一種鏈條鍋爐及燃燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐燃燒領(lǐng)域，尤其涉及一種鏈條鍋爐及燃燒方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)鍋爐在我國的應用特點是量大面廣，目前運行著的工業(yè)鍋爐約55萬臺，盡管隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，大型火電機組數(shù)量增加迅速，但由于我國燃料是以煤為主，因而大多數(shù)工業(yè)鍋爐為燃煤鍋爐，并且主要是鏈條燃爐。
[0003]鏈條鍋爐是機械化程度較高的一種層燃爐，因其爐排類似于鏈條式履帶而得名，是工業(yè)鍋爐中使用較廣泛的一種爐型，在10-65t/h中等容量，甚至l_2t/h的小容量鍋爐中都有采用。鏈條爐是一種前置式爐子，煤的燃燒過程是在移動中完成的，它的燃燒工況穩(wěn)定，熱效率較高，運行操作方便，勞動強度低，煙塵排放濃度較低。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有的常規(guī)鏈條鍋爐由鍋爐本體al、引風機&2、煙@&3、送風機a4及送風倉a5等設(shè)備組成，為了提高熱效率，送風機a4向送風倉a5送風，使主燃區(qū)燃料處于過量空氣系數(shù)大于I的富氧條件下，以保證煤粉的充分燃燒，繼而提高爐內(nèi)溫度水平，促使燃燒穩(wěn)定、燃盡率高，但這樣往往會造成氮氧化物(統(tǒng)稱NOx)排放量的增加。
[0005]2012年我國工業(yè)燃煤鍋爐排放氮氧化物達200萬噸，占全國氮氧化物排放量的15%左右，氮氧化物對人類賴以生存的環(huán)境以及人類自身的危害極其嚴重。燃煤鍋爐作為氮氧化物排放的第一大戶，已經(jīng)成為造成霧霾天氣的主要原因之一，因此如何降低工業(yè)鍋爐的氮氧化物排放量顯得日益迫切，現(xiàn)有的鏈條鍋爐與常規(guī)煤粉爐基本類似，未考慮任何優(yōu)化燃燒和環(huán)保措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服以上技術(shù)缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種鏈條鍋爐，該鏈條鍋爐可有效減少氮氧化物的排放，具有低氮燃燒、節(jié)能環(huán)保的功能。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鏈條鍋爐，該鏈條鍋爐包括:鍋爐本體、引風機、循環(huán)風機、一次風機以及送風倉，一次風機將自然風中抽取的一次風送入送風倉，送風倉具有干燥送風倉、燃燒送風倉以及燃盡送風倉，循環(huán)風機將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入燃燒送風倉。
[0008]在該基本的技術(shù)方案中，鏈條鍋爐中煤在鏈條上的燃燒區(qū)域分為:預熱干燥區(qū)、主燃燒區(qū)、焦炭燃盡區(qū)，相應地送風倉包括干燥送風倉、燃燒送風倉以及燃盡送風倉，一次風機將自然風中抽取的一次風送入送風倉，促進煤的干燥、燃燒和燃盡，而循環(huán)風機將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入燃燒送風倉，主燃燒區(qū)內(nèi)過量空氣系數(shù)α〈1，溫度較高的循環(huán)煙氣提高了主燃燒區(qū)的溫度，煤在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，降低了生成NOx的反應率，抑制了 NOx在主燃燒區(qū)的生成。
[0009]進一步地，鍋爐本體設(shè)有后拱配風口，循環(huán)風機還將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣部分地送入后拱配風口。
[0010]在該改進的技術(shù)方案中，循環(huán)風機還將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣部分地送入后拱配風口，溫度較高的循環(huán)煙氣進入后拱，能夠保持焦炭燃盡區(qū)必需的溫度，同時進入后拱的循環(huán)煙氣強化擾動，促進爐膛內(nèi)煙氣混合，降低焦炭燃盡區(qū)中的灰渣含碳量，促進燃料的燃燒，繼而改善爐膛內(nèi)的燃燒狀況，提高鏈條鍋爐的燃燒效率。
[0011 ] 可選地，鏈條鍋爐還包括輔助循環(huán)風機，鍋爐本體設(shè)有后拱配風口，輔助循環(huán)風機將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入后拱配風口。
