一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置的制作方法

本发明属于层燃锅炉领域，具体涉及一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置。

背景技术：

燃料燃烧过程是大气环境污染物的重要来源之一，对人体健康、空气质量和气候变化产生非常重要的影响。氮氧化物(nox)是燃料在锅炉中燃烧产生排放的主要污染物之一，实现清洁燃烧、降低锅炉nox排放对环境影响具有重要的环境与现实意义。

层燃炉内温度偏低，一般喉口位置的烟气温度在600℃～800℃左右，该温度一般与炉底配风的比例有关。然而，sncr有反应温度窗口，一般在800℃～1150℃。一般最佳的sncr喷射位置要求烟气温度约在1000℃，布置在层燃炉上部。层燃锅炉局部位置中偏低的烟气温度，直接影响到sncr的脱硝效果。

层燃炉内的高温分布，主要出现在炉排上的固体燃料表面及附近，喉口火焰中心位置，层燃炉上部中未燃尽的co与飞灰中焦炭的燃烧反应放热的区域。一般，sncr安装在炉墙附近，喷射射程较低，无法涵盖更大范围，而且高温区域狭窄，sncr反应的有效停留时间较短，这都造成了sncr脱硝的效率较低，或者大量喷氨后氨逃逸等问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置。

本发明提供了一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置，设置在一侧上部设有开孔的层燃锅炉炉膛、设置在层燃锅炉炉膛内部底部且具有风室的炉排、除尘器、烟囱、引风机以及烟气循环风机的锅炉中，具有这样的特征，包括：烟气循环管道，包括连接在开孔上的第一烟气循环管道，与该第一烟气循环管道连通的第二烟气循环管道和与该第二烟气循环管道连通的第三烟气循环管道；以及sncr管道，具有第一分支和第二分支，其中，第三烟气循环管道向层燃锅炉炉膛延伸，将层燃锅炉炉膛内部分为下烟气循环层和上烟气循环层，第一分支在上烟气循环层的上部延伸，将上烟气循环层的上部划分形成上sncr层，第二分支在下烟气循环层的上部延伸，将下烟气循环层的上部划分形成下sncr层。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，下烟气循环层的下部从上往下依次设有设置于层燃锅炉炉壁上的前拱喉口和后拱喉口。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，在层燃锅炉内部的两侧均设置有位于前拱喉口的上方的4个或者3个下层烟气循环喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上且向下倾向前拱喉口和后拱喉口之间的中心水平位置。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于上烟气循环层内的4个上烟气循环喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于下sncr层内的4个下sncr喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于上sncr层内的4个上sncr喷嘴，在层燃锅炉内部的两侧上分别设置有位于上sncr层内的2个上sncr喷嘴。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，第一烟气循环管道的内径大于第二烟气循环管道的内径，第二烟气循环管道的内径大于第三烟气循环管道的内径。

在本发明提供的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置中，还可以具有这样的特征：其中，下烟气循环层和上烟气循环层的循环烟气量占总烟气量的3％～8％。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置因为所采用的下烟气循环层能够有效提升喉口的气流混合，促进喉口中心高温火焰与墙壁附近烟气的混合换热，促进喉口及上部空间内co与o2的混合与燃尽，所以实现了烟气温度整体提升。因为所采用的上烟气循环层安装在层燃炉炉膛内，所以提高了烟气流动在炉内的停留时间，同时协同增加上sncr层喷射前进可达到的深度，使sncr涵盖更宽广的炉内截面。因此，本发明的层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置可以实现炉内更大空间的烟气温度满足sncr反应温度窗口，sncr也可涵盖更宽广的炉内截面，更有效的降低排放烟气中nox浓度，减少氨溶液喷射量，还可广泛应用于多种燃料的层燃链条锅炉，尤其是燃煤层燃锅炉、垃圾焚烧锅炉及生物质链条锅炉等并对实现nox深度减排有重要作用。

附图说明

图1是本发明的实施例中的结构示意图；

图2是本发明的实施例中的下烟气循环喷嘴的布置结构示意图；

图3是本发明的实施例中的下烟气循环喷嘴的布置俯视图；

图4是本发明的实施例中的上烟气循环喷嘴的布置俯视图；

图5是本发明的实施例中的下sncr喷嘴的布置俯视图；

图6是本发明的实施例中的上sncr喷嘴的布置俯视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本发明作具体阐述。

实施例：

图1是本发明的实施例中的结构示意图。

如图1所示，本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置100，设置在一侧上部设有开孔的层燃锅炉炉膛1、设置在层燃锅炉炉膛1内部底部且具有风室4的炉排3、除尘器5、烟囱6、引风机7以及烟气循环风机8的锅炉中，包括：烟气循环管道2和sncr管道9。

