循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，具體地說是一種循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐在正常的燃燒工況下，產(chǎn)生的NOxi要是燃料型的，爐內(nèi)的NOx*95%以上以NO形式存在，目前本領(lǐng)域中為降低NOx排放通常采用煙氣再循環(huán)技術(shù)，即將鍋爐燃燒后排放的一部分煙氣混入一次風(fēng)中通入爐內(nèi)，但目前煙氣再循環(huán)技術(shù)中的減排理論是通過煙氣的溫度來降低爐內(nèi)的燃燒溫度，來降低鍋爐燃燒過程的叫排放量，并且在實際生產(chǎn)中，也是以溫度為檢測指標(biāo)來控制循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)、二次風(fēng)比例以及煙氣的再循環(huán)量，但生產(chǎn)中實際排放的NOx經(jīng)常處在時高時低的波動狀態(tài)下，不利于企業(yè)精確掌握排放情況，同時也不利于環(huán)保部門對企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝，它通過對一次風(fēng)、二次風(fēng)比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內(nèi)總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉(zhuǎn)化為無害的N2來降低燃料型產(chǎn)量，一次風(fēng)燃燒區(qū)域的燃燒產(chǎn)物進(jìn)入二次風(fēng)燃燒區(qū)域后，與二次風(fēng)混合才能達(dá)到燃料在二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的氧濃度及火焰溫度均會在一次風(fēng)燃燒產(chǎn)物的影響下受到限制，從而抑制二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)熱力型形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NO 放量的目的。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):包括循環(huán)流化床鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)室與一次風(fēng)管道連通，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室與二次風(fēng)管道連通，循環(huán)流化床鍋爐的煙氣排放管道上設(shè)置煙氣再循環(huán)管，煙氣再循環(huán)管與循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)室連通，一次風(fēng)管道、二次風(fēng)管道和煙氣再循環(huán)管上均設(shè)置流量控制閥和氣體流量傳感器，其特征在于:循環(huán)流化床鍋爐的進(jìn)風(fēng)通過以下步驟進(jìn)行:
①根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐運行時單位時間內(nèi)的進(jìn)煤量及煤的品種計算出單位時間內(nèi)這部分煤燃燒所需理論空氣量，計為
②通過循環(huán)流化床鍋爐的煙氣再循環(huán)管向循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)室內(nèi)通入氧氣含量為4%-12%的低氧煙氣，同時通過循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)管道向一次風(fēng)室通入空氣，共同形成循環(huán)流化床鍋爐的一次風(fēng)，其中單位時間內(nèi)向一次風(fēng)室內(nèi)通入的低氧煙氣量占向一次風(fēng)室內(nèi)通入的一次風(fēng)總量的20%-40%，單位時間內(nèi)向一次風(fēng)室內(nèi)通入的一次風(fēng)總量占單位時間內(nèi)燃燒所需理論空氣量的45% ；
③通過循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)管道向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室通入空氣，形成循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)，單位時間內(nèi)向燃燒室通入的二次風(fēng)總量占單位時間內(nèi)燃燒所需理論空氣量Ql的65%。
[0005]循環(huán)流化床鍋爐的煙氣再循環(huán)管上設(shè)置氧氣濃度傳感器和第一電控流量閥，一次風(fēng)管道上設(shè)置第二電控流量閥，氧氣濃度傳感器、第一電控流量閥和第二電控流量閥均通過控制電路與總控制器連接。循環(huán)流化床鍋爐的布風(fēng)板上設(shè)置多個大流量風(fēng)帽區(qū)，大流量風(fēng)帽區(qū)以及布風(fēng)板其它位置均安裝風(fēng)帽，大流量風(fēng)帽區(qū)內(nèi)的風(fēng)帽出風(fēng)速度比布風(fēng)板其它位置的風(fēng)帽出風(fēng)速度高5m/s。所述大流量風(fēng)帽區(qū)設(shè)置在循環(huán)流化床鍋爐的進(jìn)煤口下方以及布風(fēng)板四個邊之間的夾角處。所述大流量風(fēng)帽區(qū)以及布風(fēng)板其它位置的風(fēng)帽結(jié)構(gòu)相同，均包括插管，插管上端與立管連接，立管上端設(shè)置環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺上端與球形冠部連接，插管、立管以及環(huán)形凸臺內(nèi)腔形成進(jìn)風(fēng)通道，環(huán)形凸臺側(cè)壁周圈開設(shè)出風(fēng)孔，出風(fēng)孔與進(jìn)風(fēng)通道連接，各出風(fēng)孔均相對水平面向下傾斜15°，插管、立管、環(huán)形凸臺以及球形冠部的側(cè)壁厚度依次遞增。