰沉积面（4）脱除部分挥发态组分的烟气从流化床反应器（5）下部入口进入流化床反应器（5）内部，形成气固流态化反应状态，携带颗粒的气流在流化床反应器（5）出口进入旋风分离器（6），分离下来的固体物料回送至流化床反应器（5），实现固体物料的循环；3）经过旋风分离器（6）分离后的烟气进入锅炉尾部受热面区（7），继续加热锅炉尾部受热面。4.按照权利要求3所述的一种同时脱除多种污染物的方法，其特征在于：所述的污染物脱除剂包括脱除硫氧化物的脱硫剂和脱除氮氧化物的脱除剂；所述的还原反应催化剂采用具有催化氮氧化物还原的催化剂。5.按照权利要求4所述的一种同时脱除多种污染物的方法，其特征在于：所述的脱除硫氧化物的脱硫剂采用原材料的脱硫剂，或将该脱硫剂担载于粉煤灰、循环流化床锅炉循环灰、循环流化床锅炉飞灰、链条炉渣、链条炉飞灰或沙子表面。2CN103307621A说明书1/4页一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统及方法技术领域[0001]本发明涉及一种煤的清洁燃烧方法与设备，特别涉及一种具备多种污染物同时脱除功能的煤粉锅炉系统及方法，属于煤燃烧及污染物防治技术领域。背景技术[0002]煤中含有丰富的元素组成，燃烧利用时有害元素进入到人类生存的环境中，对人类的健康造成危害；燃烧中挥发到烟气中的一些物质，在烟气冷却后容易形成直径较小的颗粒物，因为难以被现有除尘器分离而排放到大气中，同时，在炉内部分颗粒物沉积于受热面表面，影响锅炉的传热效率和稳定运行。目前，燃煤企业多采用尾部湿法脱硫或者半干法脱硫技术控制SOx的排放，采用炉内低氮燃烧技术和SCR或SNCR技术控制NOx的排放，采用静电或者布袋除尘器控制颗粒物的排放。对于煤粉锅炉而言，上述污染控制措施基本处于独立单元运行模式。如何能够综合解决上述问题，即实现多种污染物的同时脱除，是煤燃烧技术领域人员所长期最求的目标。对于燃煤企业而言