[0012]在該可選的技術(shù)方案中，循環(huán)煙氣被送入后拱由輔助循環(huán)風機來實現(xiàn)。
[0013]進一步地，鏈條鍋爐還包括位于爐膛中上部的燃盡風配風口，一次風機還將自然風中抽取的一次風部分地送入燃盡風配風口。
[0014]在該改進的技術(shù)方案中，從自然風中抽取的一次風通過爐膛中上部的燃盡風配風口送入爐膛上部，形成的燃盡風能夠減少未燃盡碳，起到控制可燃燒損失的目的，進一步地提高了鏈條鍋爐的燃燒效率。
[0015]可選地，鏈條鍋爐還包括位于爐膛中上部的燃盡風配風口和輔助一次風機，輔助一次風機將自然風中抽取的一次風送入燃盡風配風口。
[0016]在該可選的技術(shù)方案中，一次風被送入爐膛上部由輔助一次風機實現(xiàn)。
[0017]進一步地，送入燃燒送風倉和后拱配風口的總循環(huán)煙氣占引風機后總煙氣體積量的8%?15%。
[0018]在該優(yōu)選的技術(shù)方案中，引風機后總煙氣體積量的8%?15%被分別送入燃燒送風倉和后拱配風口，在該優(yōu)選的數(shù)值范圍內(nèi)，鏈條鍋爐能較好地抑制NOx的生成，且具有較高的燃燒效率。
[0019]進一步地，送入燃燒送風倉的送風循環(huán)煙氣占總循環(huán)煙氣體積量的20%。
[0020]在該優(yōu)選的技術(shù)方案中，占總循環(huán)煙氣體積量的20%的送風循環(huán)煙氣能有效降低主燃燒區(qū)內(nèi)過量空氣系數(shù)，抑制NOx的生成，而其余80%的循環(huán)煙氣進入后拱，較大程度地強化對爐膛內(nèi)煙氣的擾動，促進爐膛內(nèi)煙氣混合，從而實現(xiàn)最佳的污染物減排效率和燃燒效率。
[0021 ] 進一步地，后拱配風口包括設(shè)有若干個通孔的分層板，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣通過通孔進入后拱。
[0022]在該改進的技術(shù)方案中，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣通過分層板上的通孔以分層布置的方式進入后拱，擴大了對爐膛內(nèi)煙氣的擾動范圍，加速了爐膛內(nèi)煙氣的混合，提高了鍋爐的燃燒效率。
[0023]進一步地，后拱配風口包括可調(diào)節(jié)的配風噴口，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣通過配風噴口從不同角度進入后拱。
[0024]在該改進的技術(shù)方案中，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣通過配風噴口從不同角度噴射進入后拱，擴大了對爐膛內(nèi)煙氣的擾動范圍，加速了爐膛內(nèi)煙氣的混合，提高鍋爐的燃燒效率。
[0025]進一步地，鏈條鍋爐還包括傳感器和控制系統(tǒng)，傳感器檢測引風機后的總煙氣中的含氧量，控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的輸出信號控制循環(huán)風機和一次風機的出力大小。
[0026]在該改進的技術(shù)方案中，傳感器檢測引風機后的總煙氣中的含氧量并反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)判斷總煙氣中的含氧量的大小來控制循環(huán)風機和一次風機的出力大小，從而實現(xiàn)最佳的污染物減排效率和燃燒效率，而且鏈條鍋爐的控制系統(tǒng)簡單高效、自動化程度高。
[0027]本發(fā)明還提供了一種上述鏈條鍋爐的燃燒方法，包括如下步驟:
[0028]在鏈條鍋爐運行過程中，將自然風中抽取的一次風分別送入送風倉和燃盡風配風P ；
[0029]將總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣分別送入燃燒送風倉和后拱配風口。
[0030]在該基本的技術(shù)方案中，將自然風中抽取的一次風送入送風倉，促進煤的干燥、燃燒和燃盡；將總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入燃燒送風倉，主燃燒區(qū)內(nèi)過量空氣系數(shù)α〈1，溫度較高的循環(huán)煙氣提高了主燃燒區(qū)的溫度，煤在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，降低了生成NOx的反應率，抑制了 NOx在主燃燒區(qū)的生成；將總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入后拱配風口，溫度較高的循環(huán)煙氣進入后拱，能夠保持焦炭燃盡區(qū)必需的溫度，同時進入后拱的循環(huán)煙氣強化擾動，促進爐膛內(nèi)煙氣混合，降低焦炭燃盡區(qū)中的灰渣含碳量，促進燃料的燃燒；將自然風中抽取的一次風送入燃盡風配風口進入爐膛上部，形成的燃盡風能夠減少未燃盡碳，起到控制可燃燒損失的目的，進一步地提高了鏈條鍋爐的燃燒效率。