层燃锅炉炉膛1，其一侧顶端设有一开孔。

烟气循环管道2，包括连接在开孔上的第一烟气循环管道，与该第一烟气循环管道连通的第二烟气循环管道和与该第二烟气循环管道连通的第三烟气循环管道。

第一烟气循环管道的内径大于第二烟气循环管道的内径，第二烟气循环管道的内径大于第三烟气循环管道的内径。

sncr管道9，具有第一分支和第二分支。

第三烟气循环管道向层燃锅炉炉膛1延伸，将层燃锅炉炉膛1内部分为下烟气循环层a和上烟气循环层c。

图2是本发明的实施例中的下烟气循环喷嘴的布置结构示意图。

如图2所示，下烟气循环层a的下部从上往下依次设有设置于层燃锅炉炉壁上的前拱喉口e和后拱喉口f。

图3是本发明的实施例中的下烟气循环喷嘴的布置俯视图。

如图3所示，层燃锅炉内部的两侧均设置有位于前拱喉口e的上方的4个或者3个下层烟气循环喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上且向下倾向前拱喉口e和后拱喉口f之间的中心水平位置，倾角为α，其大小为5°～15°。

图4是本发明的实施例中的上烟气循环喷嘴的布置俯视图。

如图4所示，在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于上烟气循环层c内的4个上烟气循环喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上。

下烟气循环层a和上烟气循环层c的循环烟气量占总烟气量的3％～8％。

第一分支在上烟气循环层c的上部延伸，将上烟气循环层c的上部划分形成上sncr层d。

第二分支在下烟气循环层a的上部延伸，将下烟气循环层a的上部划分形成下sncr层b。

图5是本发明的实施例中的下sncr喷嘴的布置俯视图。

如图5所示，在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于下sncr层b内的4个下sncr喷嘴，该喷嘴设置在层燃锅炉炉壁上。

图6是本发明的实施例中的上sncr喷嘴的布置俯视图。

如图6所示，总共8个上sncr喷嘴设置在层燃锅炉的炉壁上，其中在层燃锅炉内部的前侧上设置有位于上sncr层d内的4个上sncr喷嘴，在层燃锅炉内部的两侧上分别设置有位于上sncr层d内的2个上sncr喷嘴。

层燃锅炉中的除尘器5设置在第一烟气循环管道与第二烟气循环管道连接处，烟囱6与第二烟气循环管道连通，引风机7设置在第二烟气循环管道内，烟气循环风机8设在第三烟气循环管道内。

本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置的工作过程：

本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置100中，循环烟气经引风机7和烟气循环风机8从除尘器5后引出通过烟气循环管道2进入层燃锅炉炉膛1，即通过上烟气循环喷嘴和下烟气循环喷嘴进入层燃锅炉炉膛1；sncr通过上sncr喷嘴和下sncr喷嘴进入层燃锅炉炉膛1。另外，在喉口位置，一般火焰中心温度偏高，靠锅炉前墙与后墙位置的温度都偏低；并且靠层燃锅炉前拱喉口e处的co浓度较高，而氧气主要集中在后拱喉口f处。下烟气循环层a的烟气循环可有效增加喉口的火焰气流高效混合，促进co与o2在较低位置反应与燃尽，有效提高喉口及上部的整体烟气温度，一般温度可超过1000℃，在炉内高度方向形成高温及宽广的sncr工作可适空间，而上层烟气循环层c的烟气循环通过略下倾的喷嘴，在炉内创造几股水平射流，提高烟气的混合搅动与停留时间；同时，增加上sncr层d的sncr喷射靠近上烟气循环层c的烟气喷嘴，可促进上sncr层d的sncr被烟气携带，前进更多的深度，使sncr涵盖更宽广的炉内截面。

实施例的作用与效果

本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置因为所采用的下烟气循环层能够有效提升喉口的气流混合，促进喉口中心高温火焰与墙壁附近烟气的混合换热，促进喉口及上部空间内co与o2的混合与燃尽，所以实现了烟气温度整体提升。因为所采用的上烟气循环层安装在层燃炉炉膛内，所以提高了烟气流动在炉内的停留时间，同时协同增加上sncr层喷射前进可达到的深度，使sncr涵盖更宽广的炉内截面。因此本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置可以实现炉内更大空间的烟气温度满足sncr反应温度窗口，sncr也可涵盖更宽广的炉内截面，更有效的降低排放烟气中nox浓度，减少氨溶液喷射量，还可广泛应用于多种燃料的层燃链条锅炉，尤其是燃煤层燃锅炉、垃圾焚烧锅炉及生物质链条锅炉等并对实现nox深度减排有重要作用。

本实施例的一种层燃锅炉中的烟气循环脱硝装置因为所采用的上烟气循环层和下烟气循环层的循环烟气量低，所以提高了整体的nox减排效率。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。