本发明涉及选择性非催化还原(sncr)脱硝技术领域，具体涉及一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统，尤其涉及一种低nox燃烧+sncr脱硝耦合技术方案nox超低排放的煤粉工业锅炉sncr脱硝系统。

　　工业锅炉是我国生产生活中重要的热能动力设备，其中约80％以上为燃煤工业锅炉，每年耗原煤约7亿吨，约占全国年耗煤总量的20％。燃煤工业锅炉排放的污染物总量巨大，且排放源小而分散，同时，燃煤工业锅炉也是作为nox排放的主要来源之一，国家对其nox的限排要求日趋严格。环保部发布的最新版《锅炉大气污染物排放标准》gb13271-2014规定，重点地区燃煤工业锅炉nox排放限值为200mg/m3，因此，目前绝大多数燃煤工业锅炉将面临着因烟气排放超标而被迫淘汰的困境。

　　我国锅炉脱硝技术起步kaiyun体育网页较晚，且主要在电站锅炉中得到推广应用。目前，锅炉脱硝技术主要有以下两类：一类是采用低nox燃烧技术，如空气分级燃烧、燃料分级燃烧、低氧燃烧、烟气再循环等，从源头上减少nox的产生；另一类是烟气脱硝技术，主要有选择性催化还原(scr)与选择性非催化还原(sncr)两种。

　　现有一种高效低nox液态排渣煤粉工业锅炉系统，以煤粉燃烧器为核心设备，在燃烧器内采用低nox煤粉燃烧技术，最终达到低nox排放的优异特性。锅炉正常运行时，烟气不经后续脱硝处理，nox排放值即低于150mg/m3，完全满足当前国家《锅炉大气污染物排放标准》gb13271-2014排放限值要求。针对燃煤工业锅炉的nox实施超低排放已成大势所趋，部分省市已提出燃煤工业锅炉的nox排放值低于50mg/m3的要求。由于减少锅炉烟气中烟尘含量、硫含量的技术相对容易和成熟，减少nox含量的技术难度大，因此，解决燃煤工业锅炉nox超低排放问题迫在眉睫。

　　sncr脱硝技术具有成本低廉、工艺简单、阻力小、系统占地面积小等特点，sncr作为一种成熟的脱硝技术，在我国大中型循环流化床锅炉中应用广泛。其基本原理为：将含有氨基的还原剂如尿素、氨水或液氨等，喷入锅炉800℃～1100℃的温度区域，在特定的温度、氧气存在的条件下，选择性的把烟气中的nox还原为无污染的n2和h2o，是烟气中nox的末端处理技术。sncr脱硝技术在反应过程中不需要使用催化剂，相较于scr技术成本较低。

　　现有燃煤工业锅炉，如层状燃烧锅炉、悬浮燃烧锅炉等，由于受到炉膛尺寸、炉膛空间所限等因素的影响，还原剂在炉膛内较难混合均匀，炉膛温度较难长时间处于sncr脱硝适宜温度窗口，还原剂在烟气中有足够的停留时间难以保证，炉膛氧气含量高，炉膛烟气含尘量也高，这些因素导致sncr的脱硝效率不高，nox的还原率一般仅为30％～60％，难以满足日益严厉的nox排放限制要求。现有燃煤工业锅炉nox排放较高，一般nox排放值在300mg/m3以上，仅仅依赖sncr脱硝技术很难经济有效达到nox低于50mg/m3的超低排放要求。

　　公告号为cn102716665b的中国发明专利公开了一种cfb锅炉sncr+scr混合法烟气脱硝系统，属于锅炉脱硝装置，包括设于烟气上游的sncr脱硝装置以及设于烟气下游的scr脱硝装置。该发明中cfb炉属于沸腾炉，其燃烧方式介于层状燃烧与悬浮燃烧之间的一种燃烧设备；其采用的脱硝方式不同，采用sncr+scr混合法烟气脱硝系统，该工艺前端是sncr装置，后端是scr装置，且scr系统昂贵的装置成本和相关催化剂的限制，其技术在燃煤工业锅炉上实施难度较大。

