焚烧炉烟气深度脱硝处理系统

432 编辑：中冶有色技术网来源：北京首创环境科技有限公司

2023-12-29 14:28:43

权利要求书： 1.一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，包括用于制备并储存还原剂的储存单元、用于输送还原剂的输送单元、用于喷射还原剂的喷射单元、设置于焚烧炉上用于检测焚烧炉炉膛内温度的声波测温装置，所述储存单元与喷射单元通过输送单元连通，所述储存单元包括溶液制备罐，所述溶液制备罐设置多个，各溶液制备罐并联设置于输送单元中，所述声波测温装置沿焚烧炉炉膛设置多个，各声波测温装置分别对应焚烧炉炉膛内划分的多个声波测温分区，所述喷射单元包括对应多个声波测温分区设置的多层喷枪，每层喷枪中设置多个喷枪且各喷枪单独控制。

2.根据权利要求1所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，溶液制备罐包括用于监测溶液制备罐内液面高度的液位计、搅拌器、加热器、用于加入待制备还原剂的加料斗、用于注入除盐水的注水口以及输出制备完成还原剂的出液口，所述液位计设置于溶液制备罐侧壁上，所述搅拌器及加热器分别设置于溶液制备罐内，所述注水口及加料斗分别设置于溶液制备罐的顶部，所述出液口设置于溶液制备罐的底部。

3.根据权利要求2所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述输送单元包括输送管道、第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、设置于每层喷枪前的第三开关阀、设置于每层喷枪中用于控制单个喷枪的第四开关阀和第二调节阀、第二流量计，所述第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、第三开关阀、第四开关阀、第二调节阀、第二流量计沿输送管道依次设置，所述输送单元还包括用于保证溶液管路压力稳定的稳压阀，通过输送管道稳压阀的一端与溶液储液罐连通，另一端连通于溶液输送泵及第二开关阀之间的输送管道上。

4.根据权利要求3所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述第一开关阀对应溶液制备罐设置多个，各溶液制备罐的出液口与输送管道之间均设置第一开关阀。

5.根据权利要求3所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述溶液输送泵设置两个，两个溶液输送泵并联设置于输送管道中。

6.根据权利要求1所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述声波测温装置由声波发射器及声波接收器组成，所述声波发射器及声波接收器对称设置于焚烧炉炉膛的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述喷枪为自动伸缩式喷枪。

8.根据权利要求3所述的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，其特征在于，所述焚烧炉烟气深度脱硝处理系统还包括中央控制单元，所述中央控制单元通过线路分别与加热器、第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、第三开关阀、第四开关阀、第二调节阀、第二流量计、声波测温装置信号连接。

说明书：一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统技术领域[0001] 本实用新型涉及一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统。背景技术[0002] 焚烧炉在焚烧生活垃圾、秸秆、工业废弃物等物质时会产生大量污染物，主要随烟气排出，烟气中携带大量的污染物(主要有酸性气体SO2、氮氧化物NOx以及粉尘等)需要进行净化处理。本发明主要针对的是对NOx的控制。[0003] 焚烧炉烟气NOx的排放控制手段主要有SCR及SNCR技术，而SNCR作为一种常见的脱硝方式，因具有投资低、运行成本低、效率适中等特点而被广泛使用。[0004] SNCR技术的原理是在焚烧炉内合适的温度场喷入脱硝还原剂，并在此温度区间内停留一定时间。而由于焚烧炉工况不稳定，焚烧炉内烟气温度分布不均匀，往往导致SNCR系统脱硝效果无法达到预期值，同时喷入的还原剂未发生脱硝反应，随烟囱排入大气，造成氨逃逸污染。[0005] 因此，现有技术需要进一步改进和完善。实用新型内容

