一种制粉方式降低锅炉NOSUBX/SUB排放装置及其方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410345555.X

申请日:

2014.07.18

公开号:

CN104141950A

公开日:

2014.11.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F23C 9/00申请公布日:20141112|||实质审查的生效IPC(主分类):F23C 9/00申请日:20140718|||公开

IPC分类号:

F23C9/00; F26B21/14

主分类号:

F23C9/00

申请人:

华南理工大学

发明人:

刘定平; 阚银辉; 方磊

地址:

510640 广东省广州市天河区五山路381号

优先权:

专利代理机构:

广州市华学知识产权代理有限公司 44245

代理人:

蔡茂略

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内容摘要

本发明公开了一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置及其方法,包括第一、第二烟气管道;第一烟气管道的初始端置于烟道内的省煤器之后,第一烟气管道的末端置于炉膛内;第一烟气管道的管路中依次串联有第一止回阀、炉烟风机、第三电动阀门、磨煤机;第二烟气管道接入第一止回阀与炉烟风机之间的管路上。混合烟气携带煤粉进入炉膛进行燃烧时,燃烧处在贫氧状态下,减少了N与O的结合、增强了炉膛还原性气氛,强烈抑制了NOx的生成量,减少了烟气中NOx的含量。本发明与尾部烟气脱硝技术相结合,可节约催化剂、还原剂的使用量,降低脱硝成本和能耗,保证脱硝效率和脱硝系统的经济安全运行。本发明可广泛应用于电力、石化等行业烟气脱硝系统中。

权利要求书

1.  一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置,其特征在于包括第一烟气管道和第二烟气管道;
所述第一烟气管道的初始端置于烟道内的省煤器之后,第一烟气管道的末端置于炉膛内;所述第一烟气管道的管路中依次串联有第一电动阀门、第一止回阀、炉烟风机、第三电动阀门、磨煤机;
所述第二烟气管道的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门和第二止回阀,第二止回阀连接在第一止回阀与炉烟风机之间的管路上。

2.
  采用权利要求1所述装置通过制粉方式降低锅炉NOx排放的方法,其特征在于如下步骤:
(1)、热烟气的提取
将第一烟气管道的初始端接入烟道内的省煤器之后,以取出热烟气;
(2)、冷烟气的提取
先将第二烟气管道的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,以取出冷烟气;
(3)、冷热烟气混合
将第二烟气管道的末端,接入第一止回阀与炉烟风机之间的管路上,经炉烟风机升压后形成冷热混合烟气;
(4)、步骤(3)中冷热混合烟气进入磨煤机,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛内燃烧。

3.
  根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述第一电动阀门、第二 电动阀门、第三电动阀门的开度,由混合温度反馈系统根据进入磨煤机的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。

