專利名稱：一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，尤其涉及大型選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的鍋爐、熔爐、焚燒爐等大型燃燒系統(tǒng)中，多使用過燃風系統(tǒng)(0FA， Overfire Air)來降低污染物的排放，即將燃料(可為煤粉、油，天然氣等)和二次風(指 用于攜帶燃料進入爐本體送風，可為空氣、氧氣等)一起噴入爐膛的燃燒區(qū)并使之燃燒， 并向燃燒區(qū)上方噴入過燃風(可為空氣、氧氣等)以形成完全燃燒區(qū)，從而實現(xiàn)燃燒的最 大化，減少污染物的產(chǎn)生。但即使使用了過燃風系統(tǒng)，燃燒生成的爐膛煙氣中仍會含有一 定量的氮氧化物(N0X，主要為NO和NO2),而氮氧化物會導(dǎo)致酸雨、光化學霧等污染。為了 進一步降低排放的煙氣中氮氧化物的含量，可使用選擇性非催化還原(SNCR，Selective Non-CatalyticReduction)法，即將能選擇性地把氮氧化物還原為氮氣的還原劑注入爐膛 煙氣中，從而降低爐膛煙氣中的氮氧化物含量，其中還原劑可通過設(shè)在折焰角下方的噴口 噴入。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題現(xiàn)有的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒 系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)不能將液態(tài)還原劑有效的釋放到爐膛煙氣中，故其降低氮 氧化物含量的效果差。

實用新型內(nèi)容本實用新型的實施例提供一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低 氮氧化物系統(tǒng)，其降低氮氧化物含量的效果好。為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)，包括爐本體，內(nèi)部有爐膛，所述爐膛頂部連接煙道；燃料噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，用于將燃料和二次風噴入所述爐膛中；燃盡風系統(tǒng)噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，且位置高于所述燃料噴口的位置，用 于將燃盡風噴入所述爐膛；液態(tài)還原劑噴霧器，設(shè)在所述燃盡風系統(tǒng)噴口處，用于使液態(tài)還原劑形成液滴并 隨所述燃盡風噴入所述爐膛。在本實用新型實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化 物系統(tǒng)中，液態(tài)還原劑通過燃盡風噴口加入，可被有效的釋放到爐膛煙氣中，故其降低氮氧 化物含量的效果好。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本實用新型實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮 氧化物系統(tǒng)的剖面結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮 氧化物系統(tǒng)的燃盡風系統(tǒng)噴口位置的示意圖；圖3為本實用新型實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮 氧化物系統(tǒng)在不同高度的還原劑累計釋放量模擬圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行清 楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提 下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型實施例提供一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮 氧化物系統(tǒng)，包括爐本體，內(nèi)部有爐膛，所述爐膛頂部連接煙道；燃料噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，用于將燃料和二次風噴入所述爐膛中；燃盡風系統(tǒng)噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，且位置高于所述燃料噴口的位置， 用于將燃盡風噴入所述爐膛；液態(tài)還原劑噴霧器，設(shè)在所述燃盡風系統(tǒng)噴口處，用于使液態(tài)還原劑形成液滴并 隨所述燃盡風噴入所述爐膛。在本實用新型實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化 物系統(tǒng)中，液態(tài)還原劑通過燃盡風噴口加入，可被有效的釋放到爐膛煙氣中，故其降低氮氧 化物含量的效果好。實施例一本實用新型實施例提供一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮 氧化物系統(tǒng)，該選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)可用作鍋 爐、熔爐、焚燒爐等。如圖1所示，本實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化 物系統(tǒng)包括一個整體上為立方體的爐本體1，爐本體1中具有整體上為立方體的爐膛2，爐 膛2底部為倒四棱臺狀，而上方連接煙道3，煙道3中可設(shè)有熱交換器4等部件；在靠近煙 道3入口處，爐膛2的一個面(后墻)上設(shè)有凸起的折焰角(折焰鼻子)5。在爐本體1的側(cè)壁(如水冷壁)上，設(shè)有多個燃料噴口 6，這些燃料噴口 6用于將 二次風和燃料噴入爐膛的燃燒區(qū)7中。在爐本體1側(cè)壁上還設(shè)有分離式燃盡風系統(tǒng)(S0FA， 指二次風和燃盡風分開供風的系統(tǒng))噴口 8，用于將燃盡風噴入爐膛2的完全燃燒區(qū)9中， 該分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8在爐本體1上的位置比燃料噴口 6的位置高。在分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8處還設(shè)有連接液態(tài)還原劑管(液態(tài)還原劑提供系統(tǒng))11的噴霧器(機械噴霧器)10，用于將來自液態(tài)還原劑管11的可選擇性地還原氮氧化 物的液態(tài)還原劑霧化并隨燃盡風一起噴入爐膛中。