[0031]進一步地，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣以分層布置的方式或不同角度噴射進入后拱。
[0032]在該改進的技術(shù)方案中，送入后拱配風口的后拱循環(huán)煙氣以分層布置的方式或不同角度噴射進入后拱，擴大了對爐膛內(nèi)煙氣的擾動范圍，加速了爐膛內(nèi)煙氣的混合，提高了鍋爐的燃燒效率。
[0033]進一步地，該鏈條鍋爐的燃燒方法還包括檢測總煙氣中含氧量的大小，當含氧量大于第一預設(shè)值時，減少一次風量，增加循環(huán)煙氣量；當含氧量小于第二預設(shè)值時，增加一次風的風量，減少循環(huán)煙氣的風量。
[0034]在該改進的技術(shù)方案中，當含氧量大于第一預設(shè)值時，減少一次風量，增加循環(huán)煙氣量；當含氧量小于第二預設(shè)值時，增加一次風的風量，減少循環(huán)煙氣的風量，通過對一次風量和循環(huán)煙氣量在一定范圍內(nèi)的控制，鏈條鍋爐達到最佳的污染物減排效率和燃燒效率。
[0035]由此，基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種鏈條鍋爐，其中，一次風機將自然風中抽取的一次風送入送風倉，促進煤的干燥、燃燒和燃盡，循環(huán)風機將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入燃燒送風倉，煤在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，降低了生成NOx的反應率，抑制了 NOx在主燃燒區(qū)的生成。進一步地，循環(huán)風機還將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣部分地送入后拱配風口，強化了爐膛內(nèi)煙氣混合，促進了燃料的燃燒，提高了鏈條鍋爐的燃燒效率。本發(fā)明提供的鏈條鍋爐燃燒方法也相應地抑制了 NOx的生成，提高了鏈條鍋爐的燃燒效率。
【附圖說明】
[0036]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0037]圖1為現(xiàn)有的常規(guī)鏈條鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明鏈條鍋爐實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明鏈條鍋爐另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明鏈條鍋爐中分層板12的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖5為本發(fā)明鏈條鍋爐中配風噴口 13在不同角度下的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0042]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0043]本發(fā)明的【具體實施方式】是為了便于對本發(fā)明的構(gòu)思、所解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征和帶來的技術(shù)效果有更進一步的說明。需要說明的是，對于這些實施方式的說明并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所述的本發(fā)明的實施方式中涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0044]由于現(xiàn)有的鏈條鍋爐未考慮優(yōu)化燃燒和環(huán)保措施，其氮氧化物排放量大，本發(fā)明設(shè)計了一種鏈條鍋爐，即包括:鍋爐本體、引風機、循環(huán)風機、一次風機以及送風倉，一次風機將自然風中抽取的一次風送入送風倉，送風倉具有干燥送風倉、燃燒送風倉以及燃盡送風倉，循環(huán)風機將引風機后總煙氣中抽取的循環(huán)煙氣送入燃燒送風倉。
[0045]圖2為本發(fā)明鏈條鍋爐實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，鏈條鍋爐包括:鍋爐本體1、引風機
3、循環(huán)風機4、一次風機6、送風倉7以及煙@ 5，一次風機6將自然風中抽取的一次風送入