说明书

一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置及其方法
技术领域
本发明涉及锅炉烟气NOx减排领域,尤其涉及一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置及其方法。 
背景技术
NOx为大气污染物,它不仅是形成酸雨的主要物质之一,而且全球三大环境危害都与它有关。NOx的来源广泛,人类活动、工业生产等都可产生NOx。环保数据显示,工业生产因燃料燃烧所产生的NOx排放量逐年上升,仅2012年,其排放量达2337.8万吨,与2006年相比增加了880.5万吨,增幅为57.8%。随着环保意识以及经济水平的增强,环保法规对工业烟气所含NOx的排放量控制越来越严格,深入研究NOx的抑制技术,对降低其排放量有重要意义。 
NOx的减排技术主要分为燃烧侧控制NOx生成和尾部烟气侧脱硝二大类技术。燃烧侧降低NOx技术有燃料分级燃烧技术以及烟气再循环技术,主要是通过改变燃烧方式、抑制燃烧过程的氮向氮氧化物的转化。尾部烟气侧脱硝技术,如SCR、SNCR和活性粒子法等,主要是通过添加额外催化剂、还原剂(如氨气、氨水或尿素等),在一定温度下催化反应将生成的NOx还原成N2或可利用的铵盐。但尾部烟气侧的脱硝反应条件比较苛刻、建设费用高,同时运行成本也较高。而燃烧侧降NOx无需使用催化剂和还原剂,建设和运行成本较低,因此开发一种燃烧侧降NOx技术,使之与尾部烟气侧脱硝技术相结合,以降低烟气进入脱硝塔时的NOx含量,从而减少催化剂、还原剂的使用量,减少了运行成本,增强系统的安全性。开发该种技术具有十分重要的意义。 
发明内容
为了保证尾部烟气NOx排放达标,同时克服现有的尾部烟气脱硝技术反应条件苛刻、建设费用高和运行成本高的不足,本发明提出了一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置及其方法,使之与尾部烟气侧脱硝技术相结合,不仅能够降低烟气进入脱硝塔时的NOx含量,而且能减少催化剂、还原剂的使用量,从而减少尾部烟气脱硝系统的负荷量,使脱硝系统安全经济的运行。 
本发明通过以下技术方案实现: 
一种制粉方式降低锅炉NOx排放装置,包括第一烟气管道2和第二烟气管道7; 
所述第一烟气管道2的初始端置于烟道1-1内的省煤器1之后,第一烟气管道2的末端12置于炉膛1-2内;所述第一烟气管道2的管路中依次串联有第一电动阀门3、第一止回阀4、炉烟风机8、第三电动阀门10、磨煤机11; 
所述第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门6和第二止回阀5,第二止回阀5连接在第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上。 
采用上述装置通过制粉方式降低锅炉NOx排放的方法如下: 
(1)热烟气的提取 
将第一烟气管道2的初始端接入烟道1-1内的省煤器1之后,以取出热烟气; 
(2)冷烟气的提取 
先将第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,以取出冷烟气; 
(3)冷热烟气混合 
将第二烟气管道7的末端,接入第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路 上,经炉烟风机8升压后形成冷热混合烟气; 
(4)步骤(3)中冷热混合烟气进入磨煤机11,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛1-2内燃烧。 
所述第一电动阀门3、第二电动阀门6、第三电动阀门10的开度,由混合温度反馈系统根据进入磨煤机11的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。 
与现有技术相比本发明的有益效果是: 
1、第一烟气管道2和第二烟气管道7将冷烟气与热烟气混合,混合后的烟气代替传统制粉系统中的热空气,降低了混合烟气的含氧量,减少了进入炉膛一次风的含氧量,增强炉膛还原性气氛减少N与O的结合、强烈抑制了NOx的生成量,减少了烟气中NOx的含量。 
2、本发明与现有技术中尾部烟气脱硝装置(图中未示出)相结合,使进入尾部烟气脱硝装置的NOx含量降低,减少了催化剂和还原剂的使用量,降低了尾部脱硝装置的负荷量,从而减少了运行费用,提高了尾部脱硝装置的使用寿命。 
3、本发明采用热烟气和冷烟气相混合,通过混合温度反馈系统,调节第三电动阀门10的开度,提高磨煤机的干燥出力,使其适应不同含水量的煤质。 
4、采用发明可使混合烟气含氧量低,既能大大提高混合烟气的温度,增加磨煤机干燥出力,又能降低制粉系统发生爆炸的可能性。 
附图说明
图1是本发明制粉方式降低锅炉NOx排放装置结构示意图。 
具体实施方式
下面对本发明在大型燃煤锅炉上的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明的实施方式不限于此。 
如图1所示。本发明制粉方式降低锅炉NOx排放装置,包括第一烟气管道2和第二烟气管道7; 
所述第一烟气管道2的初始端置于烟道1-1内的省煤器1之后,第一烟气管道2的末端12置于炉膛1-2内;所述第一烟气管道2的管路中依次串联有第一电动阀门3、第一止回阀4、炉烟风机8、第三电动阀门10、磨煤机11; 
所述第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门6和第二止回阀5,第二止回阀5连接在第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上。 
第一止回阀4用于防止冷烟倒回烟道中;第二止回阀5用于防止热烟倒回烟道中。 
采用上述装置通过制粉方式降低锅炉NOx排放的方法如下: 
(1)、热烟气的提取 
将第一烟气管道2的初始端接入烟道1-1内的省煤器1之后,以取出热烟气;温度在350℃左右; 
(2)、冷烟气的提取 
先将第二烟气管道7的初始端接入引风机之后(图中未示出)、脱硫塔之前(图中未示出),以取出冷烟气;温度在150℃左右; 
(3)、冷热烟气混合 
将第二烟气管道7的末端,接入第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上,经炉烟风机8升压后形成冷热混合烟气; 
(4)、步骤(3)中冷热混合烟气进入磨煤机11,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛1-2 内燃烧。将煤粉送入炉膛1-2内燃烧以降低NOx的生成量。 
所述第一电动阀门3、第二电动阀门6、第三电动阀门10的开度(也包括本发明中管路上的其他阀),由混合温度反馈系统(图中未示出)根据进入磨煤机11的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。从而调节冷热烟气的混合比例来调节混合烟气的温度。 
混合烟气的含氧量远低于热空气的含氧量,在干燥完煤粉之后混合烟气携带煤粉作为一次风进入炉膛1-2燃烧,燃烧处于贫氧状态下,燃料中挥发出来的氮和碳、氢与氧气同时发生反应,由于氮与碳、氢相比,结合氧的能力差,减少了挥发出来的N与O结合率,因而抑制了NOx的生成。同时燃料中碳在贫氧燃烧状态下,生成较多的CO,使燃烧处于还原性气氛下,进一步抑制了NOx的生成。 
如上所述便可较好地实现本发明。 
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。 

