專利名稱：一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤炭燃燒技術(shù)，特別是一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法。
背景技術(shù)：
目前我國燃煤電廠中間倉儲式煤粉鍋爐比較多，這種鍋爐一般將“乏氣”(由鍋爐制粉系統(tǒng)的細粉分離器出來的含有約10% 20%的煤粉氣流)作為三次風(fēng)由三次風(fēng)噴口送入鍋爐中燃燒。為響應(yīng)國家環(huán)保政策《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，這類鍋爐一般需要進行脫硝改造，其中《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》 推薦的首選技術(shù)為低氮燃燒技術(shù)。目前，主流的低氮燃燒技術(shù)包括空氣分級燃燒、煤粉再燃等技術(shù)，極少涉及到三次風(fēng)的改造。而根據(jù)某項目的工程經(jīng)驗，對于設(shè)有三次風(fēng)的燃燒系統(tǒng)，經(jīng)過主流的低氮燃燒技術(shù)對燃燒器進行改造以后脫硝效果約為50 %，可以將氮氧化物 (NOx)的排放從初始排放的650mg/Nm3 950mg/Nm3降至350mg/Nm3左右。在停磨的工況下，即無三次風(fēng)進入爐膛的情況，則可以降至200mg/Nm3以下，可見三次風(fēng)的存在大大加大了 NOx的生成量，設(shè)法控制三次風(fēng)燃燒生產(chǎn)的NOx將進一步降低NOx生成。針對三次風(fēng)進行改造以降低NOx排放的方法和裝置，目前主要有3種。池作和等提出了《利用三次風(fēng)濃縮再燃降低NOx排放裝置》(申請?zhí)?2216516. 9， 參見圖1)和《利用三次風(fēng)中細煤粉收集再燃降低NOx排放方法及系統(tǒng)》(申請?zhí)?200410052977. 4，參見圖幻，這兩種技術(shù)均是采用某種方法濃縮三次風(fēng)，將濃縮的三次風(fēng)粉作為再燃燃料，通過再燃的方案降低NOx生成，是一種再燃降低NOx生成的方法。其三次風(fēng)濃縮裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護成本高，占用空間大。呂俊復(fù)等提出了《倉儲式煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)送粉乏氣的分離裝置》(申請?zhí)?200410009997. 3，參見圖幻，該發(fā)明在三次風(fēng)道的排粉風(fēng)機后將三次風(fēng)分離成濃淡兩股，濃相并入一次風(fēng)管，稀相并入二次風(fēng)管，從而解決三次風(fēng)投入導(dǎo)致燃燒效率低的問題，同時有一定NOx控制效果，該技術(shù)系統(tǒng)復(fù)雜，不適合現(xiàn)有機組的改造；而且該技術(shù)將三次風(fēng)與一次風(fēng)和二次風(fēng)混合，在磨煤機投運時有一次風(fēng)和二次風(fēng)倒灌入制粉系統(tǒng)的風(fēng)險。以上三種方法，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，投資成本高，由于新增阻力設(shè)備或增加了氣流流動阻力，所以也增加了運行和維護費用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，提出一種簡單可行、結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低、運行費用低、可實現(xiàn)降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法。為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案如下提供一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法。在燃煤鍋爐燃燒器的三次風(fēng)噴口(1)前端裝設(shè)濃淡分離裝置O)，將含有細煤粉的三次風(fēng)進行分離；經(jīng)過濃淡分離裝置后，三次風(fēng)被分為濃淡的2股，一股為富含煤粉流(3)，另一股為稀煤粉流，中間由隔板( 隔開；富含煤粉流在其燃燒區(qū)域(6)形成局部欠氧燃燒，降低三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物；另一股稀煤粉流(4)燃燒溫度較低，NOx生成同樣得到抑制。濃淡分離裝置是煤炭燃燒技術(shù)中常見的一種設(shè)備，通常用于一次風(fēng)穩(wěn)燃。但是，本發(fā)明創(chuàng)造性地將其用于三次風(fēng)的分流，并在完成分流之后以風(fēng)道中加裝的隔板，使三次風(fēng)在進入三次風(fēng)噴口時仍保持分流狀態(tài)。經(jīng)濃淡分離裝置分離后的三次風(fēng)進行分離，分為濃淡的2股，一股為富含煤粉流(3)，另一股為稀煤粉流；其中，富含煤粉流(3)中的細煤粉含量一般占80% 90%，稀煤粉流中的細煤粉含量一般占10% 20%。