[发明专利]一种高效低氮粉体燃烧有机载体—蒸汽联合循环锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉，尤其是高效低氮粉体燃烧有机载体—蒸汽联合循环锅炉。

背景技术

目前，有机载体锅炉因为具有低压、高温的特点在各行各业得到广泛的应用。机热载体锅炉，又称导热油锅炉，利用有机热载体或热介质油，作为中间传热介质在工业换热过程中的应用已有五十年以上的历史。利用热油循环油泵强制介质进行液相循环，将热能输送给用热设备后再返回加热炉重新加热，具有在低的压力下获得高的工作温度，并且能对介质运行进行高精密控制工作。系统热利用率高，运行维修方便，循环供热与大气相通，可延长锅炉的使用寿命 。

另一方面，蒸汽锅炉在工业生产中很多需要用使用蒸汽的工艺中，也具有无可替代的地位。为了同时获得高温低压的有机载体和蒸汽，企业往往需要同时投资有机载体锅炉和蒸汽锅炉系统，造成大量的投资浪费和管理困难。此外，传统的有机载体锅炉和工业蒸汽锅炉均采用层燃方式，热效率底下，尾部烟气的环保处理困难。

专利号2012103382193，公开了一种集蒸汽锅炉、有机热载体对流换热器、热空气换热器为一体的循环流化床蒸汽、有机热载体、热空气三合一锅炉，其采用循环流化床的方式，解决了结合有机热载体锅炉时易磨损的问题，将有机热载体锅炉和蒸汽锅炉结合，但其缺陷是：采用循环流化床锅炉鼓风机功率较高，电耗较大，脱硫和氮氧化物排放仍然不理想，燃烧效率不高等 。

发明内容

为了克服现有的有机载体锅炉和蒸汽锅炉需要分开建设及层燃方式效率低下环保不达标的不足，电耗较大，脱硫和氮氧化物排放仍然不理想，燃烧效率不高的问题，本发明提供一种高效低氮粉体燃烧有机载体—蒸汽联合循环锅炉，锅炉利用粉体燃烧的方式，可同时生产高温低压的有机载体和蒸汽。

本发明的技术方案是：一种高效低氮粉体燃烧有机载体—蒸汽联合循环锅炉，其特征在于：包括按照顺序依次连接的前后炉墙相对布置的粉体燃烧器、有机载体辐射受热面、SNCR脱硝装置、蒸汽对流换热管束、SCR脱硝装置、省煤器、空气预热器，省煤器与蒸汽对流换热管束上部的蒸汽上锅筒之间连通有补水管道。

本发明所述的SNCR脱硝装置的出口与SCR脱硝装置的进口之间设有旁通烟道。

本发明所述的有机载体辐射受热面上部分别设有有机热载体进口和泄爆口，下部分别设有有机热载体出口和落灰斗。

本发明所述的对流换热管束下部设有落灰斗。

本发明SCR脱硝装置由液氨存储与供应、氨/空气喷雾系统、气流调节装置、气流混合装置、SCR反应器、SCR控制系统和SCR吹灰和输灰等部分组成。首先，液氨由槽车运送到后存储到液氨储管中，输出的液氨经氨蒸发器后变成气氨并存于缓冲槽备用。缓冲槽中气氨经减压后送入气氨/空气混合器中，与空气预热气出来的热空气混合，喷氨格栅的喷嘴将氨水或尿素溶液以微小的雾滴喷入来自锅炉的烟道内，气流调节装置使喷嘴处的气流保持均匀稳定，由气流混合装置将氨气与烟气充分混合，继而进入SCR反应器。当烟气流经SCR反应器催化层时，与雾化氨/空气发生选择性催化还原反应，生成无害的氮气(N2)。去除NOX后的烟气经电除尘器进入湿法脱硫系统进一步净化，净化合格后的尾气通过排气筒排放到大气中。控制系统自动控制整套SCR系统运行，在保证脱硝效率的前提下防止过量的氨溢出，避免产生二次污染。

本发明SCR烟气脱硝控制系统依据确定的NH3/NOx摩尔比来提供所需要的气氨流量，通过在不同负荷下的对气氨流量的调整，找到最佳的喷氨量。进口NOx浓度和烟气流量的乘积产生NOx流量信号，此信号乘上所需NH3/NOx摩尔比就是基本氨气流量信号(前馈信号)，根据烟气脱硝反应的化学反应式，一摩尔氨和一摩尔NOx进行反应。摩尔比对应关系的决定是在现场调试期间来决定并记录在气氨流量控制系统的程序上。所计算出的气氨流量需求信号送到DCS控制器并和真实气氨流量的信号相比较，所产生的误差信号经比例加积分动作处理送氨气流量控制阀进行定位。同时根据设计脱硝38.0%，依据入口NOx浓度和设计中要求的最大≤5.0ppm的氨逃逸率计算出修正的摩尔率(反馈信号)并输入在气氨流量控制系统的程序上，SCR控制系统根据计算出的氨气流量需求信号去定位气氨流量控制阀，实现对脱硝的自动控制。

本发明SNCR装置选用《选择性非催化还原法 SNCR 烟气脱硝》2012年中国电力出版社出版的出版物中的技术。（以上内容是我在网上搜的现有的SCR和SNCR脱硝技术，咱们使用的是否是现有技术，有自己创新的技术的话最好详细提供一下）