[实用新型]一种煤粉部分气化协同脱硝系统

说明书

本实用新型提供一种煤粉部分气化协同脱硝系统，结构简单，设计合理，改造方便，能够在不喷氨的条件下实现电站锅炉氮氧化物超低排放，技术经济性高。所述煤粉部分气化协同脱硝系统包括煤仓、磨煤机、锅炉、旋风分离器、气化炉和过滤器；煤仓的出煤口连接磨煤机入口，磨煤机的煤粉出口分别连接旋风分离器入口和锅炉主燃区设置的燃烧器喷口，磨煤机的煤粉出口接入一次风管；旋风分离器的细煤粉出口连接燃烧器喷口，粗煤粉出口连接气化炉进口；所述气化炉的煤气出口分为两路，一路经再燃喷口接入锅炉的折焰角区域，另一路经过滤器后接入尾部烟道，尾部烟道经喷枪将煤气接入空预器尾部的尾部烟道；尾部烟道内的喷枪下游设置有催化剂层。

技术领域

本实用新型涉及火电厂烟气脱硝技术，具体为一种煤粉部分气化协同脱硝系统。

背景技术

燃煤电厂氮氧化物排放是造成酸雨、光化学污染等环境问题的主要成因之一。近年来，氮氧化物排放标准越来越严格，部分要求氮氧化物排放浓度不能超过30mg/m³。

燃煤电厂常用的氮氧化物减排技术包括低氮燃烧技术、非选择性催化还原技术(SNCR)及选择性催化还原技术(SCR)。SNCR及SCR技术均采用氨作为脱硝还原剂，为保证较高的脱硝效率，实际运行时均采用较高的氨氮摩尔比。但是，过量喷氨对脱硝技术经济性造成了很大影响，一台600MW机组每年仅氨耗量费用就达到了数百万元。另外，对于燃用高硫煤的火电机组，过量喷氨引起的空预器堵塞已严重影响了机组安全性。

为减少脱硝系统氨耗量，需要进一步挖掘低氮燃烧技术的脱硝潜力。空气分级、深度空气分级等低氮燃烧技术被广泛采用，但进一步降低主燃区过量空气系数会引起锅炉燃烧效率下降、CO高温腐蚀等问题。近年来，相关技术开始采用燃料分级来降低燃烧过程NOx排放，如专利CN201610745593公开的一种双炉膛煤粉气化低氮燃烧工业锅炉，利用煤粉气化燃烧技术降低NOx排放，利用副炉膛将未燃尽的CO和煤粉再次燃烧，采用双炉膛结构使煤粉燃烧有充分的气化空间和燃尽空间。又如专利CN200910201223公开的一种利用煤粉热解气再燃的低NOx燃烧方法及装置，以煤粉热解气作为气体再燃燃料，送入煤粉锅炉再燃区高效还原NOx，煤粉热解产生的半焦则在一次风携带下进入煤粉锅炉主燃区完成燃烧。但是，煤粉全部热解或气化需要很大的热解或气化设备，初投资大，不适用于现有燃煤机组改造；并且都是将CO在主燃区进行燃烧和气化，其在主燃区生成CO易形成高温腐蚀，降低设备的使用寿命。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种煤粉部分气化协同脱硝系统，结构简单，设计合理，改造方便，能够在不喷氨的条件下实现电站锅炉氮氧化物超低排放，技术经济性高。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种煤粉部分气化协同脱硝系统，包括煤仓、磨煤机、锅炉、旋风分离器、气化炉和过滤器；

煤仓的出煤口连接磨煤机入口，磨煤机的煤粉出口分别连接旋风分离器入口和锅炉主燃区设置的燃烧器喷口，磨煤机的煤粉出口接入一次风管；

旋风分离器的细煤粉出口连接燃烧器喷口，粗煤粉出口连接气化炉进口；

气化炉的煤气出口分为两路，一路经再燃喷口接入锅炉的折焰角区域，另一路经过滤器后接入尾部烟道，尾部烟道经喷枪将煤气接入空预器尾部的尾部烟道；尾部烟道内的喷枪下游设置有催化剂层。

优选的，旋风分离器的入口连接管路上设置有一次风调门。

优选的，气化炉上设置有水冷壁，水冷壁的输出端连接锅炉的给水口。

优选的，再燃喷口设置在锅炉中SOFA风的下部。

优选的，过滤器采用陶瓷过滤器。

优选的，催化剂层采用Cu－Mn/Al₂O₃催化剂。