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1、10申请公布号CN104141950A43申请公布日20141112CN104141950A21申请号201410345555X22申请日20140718F23C9/00200601F26B21/1420060171申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号72发明人刘定平阚银辉方磊74专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人蔡茂略54发明名称一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置及其方法57摘要本发明公开了一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置及其方法,包括第一、第二烟气管道;第一烟气管道的初始端置于烟道内的省煤器之后,第一烟气管道的末端置于炉膛内;第一烟气。

2、管道的管路中依次串联有第一止回阀、炉烟风机、第三电动阀门、磨煤机;第二烟气管道接入第一止回阀与炉烟风机之间的管路上。混合烟气携带煤粉进入炉膛进行燃烧时,燃烧处在贫氧状态下,减少了N与O的结合、增强了炉膛还原性气氛,强烈抑制了NOX的生成量,减少了烟气中NOX的含量。本发明与尾部烟气脱硝技术相结合,可节约催化剂、还原剂的使用量,降低脱硝成本和能耗,保证脱硝效率和脱硝系统的经济安全运行。本发明可广泛应用于电力、石化等行业烟气脱硝系统中。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104141950A。

3、CN104141950A1/1页21一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置,其特征在于包括第一烟气管道和第二烟气管道;所述第一烟气管道的初始端置于烟道内的省煤器之后,第一烟气管道的末端置于炉膛内;所述第一烟气管道的管路中依次串联有第一电动阀门、第一止回阀、炉烟风机、第三电动阀门、磨煤机;所述第二烟气管道的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门和第二止回阀,第二止回阀连接在第一止回阀与炉烟风机之间的管路上。2采用权利要求1所述装置通过制粉方式降低锅炉NOX排放的方法,其特征在于如下步骤1、热烟气的提取将第一烟气管道的初始端接入烟道内的省煤器之后,以取出热烟气;2、冷烟气的提取。

4、先将第二烟气管道的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,以取出冷烟气;3、冷热烟气混合将第二烟气管道的末端,接入第一止回阀与炉烟风机之间的管路上,经炉烟风机升压后形成冷热混合烟气;4、步骤3中冷热混合烟气进入磨煤机,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛内燃烧。3根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门的开度,由混合温度反馈系统根据进入磨煤机的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。权利要求书CN104141950A1/3页3一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置及其方法技术领域0001本发明涉及锅炉烟气NOX减排领域,尤其。

5、涉及一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置及其方法。背景技术0002NOX为大气污染物,它不仅是形成酸雨的主要物质之一,而且全球三大环境危害都与它有关。NOX的来源广泛,人类活动、工业生产等都可产生NOX。环保数据显示,工业生产因燃料燃烧所产生的NOX排放量逐年上升,仅2012年,其排放量达23378万吨,与2006年相比增加了8805万吨,增幅为578。随着环保意识以及经济水平的增强,环保法规对工业烟气所含NOX的排放量控制越来越严格,深入研究NOX的抑制技术,对降低其排放量有重要意义。0003NOX的减排技术主要分为燃烧侧控制NOX生成和尾部烟气侧脱硝二大类技术。燃烧侧降低NOX技术有燃料分级。

6、燃烧技术以及烟气再循环技术,主要是通过改变燃烧方式、抑制燃烧过程的氮向氮氧化物的转化。尾部烟气侧脱硝技术,如SCR、SNCR和活性粒子法等,主要是通过添加额外催化剂、还原剂如氨气、氨水或尿素等,在一定温度下催化反应将生成的NOX还原成N2或可利用的铵盐。但尾部烟气侧的脱硝反应条件比较苛刻、建设费用高,同时运行成本也较高。而燃烧侧降NOX无需使用催化剂和还原剂,建设和运行成本较低,因此开发一种燃烧侧降NOX技术,使之与尾部烟气侧脱硝技术相结合,以降低烟气进入脱硝塔时的NOX含量,从而减少催化剂、还原剂的使用量,减少了运行成本,增强系统的安全性。开发该种技术具有十分重要的意义。发明内容0004为了。

7、保证尾部烟气NOX排放达标,同时克服现有的尾部烟气脱硝技术反应条件苛刻、建设费用高和运行成本高的不足,本发明提出了一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置及其方法,使之与尾部烟气侧脱硝技术相结合,不仅能够降低烟气进入脱硝塔时的NOX含量,而且能减少催化剂、还原剂的使用量,从而减少尾部烟气脱硝系统的负荷量,使脱硝系统安全经济的运行。0005本发明通过以下技术方案实现0006一种制粉方式降低锅炉NOX排放装置,包括第一烟气管道2和第二烟气管道7;0007所述第一烟气管道2的初始端置于烟道11内的省煤器1之后,第一烟气管道2的末端12置于炉膛12内;所述第一烟气管道2的管路中依次串联有第一电动阀门3、第一。

