[实用新型]基于生物质燃料的循环流化床锅炉全负荷脱硝系统

说明书

本实用新型提供一种基于生物质燃料的循环流化床锅炉全负荷脱硝系统，包括顺次连接的生物质循环流化床锅炉、旋风分离器、锅炉换热器、脱硫吸收塔、布袋除尘器、电动挡板风门Ⅰ、引风机、电动挡板风门Ⅱ、烟囱，所述生物质循环流化床锅炉内置SNCR脱硝系统，其特征在于：在所述布袋除尘器和电动挡板风门Ⅰ之间设置电动挡板风门Ⅲ，所述电动挡板风门Ⅲ两侧连接SCR脱硝旁路两端，所述SCR脱硝旁路包括顺次连接的电动挡板风门Ⅳ、烟气加热器、SCR催化器、烟气冷却器和电动挡板风门Ⅴ。本实用新型设置SCR脱硝旁路，在高负荷工况和中低负荷工况都可以满足脱硝要求，实现全负荷脱硝。

技术领域

本实用新型属于燃用生物质的流化床锅炉脱硝技术领域，尤其涉及一种基于生物质燃料的循环流化床锅炉全负荷脱硝系统。

背景技术

从“十二五”规划开始，我国将NO_X排放纳入总量控制，NO_X成为联防联控规划控制的重点污染物之一。由于国家暂未针对生物质锅炉出台污染排放标准，目前普遍执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中燃煤锅炉的排放标准，NO_X排放浓度限值为100mg/Nm³。

在能源日益短缺的情况下，随着国内环保要求不断提高，火力发电厂的大气污染物排放限值被不断压低。部分地区已出台针对其发展规划所要求的排放标准，北方地区如山东省要求燃煤锅炉的NO_X排放值为50～100mg/Nm³,天津市要求燃煤锅炉的NO_X排放值为30mg/Nm³，而南方沿海地区如深圳市，虽然要求燃煤机组应达到超低排放标准，即不超过50mg/Nm³，但其在“深圳市人民政府关于印发大气环境质量提升计划(2017—2020年)的通知”中计划逐步淘汰生物质成型燃料及生物质气化锅炉，这主要是由于目前生物质锅炉的脱硝技术无法满足日益增长的环保要求。

循环流化床锅炉以其低温燃烧(低于1150℃)的特点，通过采用选择性非催化还原(SNCR)技术在锅炉上部或旋风分离器入口处直接喷氨脱硝。由于SNCR技术不需要催化剂、还原反应所需温度高、系统简单、初投资及运行成本低廉，在循环流化床锅炉中广泛得到应用，且能够满足锅炉在高负荷下的脱硝效率。

但是当锅炉处于中低负荷时，由于入炉燃料减少，但锅炉容积并未减小，因此炉内温度也随之下降。当温度低于SNCR最佳反应温度窗口的下限后，脱硝效率降低导致NO_X排放超标。而且为了尽可能降低NO_X含量，运行中会加大喷氨量以促进还原反应的进行，但过量的氨溶液会在高温烟气中加热析出NH₃气体，其随着烟气直接排放造成新的污染。

目前，对于大部分生物质锅炉来说，暂不考虑其调峰功能，因此机组能够长期处于满发状态，中低负荷运行只存在于机组启停阶段。随着生物质直燃机组的不断新建，其在电网中的所占的比例也不断提高，未来必然存在调峰降负荷运行的情况。且北方地区越来越多的采用生物质热电联产机组进行集中供暖，也需要机组随着供暖需求不断调整负荷。生物质锅炉能否实现全负荷脱硝成为制约其发展的关键技术。

针对生物质锅炉低负荷脱硝的难题，国内外的技术团队都在进行研究。目前理论上可行的低负荷脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)技术、燃料再燃技术、吸附再生法技术、烟气再循环技术、湿法吸收脱硝技术、等离子体脱硝技术、高分子脱硝技术、液态生物钙脱硝技术等。但大都存在着不适合生物质烟气特点(生物质灰中富含的碱金属极易导致SCR催化剂中毒)、系统复杂、运行成本高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种基于生物质燃料的循环流化床锅炉全负荷脱硝系统，在高负荷工况和中低负荷工况都可以满足脱硝要求，实现全负荷脱硝。