該比例關(guān)系隨濃淡分離裝置選型不同而有所變化。富含煤粉流在其燃燒區(qū)域(6)，由于煤粉多，空氣少，形成了局部欠氧燃燒，可大幅降低三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物。而同時，稀煤粉流，由于燃料較少，相對的燃燒溫度較低， NOx生成同樣得到抑制。在本發(fā)明提出之前，對三次風(fēng)的處理主要著眼于再燃技術(shù)，在濃縮基礎(chǔ)上改變其燃燒位置。從沒有能夠在調(diào)整燃燒成分以改變局部的燃燒環(huán)境上進行過探討。因此，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明并不只是僅僅增加了一兩個小部件；更重要的是，本發(fā)明提出了一種全新的技術(shù)理念。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明不需要改造鍋爐制粉系統(tǒng)和三次風(fēng)風(fēng)道；基本不增加三次風(fēng)系統(tǒng)阻力；設(shè)備簡單，對鍋爐燃燒設(shè)備改動??；投資少，運行和維護費用低；可降低三次風(fēng)的氮氧化物生成量。基于上述技術(shù)效果，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明的綜合效益是非?？捎^的。


圖1、2、3分別為現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明提供的一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法示意圖。圖中附圖標(biāo)記1三次風(fēng)噴口 ；2濃淡分離裝置；3富含煤粉流；4稀煤粉流；5隔板；6三次風(fēng)燃燒區(qū)域。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖4，對本發(fā)明的具體實施方式
加以闡述。本發(fā)明中，用于降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物方法的系統(tǒng)，包括燃煤鍋爐及安裝于其上的三次風(fēng)風(fēng)道。在三次風(fēng)噴口 1前的三次風(fēng)風(fēng)道上裝有濃淡分離裝置2， 在濃淡分離裝置2之后的風(fēng)道中加裝有隔板5。對于濃淡分離裝置2本發(fā)明不作限定，可以是簡易撞擊式、連續(xù)可調(diào)式、或者百葉窗式等。此外濃淡分離裝置2的分離位置也不作限定，可以是水平濃淡，也可以是垂直濃淡。在通過濃淡分離裝置2后，由于重力作用和慣性作用，三次風(fēng)中的含煤粉氣流濃度分布不再均勻，發(fā)生了分離。含有細煤粉的三次風(fēng)被分離為兩股分別為富含煤粉流3與稀煤粉流4，并由隔板5保持分流的狀態(tài)，從三次風(fēng)噴口 1進入鍋爐燃燒。
富含煤粉流3進入爐膛后在三次風(fēng)燃燒區(qū)域6燃燒，由于該區(qū)域形成局部欠氧燃燒，所以可以大大降低三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物。另一股稀煤粉流4因燃燒溫度較低， NOx生成同樣得到抑制。
權(quán)利要求
1. 一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法，其特征在于保持鍋爐制粉系統(tǒng)和三次風(fēng)風(fēng)道及三次風(fēng)噴口位置不變，僅在三次風(fēng)噴口(1)前端裝設(shè)濃淡分離裝置 (2)，將含有細煤粉的三次風(fēng)進行分離，分為濃淡的2股，一股為富含煤粉流C3)，另一股為稀煤粉流；在富含煤粉流的燃燒區(qū)域形成局部欠氧燃燒，降低三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤炭燃燒技術(shù)，旨在提供一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物的方法。是在燃煤鍋爐燃燒器的三次風(fēng)噴口前端裝設(shè)濃淡分離裝置，將含有細煤粉的三次風(fēng)進行分離。經(jīng)過濃淡分離裝置后，三次風(fēng)被分為濃淡的2股，一股為富含煤粉流，另一股為稀煤粉流，中間由隔板隔開。富含煤粉流在其燃燒區(qū)域形成局部欠氧燃燒，降低三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物。另一股稀煤粉流燃燒溫度較低，NOx生成同樣得到抑制。本發(fā)明不需要改造鍋爐制粉系統(tǒng)和三次風(fēng)風(fēng)道；基本不增加三次風(fēng)系統(tǒng)阻力；設(shè)備簡單，對鍋爐燃燒設(shè)備改動?。煌顿Y少，運行和維護費用低；可降低三次風(fēng)的氮氧化物生成量。
文檔編號F23K3/02GK102313281SQ201110207350
公開日2012年1月11日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者劉建忠, 劉茂省, 周俊虎, 周志軍, 岑可法, 楊衛(wèi)娟, 楊雪峰, 王智化, 謝斌飛 申請人:浙江百能科技有限公司