[发明专利]一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统

说明书

本发明公开了一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统，包括脱硝剂储仓、脱硝剂输送装置、若干脱硝剂分配模块以及若干脱硝剂喷射装置，其中，各脱硝剂喷射装置设置于循环流化床上，所有脱硝剂喷射装置分为若干组，且一个脱硝剂分配模块对应一组脱硝剂喷射装置，脱硝剂储仓的出口经脱硝剂输送装置与各脱硝剂分配模块的入口相连通，各脱硝剂分配模块的出口与对应组脱硝剂喷射装置的入口相连通，该系统能够根据锅炉负荷调节脱硝剂的喷入位置，实现全负荷脱硝，对NOx的脱除效果较好。

技术领域

本发明属于脱硝技术领域，涉及一种适用于循环流化床锅炉全负荷脱硝控制系统。

背景技术

循环流化床锅炉是一种燃料适应性广、负荷调节比大、污染物排放量低的洁净煤发电技术。由于燃烧时添加石灰石作为脱硫剂，因此其二氧化硫排放浓度一般低于400mg/Nm³，加之燃烧温度低，其氮氧化物排放量一般也低于200mg/Nm³。循环流化床锅炉能够以最小的环保代价获得最优的环保效果，充分满足现行环保法规要求。

鉴于氮氧化物对大气环境的不利影响以及目前火电厂氮氧化物排放控制的严峻形势，为保证该计划制定目标的顺利实现，国家环保部最新出台的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》(环发 [2015]164号)规定，重点地区2017年即将执行粉尘、SO₂、NOx浓度分别为10mg/m³、35mg/m³和50mg/m³的超低排放标准，其他地区也将分批逐步实现火电厂污染物超低排放标准。

目前已经广泛采用的脱硝技术有选择性催化还原法SCR(Selective CatalyticReduction)和选择性非催化还原法SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)。SCR法是指烟气中的氮氧化物在催化剂的作用下，与脱硝剂(NH₃或尿素)反应生成无毒无污染的N₂和H₂O。由于催化剂的存在，SCR法脱硝反应效率高，但是这种方法对于催化剂反应温度有着严格的限制。SNCR法不需要使用催化剂，能够在850℃～1000℃范围内还原氮氧化物。在此温度范围内，脱硝剂(NH₃或尿素)会与烟气中的氮氧化物反应生成N₂和H₂O。SNCR法系统简单，不需要催化剂，但对反应温度也有着严格的限制。

对于循环流化床锅炉而言，在实际运行过程中锅炉存在：1)锅炉低负荷时，锅炉炉膛上部区域烟温或脱硝催化剂进口烟温过低，导致脱硝效率较低，不能实现超低排放。2)锅炉高负荷时(同时可能伴有后燃)，锅炉炉膛上部区域烟温或脱硝催化剂进口烟温过高，导致脱硝效率较低或脱硝催化剂烧结，不能实现超低排放。这样不能实现锅炉全负荷脱硝，全负荷实现超低排放。

因此，受到负荷变化的影响，锅炉不同区域的温度会发生变化。需要根据锅炉的运行特性分区布置脱硝喷射装置。在锅炉低负荷时，炉膛下部区域温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。在锅炉中高负荷时，炉膛上部区域温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。在锅炉高负荷时，炉膛上部区域或转向烟室温度满足脱硝要求，则投入该区域脱硝喷射装置，实现高效脱除。

中国专利申请CN95105545.3公开了一种降低流化床反应器的烟道气中NOx量的系统和方法，将反应剂如氨水或尿素注入通道上位内部的富气区域，实现脱硝。但是实际运行中，锅炉低负荷或高负荷时，该区域烟温偏离脱硝所需的反应温度，影响了NOx的脱除效果，不能实现全负荷脱硝。

中国专利申请CN201110165844.8公开了一种用于循环流化床锅炉的选择性非催化还原脱硝方法，也将脱硝还原剂喷射装置布置在锅炉上部，如锅炉炉膛上部、分离器进口烟道和分离器出口烟道，实现脱硝。但是实际运行中，锅炉低负荷或高负荷时，该区域烟温偏离脱硝所需的反应温度，影响了NOx的脱除效果，不能实现全负荷脱硝。

发明内容