一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，所述循環(huán)流化床鍋爐包括依次相連的鍋爐、旋風(fēng)分離器、除塵器、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，在引風(fēng)機(jī)后引出一根煙氣再循環(huán)管，煙氣再循環(huán)管上并聯(lián)一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，旋風(fēng)分離器出口設(shè)燃盡室，基于所述循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，包括以下步驟：煤粉在一次風(fēng)作用下進(jìn)入鍋爐，一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占一次風(fēng)總風(fēng)量的8?10%，一次風(fēng)占總風(fēng)量的40?45%；通過二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)往鍋爐內(nèi)通入二次風(fēng)，二次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占二次風(fēng)總風(fēng)量的12?14%；較細(xì)的飛灰進(jìn)入燃盡室；往燃盡室內(nèi)通入燃盡風(fēng)，本發(fā)明在分離器出口設(shè)置燃盡室，把部分煙氣混入到一次風(fēng)和二次風(fēng)中，降低了NOx的生成。
【專利說明】
一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]
本發(fā)明屬于鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝。
【背景技術(shù)】
[0002 ] 鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物中NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，產(chǎn)生機(jī)理一般分為如下三種:(I)熱力型:燃燒時(shí)，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生，隨著反應(yīng)溫度T的升高，其反應(yīng)速率按指數(shù)規(guī)律，當(dāng)T〈1500°C時(shí)，NO的生成量很少，而當(dāng)T>1500°C時(shí)，T每增加100°C，反應(yīng)速率增大6-7倍;(2)瞬時(shí)反應(yīng)型:燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由基可以和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生成HCN和N，再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生成，其形成時(shí)間只需要60ms，所生成的與爐膛壓力0.5次方成正比，與溫度的關(guān)系不大。上述兩種氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要來源。(3)燃料型NOx:由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成，由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度，在600 — 800°C時(shí)就會生成燃料型，它在煤粉燃燒NOx產(chǎn)物中占60 — 80%，由于煤的燃燒過程由揮發(fā)份燃燒和焦炭燃燒兩個(gè)階段組成，故燃料型的形成也由氣相氮的氧化(揮發(fā)份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)兩部分組成。
[0003]為了降低氮氧化物排放，多數(shù)采用SNCR脫硝設(shè)備，向爐內(nèi)噴氨水或是尿素溶液達(dá)到脫硝的目的，但是SNCR—年的運(yùn)行成本比較高，還會帶來鍋爐尾部受熱面的腐蝕問題，這就會帶來額外的維修費(fèi)用。
[0004]有研究表明，燃料型NOx的生成速率與燃燒區(qū)的氧濃度的平方成正比。因此控制燃料型NOx的轉(zhuǎn)化率和生成量的主要技術(shù)措施是降低過量空氣系數(shù)，在NOx的生產(chǎn)區(qū)采用富燃料燃燒方式，是十分有效且比較方便的減排NOx的技術(shù)措施。一般認(rèn)為，燃料型NO主要生成在揮發(fā)分的析出和燃燒階段，約在750°C時(shí)開始析出，該溫度比火焰的溫度要低，燃料氮在達(dá)到熱解溫度時(shí)均會分解，并最終生成N0X，在焦炭發(fā)生燃燒時(shí)的高溫下，燃料型NOx的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大值。溫度升高時(shí)，在焦炭表面上NO的還原反應(yīng)使部分已經(jīng)生成的NO還原成N2，因而，在一定的溫度范圍內(nèi)，NO的生成速率和還原速率接近平衡，使NO得生成量變化不大。當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，NO的還原反應(yīng)速率大于NO的生成速率，使NOx得生成量有所降低，但是，溫度升高時(shí)熱力型NOx的生成量也急劇增加。循環(huán)流化床鍋爐具有氮氧化物排放低的顯著特點(diǎn)，其主要原因一是燃燒溫度低，只有850-1000°C，因此熱力型NOx極少;二是由于在爐膛內(nèi)的固態(tài)床料沿爐膛高度對NOx的破壞作用；三是循環(huán)流化床鍋爐一般設(shè)計(jì)成分級送風(fēng)方式，使密相區(qū)處于還原性氣氛，但是傳統(tǒng)二次風(fēng)入口風(fēng)管分級布置形式雖然可以滿足鍋爐對二次風(fēng)量的要求，但二次風(fēng)對爐膛內(nèi)煙氣的擾動作用較差，不利于燃料在爐膛內(nèi)的充分燃燒，循環(huán)流化床鍋爐仍然有改造的空間。