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過對一次風(fēng)、二次風(fēng)比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內(nèi)總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉(zhuǎn)化為無害的N2來降低燃料型NO ^勺產(chǎn)量，一次風(fēng)燃燒區(qū)域的燃燒產(chǎn)物進(jìn)入二次風(fēng)燃燒區(qū)域后，與二次風(fēng)混合才能達(dá)到燃料在二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的氧濃度及火焰溫度均會在一次風(fēng)燃燒產(chǎn)物的影響下受到限制，從而抑制二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)熱力型NOx的形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NOx排放量的目的。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A-A剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所述風(fēng)帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明所述的循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝包括循環(huán)流化床鍋爐1，循環(huán)流化床鍋爐I的一次風(fēng)室3與一次風(fēng)管道4連通，循環(huán)流化床鍋爐I的燃燒室21與二次風(fēng)管道5連通，循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣排放管道6上設(shè)置煙氣再循環(huán)管2，煙氣再循環(huán)管2與循環(huán)流化床鍋爐I的一次風(fēng)室3連通，一次風(fēng)管道4、二次風(fēng)管道5和煙氣再循環(huán)管2上均設(shè)置流量控制閥和氣體流量傳感器，其特征在于:循環(huán)流化床鍋爐的進(jìn)風(fēng)通過以下步驟進(jìn)行:
①根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐I運行時單位時間內(nèi)的進(jìn)煤量及煤的品種計算出單位時間內(nèi)這部分煤燃燒所需理論空氣量，計為Qu
②通過循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣再循環(huán)管2向循環(huán)流化床鍋爐I的一次風(fēng)室3內(nèi)通入氧氣含量為4%-12%的低氧煙氣，同時通過循環(huán)流化床鍋爐I的一次風(fēng)管道4向一次風(fēng)室3通入空氣，共同形成循環(huán)流化床鍋爐I的一次風(fēng)，其中單位時間內(nèi)向一次風(fēng)室3內(nèi)通入的低氧煙氣量占向一次風(fēng)室3內(nèi)通入的一次風(fēng)總量的20%-40%，單位時間內(nèi)向一次風(fēng)室3內(nèi)通入的一次風(fēng)總量占單位時間內(nèi)燃燒所需理論空氣量Qj勺45% ； ③通過循環(huán)流化床鍋爐I的二次風(fēng)管道5向循環(huán)流化床鍋爐I的燃燒室21通入空氣，形成循環(huán)流化床鍋爐I的二次風(fēng)，單位時間內(nèi)向燃燒室21通入的二次風(fēng)總量占單位時間內(nèi)燃燒所需理論空氣量Ql的65%。
[0009]本發(fā)明通過對一次風(fēng)、二次風(fēng)比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內(nèi)總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉(zhuǎn)化為無害的N2來降低燃料型NO ^勺產(chǎn)量，一次風(fēng)燃燒區(qū)域的燃燒產(chǎn)物進(jìn)入二次風(fēng)燃燒區(qū)域后，與二次風(fēng)混合才能達(dá)到燃料在二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)的氧濃度及火焰溫度均會在一次風(fēng)燃燒產(chǎn)物的影響下受到限制，從而抑制二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)熱力型NOdA形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NO 放量的目的。本發(fā)明所述一次風(fēng)總量、二次風(fēng)總量與單位時間內(nèi)燃燒所需理論空氣量Ql的比例是根據(jù)理論計算并結(jié)合無數(shù)次鍋爐燃燒試驗得出的最佳比例，如果一次風(fēng)總量與二次風(fēng)總量之和超過燃燒所需理論空氣量的110%，則對二次風(fēng)燃燒區(qū)域內(nèi)熱力型NO x的抑制效果會逐漸減弱直至消失；如果一次風(fēng)總量與二次風(fēng)總量之和低于燃燒所需理論空氣量Ql的110%，則難以保證燃料完全燃燒；如果一次風(fēng)總量所占比例增加而二次風(fēng)所占比例減少，則N2的生成量會隨之降低，燃料型產(chǎn)量隨之上升；如果一次風(fēng)總量所占比例減少而二次風(fēng)所占比例增加，則會增大不完全燃燒的熱損失。本發(fā)明中一次風(fēng)中混入的低氧煙氣用于控制一次風(fēng)中的含氧量，起到調(diào)節(jié)鍋爐燃燒工況的作用，低氧煙氣來自循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣排放管道6，而鍋爐正常工況下煙氣排放管道6排出的低氧煙氣的含氧量為8%左右，如低氧煙氣的含氧量低于4%，則說明爐內(nèi)燃料存在不完全燃燒的可能性，此時需減少一次風(fēng)中混入的低氧煙氣比例，提高爐內(nèi)含氧量；如低氧煙氣的含氧量高于8%，則說明爐內(nèi)氧氣濃度過高，NOx的排