本發(fā)明涉及一種氮氧化物脫除系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

選擇性非催化還原是指無催化劑的作用下，在適合脫硝反應(yīng)的“溫度窗口”內(nèi)噴入還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術(shù)一般采用爐內(nèi)噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑還原NOx。還原劑只和煙氣中的NOx反應(yīng)，一般不與氧反應(yīng)，該技術(shù)不采用催化劑，所以這種方法被稱為選擇性非催化還原法(SNCR)。由于該工藝不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850～1100℃的區(qū)域，迅速熱分解成NH₃，與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N₂和水。

但是現(xiàn)有SNCR技術(shù)都是將還原劑溶液噴射入鍋爐，可能出現(xiàn)鍋爐效率因水分蒸發(fā)吸熱而下降，霧化不穩(wěn)定或霧化惡化導(dǎo)致水冷壁爆管，以及還原劑和煙氣接觸不良等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有SNCR技術(shù)都是將還原劑溶液噴射入鍋爐，可能造成鍋爐效率因水分蒸發(fā)吸熱而下降，霧化不穩(wěn)定或霧化惡化導(dǎo)致水冷壁爆管，以及還原劑和煙氣接觸不良等問題，從而提供煤焦與尿素或碳酸氫銨混合熱解循環(huán)還原氮氧化物的系統(tǒng)。

本發(fā)明的煤焦與尿素或碳酸氫銨混合熱解循環(huán)還原氮氧化物的系統(tǒng)由鍋爐、一級預(yù)除塵器、引風(fēng)機、第一給料機、第二給料機、還原劑儲罐、攪拌器、管路、槽型陣列混合器和分配集箱組成；

所述的分配集箱是由第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管和16個噴嘴組成；第一直管和第二直管平行設(shè)置，第三直管、第四直管和第五直管平行設(shè)置，第三直管、第四直管和第五直管設(shè)置在第一直管和第二直管之間且第三直管、第四直管和第五直管均與第一直管和第二直管垂直連通，第四直管設(shè)置在第三直管和第五直管中間，第一直管和第二直管的同一端均設(shè)置一個入口，第三直管和第五直管上各均勻分布5個噴嘴，且第三直管上的5個噴嘴位置和第五直管上的5個噴嘴位置一一對應(yīng)，第四直管上均勻分布6個噴嘴且第四直管上的6個噴嘴位置與第三直管上的5個噴嘴位置交錯布置；

所述的槽型陣列混合器是由5根等長的第一槽型管、6根等長的第二槽型管、5根等長的第三槽型管和一個直板組成；第一槽型管、第二槽型管和第三槽型管都是三面封閉、一面敞開、一端切面與管垂直、另一端切面與管不垂直的槽型直管；5根第一槽型管平行設(shè)置組成第一排陣列，6根第二槽型管平行設(shè)置組成第二排陣列，5根第三槽型管平行設(shè)置組成第三排陣列，第一排陣列、第二排陣和第三排陣列互相平行設(shè)置，第二排陣列設(shè)置在第一排陣列和第三排陣列中間，第一排陣列的5根第一槽型管和第三排陣列的5根第三槽型管位置一一對應(yīng)設(shè)置，第二排陣列的6根第二槽型管和第三排陣列的5根第三槽型管位置交錯設(shè)置；第一排陣列、第二排陣列和第三排陣列的長度依次減短，16根槽型管與管垂直的切面處于同一水平面，16根槽型管與管不垂直的切面完全貼在直板上且固定在直板上，16根槽型管中敞開的面朝向一致；

所述的分配集箱和槽型陣列混合器均固定在鍋爐的爐膛出口的內(nèi)壁上，槽型陣列混合器的16根槽型管豎直固定且槽型陣列混合器的直板在下方，槽型陣列混合器的16根槽型管中敞開的面朝向爐膛內(nèi)，分配集箱懸于槽型陣列混合器的正上方，分配集箱的16個噴嘴出口豎直向下且與槽型陣列混合器的16根槽型管與管垂直的切面一一對應(yīng)；

所述的一級預(yù)除塵器是可以實現(xiàn)鍋爐尾部煙氣中氣體和固體分離的裝置，所述的固體是煤焦；

一級預(yù)除塵器的入口與鍋爐的煙道出口連通，一級預(yù)除塵器分離煤焦的出口設(shè)置第二給料機，還原劑儲罐內(nèi)部設(shè)置攪拌器，還原劑儲罐的出口設(shè)置第一給料機，引風(fēng)機的進風(fēng)口與鍋爐尾部煙道孔連通，引風(fēng)機的出風(fēng)口與管路的一端連通，管路的另一端與分配集箱的入口連通，第一給料機的出料口和第二給料機的出料口連通到管路上，還原劑儲罐的上部開孔與引風(fēng)機的進風(fēng)口連通；所述的鍋爐尾部煙道孔處的煙氣的溫度是220℃～260℃。