　　为解决现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种结合高效低nox液态排渣煤粉燃烧技术，实现煤粉工业锅炉nox超低排放的煤粉工业锅炉sncr脱硝系统。

　　本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统，包括低nox煤粉燃烧器、锅炉、sncr脱硝系统，所述低nox煤粉燃烧器置于锅炉外侧，其尾部与锅炉内部相通，所述sncr脱硝系统与锅炉内部相通，用于将还原剂喷入锅炉内部，使得nox在所述锅炉内部被还原。

　　优选地，所述低nox煤粉燃烧器包括喷燃器和燃烧室，所述喷燃器内部设置有稳燃钝体。当煤粉气流绕过稳燃钝体时，稳燃钝体后面会形成一个稳定的回流区，回流区内部充满卷吸回来的高温烟气，使回流区成为一个较稳定的热源，回流区外侧和煤粉主流间的区域，是新鲜煤粉气流与高温烟气的湍流混合区。

　　优选地，所述低nox煤粉燃烧器采用分级布风结构，所述分级布风结构包括在所述低nox煤粉燃烧器的侧壁沿所述低nox煤粉燃烧器的轴线方向设置的多级进风管，所述低nox煤粉燃烧器采用高温低氧气氛下煤粉燃烧，液态排渣；按煤粉燃烧阶段将不同比例的配风通过不同级别的进风管送至燃烧器的内部，从而实现高温燃烧、低nox排放、液态排渣。

　　优选地，所述sncr脱硝系统包括还原剂配制模块、还原剂储存模块、还原剂计量输送模块、还原剂喷射模块，用于将还原剂溶液喷入锅炉内部。

　　优选地，所述还原剂由还原剂配制模块配制后输送至还原剂储存模块存放，所述还原剂计量输送模块与所述还原剂喷射模块相连接。

　　优选地，所述还原剂配制模块包括配制罐、温度计，所述配制罐外侧设置有进料口、冷软水管、热软水管、给液泵，所述配制罐内设置有搅拌机；

　　所述还原剂储存模块包括储液桶、排污口、出液口，通过还原剂配制模块的给液泵将配置好的还原剂输入所述储液桶中储存；或所述还原剂配制模块的水平高度大于或等于所述储液桶；

　　所述还原剂计量输送模块包括依次设置的阀门、过滤器、输送泵、止回阀、压力表、流量计；

　　所述还原剂喷射模块包括压缩空气管路、还原剂管路和若干脱硝喷枪，所述压缩空气管路包括压缩空气气缸，所述还原剂管路包括还原剂稳压罐；所述压缩空气气缸与脱硝喷枪相连接，所述还原剂稳压罐与脱硝喷枪相连接。

　　所述还原剂喷射模块的脱硝喷枪位于锅炉内周侧，所述脱硝喷枪的喷头位于炉膛内适宜温度区域，所述适宜温度为800℃～1100℃。

　　优选地，所述还原剂包括尿素、氨水或液氨，所述还原剂溶液质量浓度为5％～50％。

　　一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统，包括低nox煤粉燃烧器(3)、锅炉(9)、sncr脱硝系统，所述低nox煤粉燃烧器(3)置于锅炉(9)外侧，其尾部与锅炉(9)内部相通，所述sncr脱硝系统与锅炉(9)内部相通，用于将还原剂喷入锅炉(9)内部，使得nox在所述锅炉(9)内部被还原。

　　所述低nox煤粉燃烧器(3)包括喷燃器(4)和燃烧室(5)，所述喷燃器(4)内部设置有稳燃钝体(6)。

　　所述低nox煤粉燃烧器(3)采用分级布风结构，所述分级布风结构包括在所述低nox煤粉燃烧器(3)的侧壁沿所述低nox煤粉燃烧器(3)的轴线方向设置的多级进风管；所述低nox煤粉燃烧器(3)采用高温低氧气氛下煤粉燃烧，液态排渣。