[0005]為了降低氮氧化物的生成，往往采用減少燃燒的過量空氣系數(shù)、降低鍋爐燃燒的峰值溫度，但這樣會影響鍋爐內(nèi)燃料的充分燃燒，鍋爐內(nèi)氧濃度過低(3%以下)，會增加化學(xué)不完全燃燒熱損失，引起飛灰含碳量增加，使鍋爐燃燒效率下降。因此，需要對鍋爐進(jìn)行改造、設(shè)計(jì)出合理的循環(huán)流化床鍋爐燃燒工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種合理布置一次風(fēng)、二次風(fēng)分級燃燒、增設(shè)燃盡風(fēng)、能實(shí)現(xiàn)低氮氧化物排放、低顆粒物排放、燃料燃燒效率高、飛灰含碳量低的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，所述循環(huán)流化床鍋爐包括依次相連的鍋爐、旋風(fēng)分離器、除塵器、引風(fēng)機(jī)，所述鍋爐內(nèi)壁四面墻上設(shè)有開設(shè)讓管的水冷壁，鍋爐上部為稀相氧化區(qū)、下部為密相還原區(qū)，鍋爐最底部設(shè)用于一次風(fēng)布風(fēng)的水冷布風(fēng)板，鍋爐出口與旋風(fēng)分離器進(jìn)口連接，旋風(fēng)分離器通過設(shè)在底部的返料裝置與鍋爐密相還原區(qū)連接，還包括一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，在引風(fēng)機(jī)后引出一根煙氣再循環(huán)管，所述煙氣再循環(huán)管上設(shè)一用于調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣流量的電動調(diào)節(jié)閥，所述煙氣再循環(huán)管上并聯(lián)一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，所述讓管包括單孔讓管和雙孔讓管，所述旋風(fēng)分離器出口設(shè)燃盡室，基于所述循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，包括以下步驟:
(1)篩選煤粉粒度控制在8mm以下，煤粉在一次風(fēng)作用下，進(jìn)入鍋爐，通過調(diào)整一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量，控制一次風(fēng)風(fēng)量和含氧量，再循環(huán)煙氣含氧量為5-8%，一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占一次風(fēng)總風(fēng)量的8-10%，一次風(fēng)占總風(fēng)量的40-45%;
(2)通過循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)往鍋爐內(nèi)通入二次風(fēng)，二次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占二次風(fēng)總風(fēng)量的12-14%;
(3)含塵煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，大顆粒物通過旋風(fēng)分離器底部的立管、返料裝置進(jìn)入鍋爐，繼續(xù)燃燒，較細(xì)的飛灰隨煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器出口的燃盡室；
(4)往燃盡室內(nèi)通入燃盡風(fēng)，所述燃盡風(fēng)為空氣，燃盡風(fēng)占總風(fēng)量的5-20%。
[0008]進(jìn)一步的，所述一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)管，煙氣再循環(huán)管通過設(shè)有煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)的煙氣再循環(huán)一次風(fēng)支管接一次風(fēng)機(jī)入口，二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括二次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)管、置于鍋爐前墻、后墻外側(cè)的多根二次風(fēng)立管和設(shè)置于水冷壁上與二次風(fēng)立管連接的分層布置于鍋爐稀相氧化區(qū)的二次風(fēng)噴口，二次風(fēng)噴口包括雙噴口和單噴口，煙氣再循環(huán)管通過設(shè)有煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)的煙氣再循環(huán)二次風(fēng)支管接二次風(fēng)管。
[0009]進(jìn)一步的，所述煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)出口分別設(shè)電動蝶閥和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的風(fēng)壓變送器。
[0010]進(jìn)一步的，所述鍋爐前墻兩側(cè)各設(shè)一根連接前墻單噴口的立管，中間設(shè)兩根連接前墻雙噴口的立管，中間兩根立管的管徑是兩側(cè)兩根立管管徑的2-3倍，所述前墻單噴口與前墻雙噴口的兩個(gè)噴口中間位置位于同一水平線上。
[0011]進(jìn)一步的，所述鍋爐后墻設(shè)五根二次風(fēng)立管，兩側(cè)兩根二次風(fēng)立管與中間一根二次風(fēng)立管連接雙噴口，其余兩根二次風(fēng)立管連接單噴口，中間雙噴口的兩個(gè)噴口的間距大于兩側(cè)雙噴口，連接雙噴口的立管的管徑是連接單噴口的立管管徑的2-3倍，所述單噴口與雙噴口的上噴口位于同一水平線上，所述兩側(cè)雙噴口的下噴口和中間雙噴口兩個(gè)噴口的中間位置位于同一水平線上。
