[发明专利]一种用于SNCR脱硝的雾化喷射装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锅炉烟气脱除氮氧化物的装置和方法，尤其涉及一种用于SNCR脱硝的雾化喷射装置及方法，尤其适用于循环流化床锅炉。

背景技术

SNCR（选择性非催化还原）脱硝工艺是把还原剂溶液如氨气、尿素稀溶液等喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，还原剂溶液迅速热分解出NH₃并与烟气中的NO_x进行反应生成N₂和H₂O。该方法以炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现。

以氨为还原剂的主要反应式为:

NH₃+NO_x→N₂+H₂O;

而采用尿素作为还原剂的主要化学反应为:  　　(NH₄)2CO→2NH₂ +CO  　　NH₂+NO→ N₂ +H₂O  　　CO+NO→ N₂+CO₂ 。 　　SNCR技术的脱硝效率对反应温度非常敏感。如果反应温度过低，脱硝反应速率很慢，反应剂来不及参与反应，因而降低了脱硝效率，并且增加氨逃逸量;如果反应温度过高，NH₃的氧化反应占优，反而增加NO排放。一般而言，SNCR最佳的反应“温度窗口”为850～1100 ℃。CFB锅炉属于低温燃烧方式，炉内燃烧温度较低，且分布均匀，炉膛至旋风分离器区域温度一般为850～1100 ℃，正好处于SNCR温度窗口内。因此，CFB锅炉的炉内温度分布情况非常适合实施SNCR脱硝技术。

在SNCR脱硝工艺中，需要用到雾化喷射装置，如申请号为201110040754.6、名称为SNCR脱硝多喷嘴长枪喷射器的中国专利。现有技术中，喷枪布置于温度为850～1100 ℃的炉膛高温区域，以确保脱硝效率。但炉内温度场受多种因素影响，如煤种、一二次风配比甚至循环速率等因素的变化均会影响炉内温度场。温度场的变化可能导致部分喷枪所在位置脱离“温度窗口”范围。此时，若喷枪仍然向炉内喷入还原剂，将严重影响脱硝效率。

此外，部分喷枪在停止喷射后，由于锅炉内粉尘量大，极易发生堵塞，尤其循环流化床锅炉内呈正压状态，更易发生喷嘴堵塞现象。喷嘴的堵塞将降低雾化质量，影响还原剂与烟气的混合效果，从而降低脱硝效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种脱硝成本低、效率高、安全的用于SNCR脱硝的雾化喷射装置及方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种用于SNCR脱硝的雾化喷射装置，该装置包括喷枪、储液罐、冷却水罐、溶液阀、冷却水阀；所述的喷枪包括进气管、进液管、溶液管、高压气管、支撑垫片；所述的高压气管进气侧连接有进气管，所述的高压气管中部穿过支撑垫片，所述的高压气管套嵌于溶液管中，所述的高压气管进气侧与溶液管进液侧相连，所述的高压气管喷口侧端面轴心处设有喷气口；所述的溶液管进液侧与进液管相连，所述的溶液管喷口侧端面设置有喷口，喷气口与喷口相通；储液罐经溶液阀与进液管相连；冷却水罐经冷却水阀与进液管相连；

其特征在于：所述的喷口设置在溶液管喷口侧端面的偏离轴心位置；该装置还包括PID控制模块和电机；所述的喷枪还包括保护罩、测温装置、排液管、排水阀；保护罩活动套装在溶液管外；电机与保护罩相连，电机可带动保护罩相对于溶液管转动；保护罩一端面在偏离轴心位置设置有喷孔，喷孔与溶液管的喷口对应；所述的排液管与溶液管接通，所述的排水阀与排液管相连；所述的PID控制模块输出端分别与电机、排水阀、溶液阀及冷却水阀相连，PID控制模块输入端与测温装置相连；所述的测温装置固定于溶液管外壁。

本发明保护罩一端面在偏离轴心位置均匀设置有4个喷孔。

本发明保护罩的喷孔直径大于溶液管的喷口直径。

本发明所述的排液管设置在溶液管进液侧，进液管和排液管错列设置。