[发明专利]循环流化床锅炉氨预氧化SNCR脱硝系统及其方法

说明书

本发明公开了一种循环流化床锅炉氨预氧化SNCR脱硝系统及其方法，涉及循环流化床锅炉氮氧化物控制技术领域，氨预氧化SNCR脱硝系统包括H₂O₂溶液和氨水混合液配制系统、预氧化系统和还原剂喷射系统，预氧化系统设置有超声雾化装置和紫外线辐照装置，通过采用紫外线辐照H₂O₂溶液和氨水的混合液，使氨预氧化产生与NO反应具有高度选择性的氨基自由基(∙NH₂)，将含氨基自由基的还原剂喷射在循环流化床锅炉分离器水平烟道入口处与烟气混合进行脱硝，解决了循环流化床锅炉低负荷运行时SNCR脱硝效率低、氨逃逸率高的问题，拓宽了SNCR脱硝反应的温度窗口，丰富了SNCR脱硝理论。

技术领域

本发明涉及一种循环流化床锅炉氮氧化物控制技术领域，具体是一种循环流化床锅炉低温高效SNCR脱硝系统及其脱硝方法。

背景技术

随着环境保护要求的不断提高，燃煤锅炉烟气污染物排放要求日益严苛，特别是二氧化硫和氮氧化物及粉尘要求实现超低排放。

目前燃煤锅炉烟气NO_X最为常用的控制方法是选择性催化还原(SCR)法和选择性非催化还原(SNCR)法；SCR法脱硝效率高且技术成熟、易于操作，但对催化剂要求较高，运行费用和设备投资大；SNCR法具有占地面积小、系统简单、无需催化剂等优点，但脱硝效率较低，最佳反应温度为850℃-950℃。

循环流化床(CFB)锅炉属于中温燃烧，燃烧温度一般在850-950℃，空气中的氮气基本无法转化为氮氧化物，氮氧化物原始生成量远低于煤粉炉，普遍在200-400mg/m³。此外，循环流化床锅炉布置有旋风分离器，烟气在分离器内剧烈湍动，喷射进入的还原剂和烟气混合效果极佳，且炉内和分离器入口温度与SNCR最佳反应温度相吻合，因此，循环流化床锅炉采用SNCR技术可获得较好的脱硝效果。

目前CFB锅炉采用SNCR法脱硝，还原剂喷射装置多安装在分离器入口处，在锅炉高负荷情况下温度可以保持在850℃以上，且还原剂在旋风分离器内混合程度好，脱硝效率较高。但在中低负荷情况下，分离器入口烟气温度低于800℃，SNCR脱硝效率严重下降，无法满足NO_x超低排放的要求，此外低脱硝效率也会导致尿素等还原剂利用率降低，氨逃逸浓度升高进而造成空气预热器腐蚀和堵塞等问题。

循环流化床锅炉目前面临深度调峰的需求，中低负荷运行时间不断加长，NO_X排放难以控制。针对这个现状，开发一种循环流化床锅炉低温高效SNCR脱硝方法具有重要的工程应用价值和理论价值。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种循环流化床锅炉氨预氧化SNCR脱硝系统及其方法，通过采用紫外线辐照H₂O₂溶液和氨水的混合液，使氨预氧化产生与NO反应具有高度选择性的氨基自由基(∙NH₂)，将含氨基自由基的还原剂喷射在循环流化床锅炉分离器水平烟道入口处进行脱硝，以解决循环流化床锅炉低温SNCR脱硝效率低、氨逃逸浓度高的问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种循环流化床锅炉氨预氧化SNCR脱硝系统及方法，包括H₂O₂溶液和氨水混合液配制系统、预氧化系统和还原剂喷射系统；

所述H₂O₂溶液和氨水混合液配制系统，包括H₂O₂存储罐及其输送泵和阀门、纯氨存储罐、氨水稀释罐及其输送泵和阀门、计量泵和混合装置；

所述预氧化系统包括超声雾化装置和紫外线辐照装置；

所述还原剂喷射系统包括压缩空气装置和还原剂喷射装置，所述还原剂喷射装置包括耐高温喷枪组Ⅰ和耐高温喷枪组Ⅱ；