　　所述锅炉(9)包括蒸汽锅炉(9)、热水锅炉(9)、有机热载体锅炉(9)中的一种。

　　所述sncr脱硝系统包括还原剂配制模块(14)、还原剂储存模块(15)、还原剂计量输送模块(16)、还原剂喷射模块(17)，用于将还原剂喷入锅炉(9)内部。

　　所述还原剂由还原剂配制模块(14)配制后输送至还原剂储存模块(15)存放，所述还原剂计量输送模块(16)与所述还原剂喷射模块(17)相连接。

　　所述还原剂配制模块(14)包括配制罐(14-1)、温度计(14-6)，所述配制罐(14-1)外侧设置有进料口(14-5)、冷软水管(14-2)、热软水管(14-4)、给液泵(14-7)，所述配制罐(14-1)内设置有搅拌机(14-3)；

　　所述还原剂储存模块(15)包括储液桶(15-1)、排污口(15-2)、出液口(15-3)，通过还原剂配制模块(14)的给液泵(14-7)将配置好的还原剂输入所述储液桶(15-1)中储存；或所述还原剂配制模块(14)的水平高度大于或等于所述储液桶(15-1)；

　　所述还原剂计量输送模块(16)包括依次设置的阀门(16-1)、过滤器(16-2)、输送泵(16-3)、止回阀(16-4)、压力表(16-5)、流量计(16-6)；

　　所述还原剂喷射模块(17)包括压缩空气管路、还原剂管路和若干脱硝喷枪(17-1)，所述压缩空气管路包括压缩空气气缸(17-2)，所述还原剂管路包括还原剂稳压罐(17-3)；所述压缩空气气缸(17-2)与脱硝喷枪(17-1)相连接，所述还原剂稳压罐(17-3)与脱硝喷枪(17-1)相连接。

　　所述锅炉(9)包括内部中空的炉膛(10)，所述炉膛(10)为脱硝反应区；

　　所述还原剂喷射模块(17)的脱硝喷枪(17-1)位于锅炉(9)内周侧，所述脱硝喷枪(17-1)的喷头位于炉膛(10)内适宜温度区域，所述适宜温度为800℃～1100℃。

　　所述低nox煤粉燃烧器由所述一次风粉管道供入煤粉，所述二次风管道将空气通过分级送风方式供入燃烧器中，采用空气分级燃烧、高温低氧燃烧、旋风燃烧技术等，在燃烧过程中控制nox的生成量。所述低nox煤粉燃烧器作为煤粉主燃烧区，采用高温旋流燃烧、液态排渣技术，实现了液态渣的收集，进入炉膛的为较洁净的烟气。

　　在sncr脱硝系统中，反应温度窗口是影响还原剂反应的最关键因素，nox还原反应对反应温度非常敏感，存在最佳反应温度窗口，直接决定了sncr脱硝反应能否进行。同时，炉内停留时间和烟气混合程度两个因素对sncr脱硝效果影响也很大，而以上三个因素又取决于还原剂的喷射位置，直接决定了脱硝效果的优劣。

　　在燃煤工业锅炉中，若锅炉炉膛参数能满足sncr脱硝技术要求，sncr脱硝技术如能与低nox燃烧技术联合使用，采用炉内sncr脱硝技术进一步降低nox的浓度以期达到超低排放要求不失为一种有效方法。

　　本发明锅炉炉膛底部温度总体保持在800℃～1150℃之间，炉膛顶部温度总体上保持在700℃～950℃范围内，炉膛区域温度能够保持在800℃～1100℃之间，满足sncr脱硝所需反应温度窗口条件；

　　本发明锅炉搭载外置式液态排渣煤粉燃烧器，炉膛仅部分作为燃烧空间，主要还是作为换热空间，因此，还原剂喷射位置选择余地大，能够保证还原剂在烟气中有足够的停留时间；在相同条件下，还原剂在炉内停留时间较长，脱硝效果更好；煤中灰分大部分以液态渣的形式排出，烟气含尘量大大降低，进入炉膛的烟气较为干净，非常有利于还原剂与nox的混合接触和还原反应；