本發(fā)明的煤焦與尿素或碳酸氫銨混合熱解循環(huán)還原氮氧化物的系統(tǒng)中的還原劑采用氣固混合物(熱煙氣、NH₃、吸附了氨的煤焦)，解決了現(xiàn)有SNCR技術(shù)都是將還原劑溶液噴射入鍋爐，可能造成鍋爐效率因水分蒸發(fā)吸熱而下降，霧化不穩(wěn)定或霧化惡化導(dǎo)致水冷壁爆管，以及還原劑和煙氣接觸不良等問題。

附圖說明

圖1是具體實施方式一中煤焦與尿素或碳酸氫銨混合熱解循環(huán)還原氮氧化物的系統(tǒng)的示意圖；

圖2是具體實施方式一中槽型陣列混合器5的左視圖；

圖3是具體實施方式一中槽型陣列混合器5的正視圖；

圖4是具體實施方式一中槽型陣列混合器5的俯視圖；

圖5是具體實施方式一中分配集箱6的仰視圖；

圖6是具體實施方式一中分配集箱6的正視圖；

圖7是具體實施方式一中分配集箱6的俯視圖；

圖8是具體實施方式一中分配集箱6的右視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：如圖1-8，本實施方式為煤焦與尿素或碳酸氫銨混合熱解循環(huán)還原氮氧化物的系統(tǒng)，具體是由鍋爐9、一級預(yù)除塵器1、引風(fēng)機2、第一給料機3、第二給料機10、還原劑儲罐4、攪拌器7、管路11、槽型陣列混合器5和分配集箱6組成；

所述的分配集箱6是由第一直管6-4、第二直管6-1、第三直管6-2、第四直管6-7、第五直管6-5和16個噴嘴6-3組成；第一直管6-4和第二直管6-1平行設(shè)置，第三直管6-2、第四直管6-7和第五直管6-5平行設(shè)置，第三直管6-2、第四直管6-7和第五直管6-5設(shè)置在第一直管6-4和第二直管6-1之間且第三直管6-2、第四直管6-7和第五直管6-5均與第一直管6-4和第二直管6-1垂直連通，第四直管6-7設(shè)置在第三直管6-2和第五直管6-5中間，第一直管6-4和第二直管6-1的同一端各設(shè)置一個入口6-6，第三直管6-2和第五直管6-5上各均勻分布5個噴嘴6-3，且第三直管6-2上的5個噴嘴6-3位置和第五直管6-5上的5個噴嘴6-3的位置一一對應(yīng)，第四直管6-7上均勻分布6個噴嘴6-3且第四直管6-7上的6個噴嘴6-3位置與第三直管6-2上的5個噴嘴6-3位置交錯布置；

所述的槽型陣列混合器5是由5根等長的第一槽型管5-1、6根等長的第二槽型管5-2、5根等長的第三槽型管5-3和一個直板5-4組成；第一槽型管5-1、第二槽型管5-2和第三槽型管5-3都是三面封閉、一面敞開、一端切面與管垂直、另一端切面與管不垂直的槽型直管；5根第一槽型管5-1平行設(shè)置組成第一排陣列，6根第二槽型管5-2平行設(shè)置組成第二排陣列，5根第三槽型管5-3平行設(shè)置組成第三排陣列，第一排陣列、第二排陣和第三排陣列互相平行設(shè)置，第二排陣列設(shè)置在第一排陣列和第三排陣列中間，第一排陣列的5根第一槽型管5-1和第三排陣列的5根第三槽型管5-3的位置一一對應(yīng)設(shè)置，第二排陣列的6根第二槽型管5-2和第三排陣列的5根第三槽型管5-3的位置交錯設(shè)置；第一排陣列、第二排陣列和第三排陣列的長度依次減短，16根槽型管與管垂直的切面處于同一水平面，16根槽型管與管不垂直的切面完全貼在直板5-4上且固定在直板5-4上，16根槽型管中敞開的面朝向一致；

所述的分配集箱6和槽型陣列混合器5均固定在鍋爐9的爐膛8出口的內(nèi)壁上，槽型陣列混合器5的16根槽型管豎直固定且槽型陣列混合器5的直板5-4在下方，槽型陣列混合器5的16根槽型管中敞開的面朝向爐膛8內(nèi)，分配集箱6懸于槽型陣列混合器5的正上方，分配集箱6的16個噴嘴6-3出口豎直向下且與槽型陣列混合器5的16根槽型管中與管垂直的切面一一對應(yīng)；

