一种锅炉环保节能脱硝系统

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种锅炉环保节能脱硝系统。

背景技术

随着现代工业化的发展，空气污染也随之加剧，大量矿物燃料的燃烧产生的废气造成了不可避免的环境污染。尤其氮氧化物作为其中主要产物，可直接对人体呼吸系统、中枢神经系统、心血管系统等产生危害；氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一，酸雨会使农作物大幅减产，蛋白质含量和作物产量下降，酸雨会使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重，最终大面积死亡；氮氧化物与其他污染物在一定条件下，能产生光化学烟雾污染。总之，氮氧化物的污染直接或间接危害着人体健康、生态系统及建筑设施。

蓄热式燃烧技术通过放置在烧嘴中的蓄热体来完成出炉烟气与入炉助燃空气的热交换，蓄热式烧嘴成对安装在炉子两侧，每一对蓄热式烧嘴都是一个燃烧状态，另一个排烟状态，烟气流过蓄热室时热量被蓄热体吸收、并蓄存，从尾部排出的烟气的温度明显降低。助燃空气从蓄热室尾部进入，从头部排出。空气流过蓄热室时蓄热体放热，热量被空气吸收以将空气加热到高温(仅比高温烟气温度低50℃～100℃)，加热后的空气参与燃烧。定时进行换向，使原来燃烧的烧嘴排烟，而原来排烟的烧嘴燃烧，不断周而复始。

高温空气燃烧技术具有如下特点：提高各种工业炉或锅炉的热效率，平均节能30％以上以达到提高炉窑热效率、节能减排的效果；排烟温度低，基本不需要余热回收系统；提高各种工业炉或锅炉炉膛内的温度均匀性；将各种低热值或劣质燃料优质化，节约优质燃料；减少二氧化碳及氮氧化物等有害气体的排放等等。

很多炉体会应用到脱硝控制技术以控制排烟中氮氧化物的含量，但是现有脱硝控制技术不适应蓄热式燃气炉的脱硝系统，因为那会造成脱硝不充分，甚至适得其反造成二次污染，威胁着管理人员的人身安全。

且现有锅炉控制投料脱硝物滞后，不够精确，造成了物料的浪费，且无法调控溶液水含量，造成大量水资源浪费，且多余水喷射进锅炉中，锅炉燃烧蒸发水分浪费了大量的天然气资源，不够节能环保。

现需要一种新型的锅炉脱硝系统，能够解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种锅炉环保节能脱硝系统，通过对现有设备进行技术改造，解决了现有脱硝控制系统滞后，消耗能源较多，不够节能环保的问题。

为解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案：

一种锅炉环保节能脱硝系统，包括，溶液输送系统、混合器、喷射模块、流量监控模块、锅炉检测模块和控制系统；

溶液输送系统，包括软化水箱、软化水输送泵、软化水输送管、氨水箱、氨水输送泵、氨水输送管和变频器，所述软化水输送泵能够将软化水箱中的溶液通过软化水输送管输送至混合器中，所述氨水输送泵能够将氨水箱中的氨水通过氨水输送管输送至混合器中，所述软化水输送泵和氨水输送泵还安装设置有变频器，所述变频器与控制系统相连；

混合器，能够将氨水和软化水进行混合；

喷射模块，用于将软化水与氨水的混合液分散喷射至锅炉的炉膛内，所述喷射模块包括出液管道、喷雾电磁阀和若干喷嘴，所述喷嘴设置在锅炉的炉膛内，出液管道设置在混合器输出端和喷嘴之间，所述喷嘴处还设置有喷雾电磁阀，所述喷雾电磁阀能够将混合液进行雾化通过喷嘴喷出，所述喷雾电磁阀与控制系统电连接；

流量监控模块，所述流量监控模块包括第一流量计和第二流量计，所述第一流量计设置在氨水输送管上，第二流量计设置在混合器与喷嘴之间的出液管道上；

锅炉检测模块，所述锅炉检测模块设置在锅炉炉膛内，所述锅炉检测模块包括烟气分析仪、温度检测件和压力检测件，所述烟气分析仪能够检测锅炉排放烟气的氮氧化物含量，所述温度检测件用于检测炉膛内温度，所述压力检测件用于检测炉膛内的压力；