　　本发明反应中含氧量较低，由于锅炉搭载的是外置式液态排渣煤粉燃烧器，采用低nox燃烧技术，高温低氧燃烧气氛下有利于抑制nox的生成，炉膛过量空气系数控制在1.10～1.40之内，在此含氧量情况下有利于sncr脱硝反应进行。在缺氧的情况下，sncr脱硝反应并不会发生，在有氧的情况下，sncr脱硝反应才能进行，但氧浓度不宜过高，过高的氧浓度会使最大的脱硝率下降。

　　因此，在煤粉工业锅炉炉内完全具备实施sncr脱硝技术方案的各项应用条件。“低nox燃烧+sncr脱硝”耦合技术方案达到nox低于50mg/m3的超低排放要求是可行的，脱硝效率高，还原剂用量少，运行费用较低，为减少大气污染提供了一种有效保障。

　　(1)本发明采用“低nox燃烧+sncr脱硝”耦合技术方案，得到燃煤工业锅炉烟气中nox低于50mg/m3的超低排放技术效果；

　　(2)本发明通过在锅炉炉膛适宜温度区域布置喷枪，可以在炉膛内部对烟气进行进一步脱硝处理。还原剂与烟气的混合程度决定了反应的进程和速度，还原剂喷入量可根据锅炉运行工况调节喷枪组合搭配，所以具有喷淋区覆盖面积和还原剂的混合均匀，达到提高脱销效率的技术效果；

　　(3)系统结构简单，方法易行；sncr技术不需要改变锅炉的设备装置，仅需加装还原剂(氨水、液氨、尿素等)储槽、脱硝喷枪装置和喷射口即可；符合我国目前中小型锅炉的改造；

　　(4)结合低nox煤粉燃烧技术，实现了煤粉工业锅炉nox的超低排放，脱硝效率可高达80％～95％，相对于现有技术中30％～60％的脱硝率，取得了重大的技术进步，为煤粉工业锅炉烟气脱硝提供一种可靠的方案。

　　图2是本发明实施例的一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统的还原剂配制模块的结构示意图；

　　图3是本发明实施例的一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统的还原剂储存模块的结构示意图；

　　图4是本发明实施例的一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统的还原剂计量输送模块的结构示意图；

　　图5是本发明实施例的一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统的还原剂喷射模块的结构示意图；

　　附图标记：1、一次风和煤粉；2、二次热风；3、低nox煤粉燃烧器；4、喷燃器；5、燃烧室；6、稳燃钝体；7、液态渣；8、出渣机；9、锅炉；10、炉膛；11、对流管束；12、烟气出口；13、炉膛灰渣口；14、还原剂配制模块；14-1、配制罐；14-2、冷软水管；14-3、搅拌机；14-4、热软水管；14-5、进料口；14-6、温度计；14-7、给液泵；15、还原剂储存模块；15-1、储液桶；15-2、排污口；15-3、出液口；16、还原剂计量输送模块；16-1、阀门；16-2、过滤器；16-3、输送泵；16-4、止回阀；16-5、压力表；16-6、流量计；17、还原剂喷射模块；17-1、脱硝喷枪；17-2、压缩空气气缸；17-3、还原剂稳压罐。

　　以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：

　　如图1所示，一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统，包括低nox煤粉燃烧器3、锅炉9、sncr脱硝系统，低nox煤粉燃烧器3置于锅炉9外侧，其尾部与锅炉9内部相通，sncr脱硝系统与锅炉9内部相通，用于将还原剂喷入锅炉9内部，使得nox在锅炉9内部被还原。低nox煤粉燃烧器3包括喷燃器4和燃烧室5，喷燃器4内部设置有稳燃钝体6。低nox煤粉燃烧器3采用分级布风结构，分级布风结构包括在低nox煤粉燃烧器3的侧壁沿低nox煤粉燃烧器3的轴线方向设置的多级进风管；低nox煤粉燃烧器3采用高温低氧气氛下煤粉燃烧，液态排渣。锅炉9包括蒸汽锅炉9、热水锅炉9、有机热载体锅炉9中的一种。sncr脱硝系统包括还原剂配制模块14、还原剂储存模块15、还原剂计量输送模块16、还原剂喷射模块17，用于将还原剂喷入锅炉9内部。

