[实用新型]一种用于煤粉锅炉的V形流道

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于煤粉锅炉的V形流道，属于燃煤锅炉高效脱硝技术领域。 

背景技术

在一般无催化的脱硝（SNCR）方案中，利用通过在800-1100℃烟气处理工艺中注入脱硝剂如液氨、氨气或尿素溶液来降低氮氧化物（NO_X）的排放量，该方法一定程度上可将氮氧化物（NO_X）还原成氮气N₂，但SNCR 的脱硝效率难以超过50%，尤其对于大型锅炉而言。主要原因是脱硝效率受以下因素影响：1）氮氧化物和脱硝剂在燃烧室难以得到充分的混合；2）脱硝反应区域的烟气温度分布不均匀；3）脱硝区域的氮氧化物和脱硝剂浓度之比不匹配。因此，很多传统的SNCR方法已不能满足如今对燃煤锅炉氮氧化物排放量的严格要求。 

在70和80年代出现一种新方法，即在300-400℃左右低温区域，利用催化物质促进以氨脱除氮氧化物的反应。目前许多燃煤电厂在锅炉烟道后部的省煤器和空气预热器之间设置选择性催化反应器（SCR），该处烟温降至300-400℃之间。这种脱硝剂，大都为无水氨、液氨或尿素，在省煤器出口处喷入烟气中，并随即进入选择性催化反应器 (SCR)中。但是，选择性催化反应器的效率和性能对多种过程因素很敏感，因而产生多个缺点，总结如下： 

1.催化物质寿命过短。催化物质寿命长短取决于烟气中的飞灰浓度和其被污染物堵塞程度及催化物的设计。煤燃烧产生大量飞灰会导致加快堵塞催化层，并在运行5000个小时后会大幅降低催化物质活性。每两年更换一次催化层是经常有的事。

2.高投资和高运行成本。催化脱硝系统SCR建设和运行费用昂贵。主要昂贵运行成本之一是与常更换催化物的材料有关。 

3.良好的催化床设计是非常关键的因素，好的设计可减缓烟气中飞灰在催化物的堆积及其孔隙的堵塞所引起的活性降低。 

4.良好的SCR设计是很重要，尤其对因素如烟温，含尘量，氮氧化物和脱硝剂在烟气中的浓度比值。 在进入SCR催化器之前这些因素必须均匀分布。欠佳的SCR设计将使脱硝效率降低，缩短催化物质的寿命和形成大量硫酸氨的潜在可能——一种粘性物质会堵塞催化物质气隙并且阻塞烟气流通。 

发明内容

为了解决现有SNCR技术中存在的问题，本发明提供一种用于煤粉锅炉的紧密型高 效脱硝装置，它是针对原无催化脱硝系统SNCR系统的一项重大改进，它通过栅格的置放, 喷嘴的布置，脱硝剂的注入方法和V形流道的设置方式，使烟气能在设备内产生强劲的涡流，冲撞和混合，因而注入烟气中的脱硝剂也能与烟气中的NO_X有充分的混合，接触和反应，以达到高脱硝效果。 

本发明的技术方案是：一种用于煤粉锅炉的V形流道，它主要包括一个煤粉锅炉、锅炉排烟道和竖井烟道。它还包括一个栅格和V形流道，所述栅格采用多个支管连接两端的总管，并设置在锅炉排烟道上的吸热器 后的狭窄空间处，所述V形流道采用第二半六边形的开口正对着二个第一半六边形之间形成的通道，V形流道设置在栅格后面的锅炉排烟道内；锅炉烟气从锅炉炉膛流到吸热器后，从栅格上各支管之间的空间流过，载体流和脱硝剂的混合流体从设置在支管上的喷嘴或喷孔喷射出来，并与锅炉烟气混合，这股含有脱硝剂的烟气随后流过V形流道，烟气先被第二半六边形聚集，然后到达第一半六边形，烟气在流出V形流道之前进行了二个180度的转弯，进入到锅炉的竖井烟道。 

所述栅格的总管上设有载体流和脱硝剂进入的进料管道。 

所述所脱硝剂采用液氨、氨气或尿素溶液；所述载体流采用蒸汽流、压缩空气或水。 

本发明的有益效果是：这种用于煤粉锅炉的V形流道可安置于烟道上加热器后面的狭窄空间。在800-1100℃之间的高温烟气从栅格上各支管之间的缝隙流过，载体流和脱硝剂的混合流体从栅格支管壁上的喷嘴或喷孔喷射出来，并与烟气混合。这股含有氨的烟气随后流过V形流道，烟气先被第二半六边形聚集，然后到达第一半六边形。烟气在流出V形流道之前进行了二个180度的转弯，进入到锅炉的下流区域。这个V形流道为烟气中的各成分提供了充分的混合，并且使NOx与氨还原反应生成N₂，有效减少烟气中的氮氧化物。 

附图说明

图1是一种用于煤粉锅炉的V形流道的布置图。 

图2是栅格结构图。 

图3是栅格和V形流道的放大图。