控制系统，所述控制系统能够控制各模块运行，并能够通过锅炉检测模块检测数据控制变频器频率。

优选的，所述软化水输送泵和氨水输送泵为变频螺杆泵。

优选的，所述软化水输送泵和氨水输送泵均有两组，所述软化水输送泵和氨水输送泵分别设置有控制开关，所述控制开关与控制系统相连。

优选的，还包括液位监测模块，所述液位监测模块包括液位传感器和警报装置，所述液位传感器设置在软化水箱和氨水水箱内，所述液位传感器与外部设置的警报装置电连接，所述液位传感器能够检测述软化水箱和氨水水箱内溶液剩余容积。

优选的，所述控制系统还与外部控制显示设备相连，所述控制显示设备包括显示器和控制主机，所述显示器能够实时显示和存储检测数据，所述控制主机能够远程控制各模块运行。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1)现有技术输送泵输送效率较低，且不方便控制调整泵传输速率，本发明设置有软化水输送泵和氨水输送泵，采用螺杆泵作为输送泵提高了输送效率，且控制输送速率反馈更快，使用更加方便。

2)为了保证锅炉处喷雾脱硝的效果，氨水与软化水混合后通过出液管道输送至喷嘴处，出液管道中的出液流量需保证在一恒定的值，本发明在锅炉内设置有锅炉检测模块，能够对锅炉排气中氮氧化物含量值，锅炉内温度和压力进行检测，根据检测获得的氮氧化物含量和锅炉负荷，再通过控制系统控制变频器调整软化水输送泵和氨水输送泵的输送量，使得混合液流量保持一定，通过调整氨水输送泵与软化水输送泵输送量比例，来起到满足脱硝效果的同时，节约氨水使用量，实现节能环保。

3)为了获得更好的检测反馈，本发明在和氨水输送泵后端的氨水输送管处设置有第一流量计，能够从氨水配送前端就能够获得氨水输出量，通过控制系统控制变频器调整氨水输送泵后能够及时获得氨水量的变化反馈，不会出现调节滞后，浪费资源的问题，实现节能环保。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明模块示意图；

标号说明：软化水箱1、软化水输送泵2、软化水输送管3、氨水水箱4、氨水输送泵5、氨水输送管6、混合器7、出液管道8、喷嘴9、第一流量计10、第二流量计11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来详细说明本发明的具体内容。

如图1-2所示，本实施例提供了一种锅炉环保节能脱硝系统，包括，溶液输送系统、混合器7、喷射模块、流量监控模块、锅炉检测模块和控制系统；

溶液输送系统，包括软化水箱1、软化水输送泵2、软化水输送管3、氨水水箱4、氨水输送泵5、氨水输送管6和变频器，所述软化水输送泵2能够将软化水箱1中的溶液通过软化水输送管3输送至混合器7中，所述氨水输送泵5能够将氨水水箱4中的氨水通过氨水输送管6输送至混合器7中，所述软化水输送泵2和氨水输送泵5还安装设置有变频器，所述变频器与控制系统相连；

混合器7，能够将氨水和软化水进行混合；

喷射模块，用于将软化水与氨水的混合液分散喷射至锅炉的炉膛内，所述喷射模块包括出液管道8、喷雾电磁阀和若干喷嘴9，所述喷嘴9设置在锅炉的炉膛内，出液管道8设置在混合器7输出端和喷嘴9之间，所述喷嘴9处还设置有喷雾电磁阀，所述喷雾电磁阀能够将混合液进行雾化通过喷嘴9喷出，所述喷雾电磁阀与控制系统电连接；

流量监控模块，所述流量监控模块包括第一流量计10和第二流量计11，所述第一流量计10设置在氨水输送管6上，第二流量计11设置在混合器7与喷嘴9之间的出液管道8上；