其中，機械噴霧器10可通過不同的方式 使液態(tài)還原劑進入爐膛2，如可將液態(tài)還原劑霧化后噴入燃盡風中再隨燃盡風進入爐膛2， 或也可直接使用燃盡風將液態(tài)還原劑霧化并一起噴入爐膛2，該機械噴霧器10的結(jié)構(gòu)(如 噴口尺寸等)可保證其將液態(tài)還原劑霧化成平均直徑100 1000微米的液滴，而液態(tài)還原 劑可為氨水、尿素水溶液、胺化合物水溶液等，其優(yōu)選為濃度5 10%的尿素，且優(yōu)選在進 入爐膛2后0. 3 0. 6秒內(nèi)反應(yīng)。該分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8可為多個，并可在爐本體1 上處于同一高度上，上述機械噴霧器10可裝在全部的分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8上，也可只 裝在部分的分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8上。在多個分離式燃盡風系統(tǒng)噴口 8所處的橫截面 中，各噴口 8可按如圖2所示的方式分布，在每個側(cè)壁上各有兩個，同一側(cè)壁上的兩個噴口 8都靠近側(cè)壁的同一端，各側(cè)壁上的噴口 8對應(yīng)分布，即任一側(cè)壁上的噴口 8都遠離其相鄰 側(cè)壁上的噴口。本實施例中大多數(shù)還原劑都在圍繞火焰周圍的環(huán)形區(qū)域中釋放，由于水冷壁上沒 有沉淀的液滴，所以在水冷壁上無明顯的還原劑釋放。由于還原劑釋放比較加均勻，故有利 于氮氧化物的還原。圖3為通過計算流體動力學模擬得到的本實施例的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃 燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)中不同高度處的還原劑累計釋放量?？梢?，在緊挨分離 式燃盡風系統(tǒng)噴口 8處(即圖中橫坐標為25000毫米處)還原劑的釋放較少，而大量的還 原劑在標高更高的位置釋放，這樣更有利于氮氧化物的還原。以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限 于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變 化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述 權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)，包括爐本體，內(nèi)部有爐膛，所述爐膛頂部連接煙道；燃料噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，用于將燃料和二次風噴入所述爐膛中；燃盡風系統(tǒng)噴口，設(shè)在所述爐本體的側(cè)壁上，且位置高于所述燃料噴口的位置，用于將燃盡風噴入所述爐膛；其特征在于，所述選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)還包括液態(tài)還原劑噴霧器，設(shè)在所述燃盡風系統(tǒng)噴口處，用于使液態(tài)還原劑形成液滴并隨所述燃盡風噴入所述爐膛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述燃盡風系統(tǒng)噴口為分離式燃盡風系統(tǒng)噴口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述液態(tài)還原劑噴霧器為機械噴霧器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化 物系統(tǒng)，其特征在于，所述機械噴霧器的結(jié)構(gòu)可保證其形成的液滴為平均直徑100微米 1000微米的液滴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述燃盡風系統(tǒng)噴口為多個，所述液態(tài)還原劑噴霧器設(shè)在至少一個所述 燃盡風系統(tǒng)噴口處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述爐本體為立方體結(jié)構(gòu)，在所述爐本體的四個側(cè)壁上各有兩個所述燃 盡風系統(tǒng)噴口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述爐本體的任意一個側(cè)壁均具有第一側(cè)邊和第二側(cè)邊，任意一個所述 側(cè)壁的第一側(cè)邊與相鄰側(cè)壁的第二側(cè)邊相接；且在任意一個側(cè)壁上，任意一個燃盡風系統(tǒng) 噴口與所述側(cè)壁的第一側(cè)邊間的距離小于其與所述側(cè)壁的第二側(cè)邊間的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)還 包括液態(tài)還原劑提供系統(tǒng)，所述液態(tài)還原劑提供系統(tǒng)連接所述液態(tài)還原劑噴霧器，用于向 所述液態(tài)還原劑噴霧器提供液態(tài)還原劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物 系統(tǒng)，其特征在于，所述爐本體的側(cè)壁為水冷壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項所述的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合 的降低氮氧化物系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低 氮氧化物系統(tǒng)為鍋爐、熔爐、焚燒爐中的任意一種。
專利摘要本實用新型提供一種選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)，屬于燃燒設(shè)備領(lǐng)域，其可解決現(xiàn)有的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)降低煙氣中氮氧化物含量的效果不好的問題。本實用新型的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)包括爐本體、設(shè)在爐本體側(cè)壁上的燃料噴口和燃盡風系統(tǒng)噴口，在燃盡風系統(tǒng)噴口處還設(shè)有液態(tài)還原劑噴霧器，用于使液態(tài)還原劑形成液滴并隨燃盡風噴入爐膛。本實用新型的選擇性非催化還原系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)相結(jié)合的降低氮氧化物系統(tǒng)可用作鍋爐、熔爐、焚燒爐等。
文檔編號F23J7/00GK201748452SQ201020236458
公開日2011年2月16日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者威廉·拉塔 申請人:阿米那電力環(huán)保技術(shù)開發(fā)(北京)有限公司