　　还原剂由还原剂配制模块14配制后输送至还原剂储存模块15存放，还原剂计量输送模块16与还原剂喷射模块17相连接。还原剂配制模块14包括配制罐14-1、温度计14-6，配制罐14-1外侧设置有进料口14-5、冷软水管14-2、热软水管14-4、给液泵14-7，配制罐14-1内设置有搅拌机14-3；还原剂储存模块15包括储液桶15-1、排污口15-2、出液口15-3，通过还原剂配制模块14的给液泵14-7将配置好的还原剂输入储液桶15-1中储存；或还原剂配制模块14的水平高度大于或等于储液桶(15-1)；还原剂计量输送模块(16)包括依次设置的阀门16-1、过滤器16-2、输送泵16-3、止回阀16-4、压力表16-5、流量计16-6；还原剂喷射模块17包括压缩空气管路、还原剂管路和若干脱硝喷枪17-1，压缩空气管路包括压缩空气气缸17-2，还原剂管路包括还原剂稳压罐17-3；压缩空气气缸17-2与脱硝喷枪17-1相连接，还原剂稳压罐17-3与脱硝喷枪17-1相连接。

　　锅炉9包括内部中空的炉膛10，炉膛10为脱硝反应区；还原剂喷射模块17的脱硝喷枪17-1位于锅炉9内周侧，脱硝喷枪17-1的喷头位于炉膛10内适宜温度区域，适宜温度为800℃～1100℃。还原剂包括尿素、氨水或液氨，还原剂溶液质量浓度为5％～50％。

　　低nox煤粉燃烧器3前部设有一次风粉管道，上部设有二次风管道，一次风粉管道将煤粉输送至低nox煤粉燃烧器3入口，二次风管道输送空气供给煤粉燃烧，低nox煤粉燃烧器3搭载在炉膛10前墙，作为煤粉的主燃烧区，将高温烟气送入炉膛10；炉膛10在侧墙适宜温度区域(800℃～1100℃)设置sncr还原剂喷射点，还原剂由sncr系统提供，还原剂喷射点布置有脱硝喷枪17-1，如图2、图3所示，还原剂由还原剂配制装置配置后输送至还原剂储存装置中存放，如图4所示，经还原剂输送装置与喷射点布置的脱硝喷枪17-1连接，脱硝喷枪17-1将还原剂喷入炉膛10适宜温度区进行脱硝反应。该sncr脱硝系统脱硝效率可高达80％以上，结合低nox燃烧技术，完全实现能够nox低于50mg/m3的超低排放要求。

　　对流管束11通过对流换热的方式，接收烟气传递的热量，对流管束11布置在炉膛10的中后部，与炉膛10及烟气出口12相连接；炉膛灰渣口13，位于炉膛10底部，是由前后水冷壁管弯曲而形成的倾斜的冷灰斗。

　　低nox煤粉燃烧器3由一次风和煤粉管道供入煤粉，二次风管道将空气通过分级送风方式供入燃烧器中，采用空气分级燃烧、高温低氧燃烧技术，在燃烧过程中控制nox的生成量。烟气不经后续脱硝处理，nox排放值即低于150mg/m3。

　　低nox煤粉燃烧器3作为煤粉主燃烧区，采用高温旋流燃烧、液态排渣技术，实现了液态渣7的收集，进入炉膛10的为较洁净的烟气。

　　炉膛10在适宜温度(800℃～1100℃)区域设置还原剂喷射点，还原剂喷射点在炉膛10单侧或双侧布置，每侧布置至少一层，每层至少布置一个。炉膛10作为脱硝反应区，脱硝反应在炉膛10完成。