所述的一級預(yù)除塵器1是可以實現(xiàn)鍋爐尾部煙氣中氣體和固體分離的裝置，所述的固體是煤焦；

一級預(yù)除塵器1的入口與鍋爐9的煙道出口9-1連通，一級預(yù)除塵器1分離煤焦的出口處設(shè)置第二給料機10，還原劑儲罐4內(nèi)部設(shè)置攪拌器7，還原劑儲罐4的出口設(shè)置第一給料機3，引風(fēng)機2的進風(fēng)口與鍋爐尾部煙道孔9-2連通，引風(fēng)機2的出風(fēng)口與管路11的一端連通，管路11的另一端與分配集箱6的入口6-6連通，第一給料機3的出料口和第二給料機10的出料口連通到管路11上，還原劑儲罐4的上部開孔與引風(fēng)機2的進風(fēng)口連通，一級預(yù)除塵器1分離廢氣的出口與常規(guī)的除塵系統(tǒng)連通；所述的鍋爐尾部煙道孔9-2處的煙氣的溫度是220℃～260℃；所述的還原劑儲罐4內(nèi)的還原劑是尿素粉末或碳酸氫銨粉末。

在本實施方式中，煙氣中的煤焦被一級預(yù)除塵器1分離到引風(fēng)機2的出風(fēng)口，分離得到的煤焦會后續(xù)送入鍋爐9內(nèi)進行反應(yīng)，能夠減少鍋爐9的不完全燃燒損失，提高鍋爐9的熱效率；鍋爐9尾部的220℃～260℃煙氣被引風(fēng)機2抽取，煤焦和熱煙氣在此進行一次混合，然后在第一給料機3出口處與還原劑儲罐4內(nèi)的尿素粉末或碳酸氫銨粉末進行二次混合，形成多組分氣固混合物(主要成分為熱煙氣、煤焦、尿素粉末或碳酸氫銨粉末)；氣固混合物送至鍋爐9的爐膛8出口處的分配集箱6內(nèi)，期間在輸送管道內(nèi)依靠煙氣的高溫(220℃～260℃)完成尿素或碳酸氫銨的熱解(即便煙氣在管道11內(nèi)溫度略有下降，但依然滿足尿素熱解溫度160℃，碳酸氫銨熱解溫度70℃～80℃的要求)，使得氣固混合物主要成分變?yōu)椋簾釤煔?、NH₃、吸附了氨的煤焦；在分配集箱6的正下方設(shè)置有槽型陣列混合器5，氣固混合物(主要成分為熱煙氣、NH₃、吸附了氨的煤焦)經(jīng)分配集箱6分配后由噴嘴6-3噴射進入槽型陣列混合器5內(nèi)；煤焦給入后可在槽型陣列混合器5的作用下形成60％～80％的爐膛8的內(nèi)部循環(huán)，其余的煤焦在一級預(yù)除塵器1的作用下形成外部循環(huán)；

鍋爐9尾部的220℃～260℃煙氣被引風(fēng)機2抽取作為回送煤焦、尿素或碳酸氫銨的載體，也為后續(xù)尿素或碳酸氫銨的熱解提供熱源；

槽型陣列混合器5主要用于增加氣固混合物(主要成分為熱煙氣、NH₃、吸附了氨的煤焦)和鍋爐9內(nèi)煙氣的接觸面積和反應(yīng)時間，強化氣固混合物還原煙氣中NOx的能力，同時也可以繼續(xù)捕集來自爐膛8內(nèi)部的煙氣中煤焦顆粒，實現(xiàn)被捕集煤焦60％-80％的爐膛內(nèi)部循環(huán)，提高煤焦的反應(yīng)效率，減少鍋爐不完全燃燒損失；

分配集箱6主要用于將氣固混合物(主要成分為熱煙氣、NH₃、吸附了氨的煤焦)均勻噴入槽型陣列混合器5的每一根槽型管內(nèi)，強化氣固混合物和煙氣接觸條件。

本實施方式在還原劑儲罐4的上部空間引出一排氣管至引風(fēng)機2的進風(fēng)口處，形成負壓封閉循環(huán)，將逃逸的熱解氣再次送入管道11內(nèi)。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：所述的鍋爐9是工業(yè)鍋爐。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：所述的槽型陣列混合器5的材質(zhì)是耐高溫金屬。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式三的不同點是：所述的耐高溫金屬是310s鋼。其他與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一的不同點是：所述的分配集箱6的材質(zhì)是耐高溫金屬。其他與具體實施方式一相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式五的不同點是：所述的耐高溫金屬是310s鋼。其他與具體實施方式五相同。