[0006] 针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，提高了系统的安全性及稳定性，提高了脱硝效率并减少还原剂消耗，减少氨逃逸污染，提高了系统自动化程度。[0007] 为了实现上述目的，提供如下技术方案：[0008] 一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，包括用于制备并储存还原剂的储存单元、用于输送还原剂的输送单元、用于喷射还原剂的喷射单元、设置于焚烧炉上用于检测焚烧炉炉膛内温度的声波测温装置，所述储存单元与喷射单元通过输送单元连通，所述储存单元包括溶液制备罐，所述溶液制备罐设置多个，各溶液制备罐并联设置于输送单元中，所述声波测温装置沿焚烧炉炉膛设置多个，各声波测温装置分别对应焚烧炉炉膛内划分的多个声波测温分区，所述喷射单元包括对应多个声波测温分区设置的多层喷枪，每层喷枪中设置多个喷枪且各喷枪单独控制。[0009] 进一步地，溶液制备罐包括用于监测溶液制备罐内液面高度的液位计、搅拌器、加热器、用于加入待制备还原剂的加料斗、用于注入除盐水的注水口以及输出制备完成还原剂的出液口，所述液位计设置于溶液制备罐侧壁上，所述搅拌器及加热器分别设置于溶液制备罐内，所述注水口及加料斗分别设置于溶液制备罐的顶部，所述出液口设置于溶液制备罐的底部。[0010] 进一步地，所述输送单元包括输送管道、第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、设置于每层喷枪前的第三开关阀、设置于每层喷枪中用于控制单个喷枪的第四开关阀和第二调节阀、第二流量计，所述第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、第三开关阀、第四开关阀、第二调节阀、第二流量计沿输送管道依次设置，所述输送单元还包括用于保证溶液管路压力稳定的稳压阀，通过输送管道稳压阀的一端与溶液储液罐连通，另一端连通于溶液输送泵及第二开关阀之间的输送管道上。[0011] 进一步地，所述第一开关阀对应溶液制备罐设置多个，各溶液制备罐的出液口与输送管道之间均设置第一开关阀。[0012] 进一步地，所述溶液输送泵设置两个，两个溶液输送泵并联设置于输送管道中。[0013] 进一步地，所述声波测温装置由声波发射器及声波接收器组成，所述声波发射器及声波接收器对称设置于焚烧炉炉膛的侧壁上。[0014] 优选的，所述喷枪为自动伸缩式喷枪。[0015] 进一步地，所述焚烧炉烟气深度脱硝处理系统还包括中央控制单元，所述中央控制单元通过线路分别与加热器、第一开关阀、溶液输送泵、第二开关阀、第一调节阀、第一流量计、第三开关阀、第四开关阀、第二调节阀、第二流量计、声波测温装置信号连接。[0016] 有益效果[0017] 本实用新型提出的焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，具有如下有益效果：[0018] (1)优化了还原剂制备工艺，提高系统的安全及稳定性；[0019] (2)优化了脱硝系统的测温方式，提高脱硝效率并减少还原剂消耗，还可减少氨逃逸污染。[0020] (3)优化了喷枪结构及工作方式，提高系统的自动化程度，并避免喷枪长期在高温条件下的损伤。附图说明[0021] 图1是本实用新型具体实施例1中焚烧炉烟气深度脱硝处理系统的结构示意图；[0022] 图2是本实用新型具体实施例1中声波测温装置平面布置图。[0023] 图中：100-溶液制备罐、110-液位计、120-加热器、130-搅拌器、140-加料斗、210-输送管道、211-第一开关阀、212-第二开关阀、213-第三开关阀、214-第四开关阀、220-溶液输送泵、231-第一调节阀、232-第二调节阀、241-第一流量计、242-第二流量计、250-稳压阀、300-喷枪、400-声波测温装置、500-锅炉截面。具体实施方式[0024] 为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本实用新型创造。[0025] 具体实施例1[0026] 一种焚烧炉烟气深度脱硝处理系统，如图1所示，包括用于制备并储存还原剂的储存单元、用于输送还原剂的输送单元、用于喷射还原剂的喷射单元、设置于焚烧炉上用于检测焚烧炉炉膛内温度的声波测温装置400。所述储存单元与喷射单元通过输送单元连通。[0027] 具体的，所述储存单元包括溶液制备罐100，所述溶液制备罐100设置多个，各溶液制备罐100并联设置于输送单元中。多个溶液制备罐100互为备用，溶液制备罐100中制备完成的还原剂直接储存与溶液制备罐100中，避免了现有技术中采用单台溶液制备罐100及单台溶液储罐配制缺乏备用的不确定性。[0028] 优选的，所述溶液制备罐100设置两台，切换使用。[0029] 具体的，如图2所示，所述声波测温装置400沿焚烧炉炉膛设置多个，各声波测温装置400分别对应焚烧炉炉膛内划分的多个声波测温分区。所述声波测温装置400由声波发射器及声波接收器组成，所述声波发射器及声波接收器对称设置于焚烧炉炉膛的侧壁上。采用这种声波测温技术，可以实时获得整个锅炉截面500的温度，随着烟气上升，其热量逐步被余热锅炉吸收利用，烟气温度下降，由此模拟出余热锅炉的立体温度场。[0030] 具体的，所述喷射单元包括对应多个声波测温分区设置的多层喷枪300，每层喷枪300中设置多个喷枪300且各喷枪300单独控制，提高自动化水平。喷枪300层数及数量可锅炉大小、焚烧炉类型等项目实际情况进行调整。

[0031] 具体的，溶液制备罐100包括用于监测溶液制备罐100内液面高度的液位计110、搅拌器130、加热器120、用于加入待制备还原剂的加料斗140、用于注入除盐水的注水口以及输出制备完成还原剂的出液口，所述液位计110设置于溶液制备罐100侧壁上，所述搅拌器130及加热器120分别设置于溶液制备罐100内，所述注水口及加料斗分别设置于溶液制备罐100的顶部，所述出液口设置于溶液制备罐100的底部。[0032] 具体的，所述输送单元包括输送管道210、第一开关阀211、溶液输送泵220、第二开关阀212、第一调节阀231、第一流量计241、设置于每层喷枪300前的第三开关阀213、设置于每层喷枪300中用于控制单个喷枪300的第四开关阀214和第二调节阀232、第二流量计242，所述第一开关阀211、溶液输送泵220、第二开关阀212、第一调节阀231、第一流量计241、第三开关阀213、第四开关阀214、第二调节阀232、第二流量计242沿输送管道210依次设置，所述输送单元还包括用于保证溶液管路压力稳定的稳压阀250，通过输送管道210稳压阀250的一端与溶液储液罐连通，另一端连通于溶液输送泵220及第二开关阀212之间的输送管道210上。