　　如图5所示，还原剂由sncr系统提供；还原剂可为尿素溶液；还原剂浓度为5％～50％；还原剂喷射点均布置脱硝喷枪17-1。脱硝喷枪17-1通过卡扣与炉膛10还原剂喷射点连接，便于拆装及调节位置。

　　还原剂由还原剂配制装置配制后输送至还原剂储存装置存放，再经还原剂输送装置与喷射点布置的脱硝喷枪17-1连接。脱硝喷枪17-1将还原剂喷入炉膛10适宜温度区。脱硝喷枪17-1的使用可根据锅炉9运行情况调节数量，保证炉膛10反应区还原剂均匀喷射。

　　本发明通过在锅炉9的炉膛10内适宜温度区域布置喷枪，可以在炉膛10内部对烟气进行脱硝处理，可根据锅炉9运行工况调节喷枪组合搭配，保证喷淋区覆盖面积和还原剂的混合均匀；系统结构简单，方法易行，脱硝效率可高达80％以上，结合低nox燃烧技术，实现了煤粉工业锅炉nox低于50mg/m3的超低排放要求，为煤粉工业锅炉9烟气脱硝提供一种可行性方案。

　　a、一次风和煤粉1进入所述低nox煤粉燃烧器3，在所述喷燃器4中点燃，在所述燃烧室5中燃烧，所述二次热风2将空气通过分级送风方式供入，采用空气分级燃烧、高温低氧燃烧法，在燃烧过程中控制nox的生成量；

　　b、煤粉在燃烧室5中燃烧，采用高温旋流燃烧、液态排渣技术，液态渣7通过出渣机8排出，较洁净的烟气进入炉膛10；

　　c、炉膛10仅部分作为燃烧空间，炉膛10过量空气系数控制在1.10～1.40之内；

　　d、所述还原剂通过还原剂喷射单元中的脱硝喷枪17-1喷入所述炉膛800℃～1100℃的适宜温度区，与烟气混合并反应，在炉膛10内完成氮氧化物的脱除，脱硝完成后的烟气经锅炉9的烟气出口12排出。

　　该方法已在上海题桥江苏纺织科技有限公司热力车间内成功实施，锅炉9为20t/h高效低nox蒸汽煤粉工业锅炉9，在具体实施过程中，发明人通过上述实施例，验证本发明的技术效果。

　　一种煤粉工业锅炉sncr脱硝系统，与实施例1的不同之处在于，本实施例的锅炉9为12t/h高效低nox蒸汽煤粉工业锅炉9，sncr脱硝工艺相同。脱硝效率可达85％，实现了煤粉工业锅炉nox低于50mg/m3的超低排放要求。

　　一种煤粉工业锅炉9sncr脱硝系统，与实施例1的不同之处在于，本实施例的锅炉9为8.4mw高效低nox有机热载体煤粉工业锅炉9，sncr脱硝工艺相同。脱硝效率可达90％，实现了煤粉工业锅炉nox低于50mg/m3的超低排放要求。

　　以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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　　针对燃煤工业锅炉NOx排放难以达标的问题，提出低NOx燃烧+SNCR脱硝耦合技术方案。通过优化燃烧器结构实现高温低氧燃烧，配合炉膛内精准喷射还原剂，在800-1100℃温度窗口完成高效脱硝...

　　7、SNCR脱硝系统的阶梯式喷射装置及采用该装置的脱硝系统的制作...

　　针对循环流化床锅炉SNCR脱硝系统中还原剂与烟气混合不充分、脱硝效率低的问题，提出阶梯式喷射装置。通过将喷射单元沿烟气流动方向阶梯布置，结合套管与喷枪的结构设计，实现还原剂多点均匀喷射，增强与...

　　8、SNCR脱硝系统的阶梯式喷射装置及采用该装置的脱硝系统的制作...

　　针对循环流化床锅炉SNCR脱硝系统中还原剂与烟气混合不充分、脱硝效率低的问题，提出阶梯式喷射装置。通过沿烟气流向阶梯布置喷射单元，使喷枪横跨烟道并多点位喷射，结合套管冷却结构，有效降低喷射阻力...

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