[发明专利]一种生物质流化床直燃系统及其脱硝方法

说明书

本发明属于生物质流化床燃烧领域，并具体公开了一种生物质流化床直燃系统及其脱硝方法，其包括生物质流化床锅炉、旋风分离器、返料反应器、余热锅炉、烟气净化装置和配风装置，生物质流化床锅炉下端设置有第一给料器和排渣管，侧上方设置有脱硝装置；旋风分离器设置在生物质流化床锅炉上端，并与返料反应器相连；返料反应器上端设置有排气管，下端设置有返料管，排气管和返料管均与生物质流化床锅炉连通，返料反应器上还设置有第二给料器；余热锅炉一端与旋风分离器相连，另一端与烟气净化装置相连；配风装置用于给生物质流化床锅炉送风。本发明针对传统生物质燃烧锅炉内脱硝效率低的问题进行了优化，脱硝效率高，同时降低运行了成本。

技术领域

本发明属于生物质流化床燃烧领域，更具体地，涉及一种生物质流化床直燃系统及其脱硝方法。

背景技术

近年来，生物质能源因其储量丰富、低污染和可再生等特点，逐渐成为研究和利用的热点。生物质直燃发电技术具有燃料适应性好、生产规模大、转化效率高、污染排放少等显著优点，是国内外大规模利用生物质能源的主要途径。尤其是在生物质燃料品质波动大，含水率高时，其他生物质能转化利用技术难以实施的情况下，直接燃烧利用具有较大优势。

目前列入国家能源局生物质示范项目目录的项目，均要求实现超净排放。生物质原料灰份、硫份含量低，较为容易实现尘、硫的超净排放，而很难达标的环节在氮氧化物的处理上。脱硝环节最主流的两种技术是选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(SNCR)，一般而言选择性催化还原(SCR)效率更高，但因其成本较高，同时在生物质锅炉上采用SCR易造成催化剂中毒甚至失效，还原剂会造成尾部受热面腐蚀以及堵塞等问题无法达到其经济性效益。而采用非选择性催化还原脱硝(SNCR)虽然相对成本低，但对温度窗口要求严格，炉温波动会造成脱硝效率低，无法达到氮氧化物超净排放要求(要求氮氧化物含量小于50mg/Nm³)。

因此，从经济和环保的角度来看，研发低成本高效率的SNCR炉内脱硝系统是生物质燃烧烟气净化技术的发展方向。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种生物质流化床直燃系统及其脱硝方法，其目的在于，将返料反应器和烟气循环系统集成到传统生物质流化床炉内脱硝装置中，提高脱硝反应区温度，从而提高脱硝效率，降低氮氧化物排放量，同时实现烟气循环利用。

为实现上述目的，按照本发明的一方面，提出了一种生物质流化床直燃系统，包括生物质流化床锅炉、旋风分离器、返料反应器、余热锅炉、烟气净化装置和配风装置，其中：

所述生物质流化床锅炉下端设置有第一给料器和排渣管，侧上方设置有脱硝装置；所述旋风分离器设置在所述生物质流化床锅炉上端，并与所述返料反应器相连；所述返料反应器上端设置有排气管，下端设置有返料管，该排气管和返料管均与所述生物质流化床锅炉连通，所述返料反应器上还设置有第二给料器；所述余热锅炉一端与所述旋风分离器相连，另一端与所述烟气净化装置相连；

所述配风装置包括第一风机、一次风管道、第二风机、二次风管道和燃尽风管道，其中，所述第一风机通过所述一次风管道给所述生物质流化床锅炉送风，所述一次风管道出口位于所述生物质流化床锅炉下端；所述第二风机分别通过所述二次风管道和燃尽风管道给所述生物质流化床锅炉送风，所述二次风管道出口位于所述生物质流化床锅炉侧面，所述燃尽风管道出口位置高于所述排气管出口，且低于所述脱硝装置出口。

作为进一步优选的，所述配风装置还包括循环引风机，其与所述烟气净化装置相连。

作为进一步优选的，所述脱硝装置为SNCR脱硝装置，其包括相互连接的尿素储罐、输送泵和双流体喷枪，所述双流体喷枪位于所述生物质流化床锅炉内部。

作为进一步优选的，所述烟气净化装置包括相互连接的脱硫塔和除尘器。