锅炉检测模块，所述锅炉检测模块设置在锅炉炉膛内，所述锅炉检测模块包括烟气分析仪、温度检测件和压力检测件，所述烟气分析仪能够检测锅炉排放烟气的氮氧化物含量，所述温度检测件用于检测炉膛内温度，所述压力检测件用于检测炉膛内的压力；

控制系统，所述控制系统能够控制各模块运行，并能够通过锅炉检测模块检测数据控制变频器频率。

进一步地，为了获得更好的输送效率和能够方便控制调节软化水和氨水输送速率，所述软化水输送泵2和氨水输送泵5为变频螺杆泵。

进一步地，为了防止输送泵故障时影响除硝效果，所述软化水输送泵2和氨水输送泵5均有两组，所述软化水输送泵2和氨水输送泵5分别设置有控制开关，所述控制开关与控制系统相连。一组软化水输送泵2和氨水输送泵5开启，当软化水输送泵2或氨水输送泵5故障时，开启另一组输送泵，能够维持系统正常运行。

进一步地，还包括液位监测模块，所述液位监测模块包括液位传感器和警报装置，所述液位传感器设置在软化水箱1和氨水水箱4内，所述液位传感器与外部设置的警报装置电连接，所述液位传感器能够检测述软化水箱1和氨水水箱4内溶液剩余容积。当低于一定余量时，警报装置自动报警提醒及时补充溶液，可避免软化水箱1或氨水水箱4内溶液量较少而导致断流的情况，也避免软化水箱1或氨水水箱4内溶液量过多导致压力过高的问题。

进一步地，为了实现能够远程监控和控制整套脱硝系统，所述控制系统还与外部控制显示设备相连，所述控制显示设备包括显示器和控制主机，所述显示器能够实时显示和存储检测数据，所述控制主机能够远程控制各模块运行。

第二流量计检测流量QL2是恒定的，恒压恒流，第一流量计检测流量QL1能够根据锅炉负荷F和锅炉排气检测氮氧化物NOX浓度M调控，锅炉负荷可以从锅炉温度和压力得出，调控后的氨水和软化水共同组成混合液。

第一流量计检测流量QL1＝K1F+K2M其中，K1，K2为调控系数

通过检测得出的锅炉负荷F和锅炉排气检测氮氧化物NOX浓度M，来变频调节氨水和软化水的输送比例，调制新的混合液来满足锅炉排气脱硝效果。

本实施例采用该套系统改进后，耗水量从300L/h减少为100L/h，架设一年锅炉开启8500h，实际减少8500X200＝170000L，即170吨，水喷射至锅炉中变为蒸汽会带走锅炉大量的能量，减少了喷水量同时实现了节约水资源和节约天然气燃烧成本，更为节能环保。

本发明具备以下特点：

1)现有技术输送泵输送效率较低，且不方便控制调整泵传输速率，本发明设置有软化水输送泵和氨水输送泵，采用螺杆泵作为输送泵提高了输送效率，且控制输送速率反馈更快，使用更加方便。

2)为了保证锅炉处喷雾脱硝的效果，氨水与软化水混合后通过出液管道输送至喷嘴处，出液管道中的出液流量需保证在一恒定的值，本发明在锅炉内设置有锅炉检测模块，能够对锅炉排气中氮氧化物含量值，锅炉内温度和压力进行检测，根据检测获得的氮氧化物含量和锅炉负荷，再通过控制系统控制变频器调整软化水输送泵和氨水输送泵的输送量，使得混合液流量保持一定，通过调整氨水输送泵与软化水输送泵输送量比例，来起到满足脱硝效果的同时，节约氨水使用量，实现节能环保。

3)为了获得更好的检测反馈，本发明在和氨水输送泵后端的氨水输送管处设置有第一流量计，能够从氨水配送前端就能够获得氨水输出量，通过控制系统控制变频器调整氨水输送泵后能够及时获得氨水量的变化反馈，不会出现调节滞后，浪费资源的问题，实现节能环保。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。