[发明专利]循环流化床锅炉

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硝技术领域，具体地，涉及一种循环流化床锅炉。

背景技术

随着环保形势日益严峻，NOx作为燃煤电厂锅炉的主要气体污染物，已经受到越来 越严格的排放限制。国家环保局最新出台的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011) 规定，2012年1月1日以后新建的电厂锅炉需要达到100mg/Nm³(折算为干基，6％O²浓度)的 NOx排放标准。循环流化床(CFB)锅炉作为一种广泛应用的清洁煤燃烧技术，其低温燃烧以 及分级供风的燃烧方式，使得循环流化床锅炉相比煤粉炉而言具有较低的NOx排放量，但是 为了达到100mg/Nm³的排放标准，2012年1月1日之后的新建电厂必须考虑增加脱硝设备。

目前常用的烟气脱硝技术有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR) 等。其中，选择性非催化还原(SNCR)技术不需要使用催化剂，将还原剂喷入锅炉内的特定温 度区域进行自发反应，将NOx还原为N2。SNCR技术具有前期投资低、设备简单等优点，但是也 具有明显的劣势，例如其脱硝效率不高，一般为60％左右，对于燃烧高挥发分煤种的锅炉而 言，选择性非催化还原(SNCR)技术很难达到100mg/Nm³的排放标准。选择性催化还原(SCR) 技术是利用尿素、氨等还原剂，在催化剂的作用下，在适宜的温度范围(200～450℃)内将烟 气中的NOx还原为N²的技术。SCR技术具有脱硝效率高、泄漏率低等优点，目前工业应用中采 用SCR脱硝技术可以很好地将NOx排放量控制在100mg/Nm³的排放标准以下。

为了保证SCR反应在适宜的温度范围内进行，一般将SCR系统布置在尾部烟道内的 一、二级省煤器之间，但是对于受热面常规布置的循环流化床锅炉而言，其尾部烟道内布置 了大量受热面，而SCR系统复杂，占地面积大，需要延长或改变尾部烟道结构才能保证足够 的安装空间，因此常规的循环流化床锅炉安装SCR系统会对尾部烟道受热面、钢架及扶梯等 结构产生很大影响。

例如，现有技术中的一种带有空气冷却式旋风分离器的循环流化床锅炉，利用一、 二次风空气冷却分离器，节省了空气预热器的受热面和所占的空间，为SCR系统的安置提供 了条件。但是，这种循环流化床锅炉一般直接采用氨气来对尾气进行脱硝处理，而氨气不便 于运输和储存，或者需要增加额外的尿素分解装置来得到氨气，这些装置使得循环流化床 锅炉的结构更加复杂且占据了更大的空间。另外，现有技术中也存在利用烟气热量进行尿 素热解的例子，该工艺应用于煤粉炉中，需要将烟气引出预加热尿素，再将尿素从SCR上游 烟道内喷入，但是这些预加热系统和尿素研磨系统的结构非常复杂。

有鉴于现有技术的上述缺点，需要提供一种新型的循环流化床锅炉。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑且能够简化脱硝过程的循环流化床锅炉。

为了实现上述目的，本发明提供一种循环流化床锅炉，该循环流化床锅炉包括炉 膛、旋风分离器、连接所述炉膛的排烟口与所述旋风分离器的入口的排烟管道、连接所述炉 膛的返料口与所述旋风分离器的排料口的返料管道、与所述旋风分离器的尾气排放口连接 的尾部烟道以及设置于所述尾部烟道内的选择性催化还原系统，其中，所述循环流化床锅 炉还包括设置于所述炉膛内的多个受热单元以及用于向所述旋风分离器内提供产氨原料 的产氨原料配比系统，所述受热单元能够吸收热量而将所述炉膛的烟气排放温度降低到产 氨原料产生氨气所需的温度。

优选地，所述产氨原料为尿素溶液，所述炉膛的烟气排放温度为400℃～500℃。

优选地，所述尿素溶液的浓度为40％～55％。

优选地，所述旋风分离器的尾气排放口处的烟气温度为300℃～400℃。

优选地，所述产氨原料配比系统包括料箱和雾化喷嘴，所述雾化喷嘴设置于所述 排烟管道内以将所述料箱内的产氨原料排放至所述旋风分离器内。

优选地，所述产氨原料配比系统包括多个所述雾化喷嘴，所述雾化喷嘴的喷射方 向为朝向所述旋风分离器所处的一侧，且所述雾化喷嘴的喷射方向与所述排烟管道的延伸 方向之间的夹角为30°～60°。

优选地，多个所述受热单元包括过热器、再热器和一级省煤器。