8、止回阀4、炉烟风机8、第三电动阀门10、磨煤机11;0008所述第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门6和第二止回阀5,第二止回阀5连接在第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上。0009采用上述装置通过制粉方式降低锅炉NOX排放的方法如下说明书CN104141950A2/3页400101热烟气的提取0011将第一烟气管道2的初始端接入烟道11内的省煤器1之后,以取出热烟气;00122冷烟气的提取0013先将第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,以取出冷烟气;00143冷热烟气混合0015将第二烟气管道7的末端,接入第一止回阀4与炉烟风机8之间的。

9、管路上,经炉烟风机8升压后形成冷热混合烟气;00164步骤3中冷热混合烟气进入磨煤机11,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛12内燃烧。0017所述第一电动阀门3、第二电动阀门6、第三电动阀门10的开度,由混合温度反馈系统根据进入磨煤机11的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。0018与现有技术相比本发明的有益效果是00191、第一烟气管道2和第二烟气管道7将冷烟气与热烟气混合,混合后的烟气代替传统制粉系统中的热空气,降低了混合烟气的含氧量,减少了进入炉膛一次风的含氧量,增强炉膛还原性气氛减少N与O的结合、强烈抑制了NOX的生成量,减少了烟气中NO。

10、X的含量。00202、本发明与现有技术中尾部烟气脱硝装置图中未示出相结合,使进入尾部烟气脱硝装置的NOX含量降低,减少了催化剂和还原剂的使用量,降低了尾部脱硝装置的负荷量,从而减少了运行费用,提高了尾部脱硝装置的使用寿命。00213、本发明采用热烟气和冷烟气相混合,通过混合温度反馈系统,调节第三电动阀门10的开度,提高磨煤机的干燥出力,使其适应不同含水量的煤质。00224、采用发明可使混合烟气含氧量低,既能大大提高混合烟气的温度,增加磨煤机干燥出力,又能降低制粉系统发生爆炸的可能性。附图说明0023图1是本发明制粉方式降低锅炉NOX排放装置结构示意图。具体实施方式0024下面对本发明在大型燃煤。

11、锅炉上的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明的实施方式不限于此。0025如图1所示。本发明制粉方式降低锅炉NOX排放装置,包括第一烟气管道2和第二烟气管道7;0026所述第一烟气管道2的初始端置于烟道11内的省煤器1之后,第一烟气管道2的末端12置于炉膛12内;所述第一烟气管道2的管路中依次串联有第一电动阀门3、第一止回阀4、炉烟风机8、第三电动阀门10、磨煤机11;0027所述第二烟气管道7的初始端接入引风机之后、脱硫塔之前,管路上依次串联有第二电动阀门6和第二止回阀5,第二止回阀5连接在第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上。0028第一止回阀4用于防止冷烟倒回烟道中;第二止回阀5用于防。

12、止热烟倒回烟道中。0029采用上述装置通过制粉方式降低锅炉NOX排放的方法如下说明书CN104141950A3/3页500301、热烟气的提取0031将第一烟气管道2的初始端接入烟道11内的省煤器1之后,以取出热烟气;温度在350左右;00322、冷烟气的提取0033先将第二烟气管道7的初始端接入引风机之后图中未示出、脱硫塔之前图中未示出,以取出冷烟气;温度在150左右;00343、冷热烟气混合0035将第二烟气管道7的末端,接入第一止回阀4与炉烟风机8之间的管路上,经炉烟风机8升压后形成冷热混合烟气;00364、步骤3中冷热混合烟气进入磨煤机11,作为干燥介质对煤粉进行干燥,冷热混合烟气在干。

13、燥完煤粉之后携带煤粉作为一次风进入炉膛12内燃烧。将煤粉送入炉膛12内燃烧以降低NOX的生成量。0037所述第一电动阀门3、第二电动阀门6、第三电动阀门10的开度也包括本发明中管路上的其他阀,由混合温度反馈系统图中未示出根据进入磨煤机11的煤质含水量大小和乏气温度自动控制。从而调节冷热烟气的混合比例来调节混合烟气的温度。0038混合烟气的含氧量远低于热空气的含氧量,在干燥完煤粉之后混合烟气携带煤粉作为一次风进入炉膛12燃烧,燃烧处于贫氧状态下,燃料中挥发出来的氮和碳、氢与氧气同时发生反应,由于氮与碳、氢相比,结合氧的能力差,减少了挥发出来的N与O结合率,因而抑制了NOX的生成。同时燃料中碳在贫氧燃烧状态下,生成较多的CO,使燃烧处于还原性气氛下,进一步抑制了NOX的生成。0039如上所述便可较好地实现本发明。0040上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104141950A1/1页6图1说明书附图CN104141950A。

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