[0033] 本实用新型中稳压阀250可以采用其他稳压装置代替，本实用新型采用的稳压阀250仅是本方案较佳的设置。

[0034] 具体的，所述第一开关阀211对应溶液制备罐100设置多个，各溶液制备罐100的出液口与输送管道210之间均设置第一开关阀211。[0035] 具体的，所述溶液输送泵220设置两个，两个溶液输送泵220并联设置于输送管道210中。

[0036] 具体的，所述焚烧炉烟气深度脱硝处理系统还包括中央控制单元，所述中央控制单元通过线路分别与加热器120、第一开关阀211、溶液输送泵220、第二开关阀212、第一调节阀231、第一流量计241、第三开关阀213、第四开关阀214、第二调节阀232、第二流量计242、声波测温装置400信号连接。

[0037] 优选的，所述喷枪300为自动伸缩式喷枪300。每个喷枪300可以单独控制，提高了系统的自动化水平。[0038] 优选的，所述自动伸缩式喷枪300设置三层。[0039] 具体的，所述焚烧炉烟气深度脱硝处理系统根据上述立体温度场提供的温度数据，控制每支喷枪300的动作，只需在温度合适区域选择合适的喷枪300进行工作，确保工作的喷枪300处于最优的工作条件，喷入的还原剂能与烟气中的NOx发生反应，提高了脱硝效率，减少了物料消耗与氨逃逸。而现有技术中，SNCR喷枪300为整层同时工作或退出，由于每支喷枪300的工作条件不同，部分喷枪300喷出的尿素溶液未能与烟气中的NOx发生反应，造成SNCR系统整体脱硝效率低，氨逃逸率较高，造成了环境污染。[0040] 相比于现有技术中常规点测温技术，本实用新型采用更为精确的声波测温技术，不仅可实时获取整个锅炉截面500的温度数据，而且还可由此模拟得出整个锅炉的温度场，避免了现有技术中点测温技术由于只能获取测温点的温度数据而存在较大的误差缺陷。[0041] 具体使用时，常规SNCR技术采用尿素或氨水作为还原剂，本实施例以尿素为例，对本实用新型的使用过程进行具体的阐述，如下：[0042] 在装有尿素溶液的溶液制备罐100中加入适量除盐水，当溶液制备罐100侧壁上部液位计110检测到除盐水液位达到设计值时，停止加入除盐水，然后开启加热器120将除盐水加热至40-50℃。开启搅拌器130，将尿素颗粒经加料斗140加入到溶液制备罐100中，经搅拌器130充分搅拌，尿素颗粒全部溶解于除盐水中，制成尿素溶液，制备的尿素溶液的浓度约为5％-40％，可根据项目情况制备不同浓度的尿素溶液。[0043] 来自溶液制备罐100中的尿素溶液经过输送管道210上设置的溶液输送泵220加压后，经第二开关阀212、第一调节阀231、第一流量计241、第三开关阀213、第四开关阀214、第二流量计242、喷枪300输送至锅炉喷射区。在溶液输送泵220出口设置稳压阀250，保证输送管路压力稳定。第一调节阀231根据第一流量计241、及设置于余热锅炉出口或者烟囱位置的NOX浓度计反馈的数据进行尿素溶液的流量调节，控制喷入锅炉的尿素溶液总量。每一层喷枪300设置一个第二开关阀212，便于检修时使用。在合适的锅炉截面500安装一层数支声波测温装置400，其测得的温度场数据通过中央控制单元处理并形成指令发送至每支喷枪300，在每支喷枪300前设置第四开关阀214，第四开关阀214与喷枪300联动，当喷枪300根据指令伸入锅炉，第四开关阀214即开启，尿素溶液经喷枪300喷入锅炉。当喷枪300根据指令退出锅炉，第四开关阀214提前数秒关闭，尿素溶液不再喷入锅炉。为保证每支喷枪300投入的还原剂流量相近，在每支喷枪300前设置第二调节阀232、第二流量计242。喷射区设置两层喷枪300或三层喷枪300，根据安装于锅炉壁上的铂热电阻等测温装置反馈的温度数据，选择一层喷枪300，将其插入锅炉进行工作。另一层喷枪300拔出。[0044] 传统技术中，由于尿素溶液经历制备、转运、存储等过程较长，一旦这个过程中发生任一设备故障，即可导致整个系统无法提供还原剂，影响整体系统的安全性与稳定性。因此，本实用新型系统采用两台溶液制备罐100且两台溶液制备罐100与输送管路并联。两台溶液制备罐100通过第一开关阀211交替使用，为SNCR系统提供尿素溶液。[0045] 以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。