[0012]進(jìn)一步的，所述二次風(fēng)管與二次風(fēng)立管之間設(shè)置二次風(fēng)聯(lián)箱，保證從各個(gè)二次風(fēng)噴口噴入鍋爐內(nèi)的二次風(fēng)受熱均勻，減少熱偏差。
[0013]進(jìn)一步的，所述前墻單噴口通過鍋爐前墻水冷壁上的單孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐，所述前墻雙噴口通過鍋爐前墻水冷壁上的雙孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐。
[0014]進(jìn)一步的，所述后墻上的單噴口通過鍋爐后墻水冷壁上的單孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐，雙噴口通過鍋爐后墻水冷壁上的雙孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐。
[0015]進(jìn)一步的，所述二次風(fēng)噴口距離水冷壁底部不小于1.5m。
[0016]進(jìn)一步的，所述二次風(fēng)立管長度為其管徑的6-8倍。
[0017]進(jìn)一步的，所述二次風(fēng)管上設(shè)一變徑。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明的鍋爐出口與旋風(fēng)分離器進(jìn)口連接，在分離器出口設(shè)置燃盡室，并噴入燃盡風(fēng)，大顆粒物通過旋風(fēng)分離器底部的返料裝置進(jìn)入燃燒爐，繼續(xù)燃燒，分離器出口較細(xì)的飛灰中的碳在燃盡室內(nèi)再次燃燒，降低飛灰含碳量，可有效解決燃燒爐氧含量降低導(dǎo)致的NOx排放降低和飛灰含碳量高的矛盾;在總風(fēng)量一定時(shí)，增加了燃盡風(fēng)量就減少了一次風(fēng)和二次風(fēng)量，造成燃燒爐內(nèi)超低氧燃燒，增加還原區(qū)，NOx在還原區(qū)的停留時(shí)間長，可以大幅度降低NOx排放；
(2)采用煙氣再循環(huán)，把部分煙氣混入到一次風(fēng)中，通過保證低負(fù)荷時(shí)密相區(qū)的流化風(fēng)速，改善低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)密相區(qū)的流化特性，強(qiáng)化密相區(qū)的混合，并把較多的煤粉顆粒帶到稀相區(qū)，降低密相區(qū)燃燒份額和溫度，使整個(gè)爐膛內(nèi)的溫度更加均勻；在高負(fù)荷時(shí)，把部分煙氣混入到一次風(fēng)中，豐富密相區(qū)調(diào)溫手段，降低密相區(qū)氧濃度，有利于減少NOx的生成；
(3)把部分煙氣混入到二次風(fēng)中，有利于增加二次風(fēng)噴口的風(fēng)速，強(qiáng)化稀相區(qū)氣固、氣氣混合，有利于避免形成局部高溫區(qū)，從而降低NOx生成；另外采用煙氣再循環(huán)在一定程度上提高了爐膛及對流換熱區(qū)的流速，有利于提高旋風(fēng)分離器效率，提高循環(huán)倍率，延長飛灰在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于飛灰再燃；同時(shí)循環(huán)灰量增大，也有利于控制料層溫度，煙氣再循環(huán)降低了爐膛的整體溫度，也有利于降低氮氧化物；
(4)傳統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐二次風(fēng)管均勻布置于鍋爐內(nèi)，該種布置形式雖然可以滿足鍋爐對二次風(fēng)量的要求，但二次風(fēng)對爐膛內(nèi)煙氣的擾動作用較差，不利于燃料在爐膛內(nèi)的充分燃燒，也不利于爐膛內(nèi)燃料的分級燃燒和分層給風(fēng)，本發(fā)明通過設(shè)置雙噴口與單噴口、調(diào)整二次風(fēng)噴口立管的管徑，不僅實(shí)現(xiàn)了二次風(fēng)高度方向的分級，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平方向分級，本發(fā)明的二次風(fēng)布置方式增加了爐膛內(nèi)煙氣的擾動作用，使燃料充分燃燒，降低了NOx的生成，從而增大還原時(shí)間，讓更多煤炭初期燃燒產(chǎn)生的NOx還原為N2;
(5)二次風(fēng)立管長度為其管徑的6-8倍，保證二次風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)能形成良好的射流噴射效果，保持基本射程而不被擴(kuò)散；
(6)煙氣再循環(huán)管上設(shè)一用于調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣流量的電動調(diào)節(jié)閥，煙氣再循環(huán)一次風(fēng)支管
和煙氣再循環(huán)二次風(fēng)支管上分別設(shè)電動蝶閥和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的風(fēng)壓變送器，可以分別調(diào)節(jié)一次風(fēng)循環(huán)煙氣、二次風(fēng)煙氣循環(huán)煙氣的風(fēng)量，通過調(diào)整一、二次風(fēng)的比例可在一定程度上控制燃燒狀態(tài)和爐膛出口(分離器入口)煙氣含氧量，從而NOx排放量下降；
(7)本發(fā)明的低氮燃燒工藝可以將鍋爐NOx-的排放量降低40-50%，運(yùn)行成本低，不需要脫硝劑，不會造成鍋爐尾部受熱面的腐蝕。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明的煙氣再循環(huán)風(fēng)道布置圖；
圖3為本發(fā)明的爐膛內(nèi)二次風(fēng)噴口的布置示意圖；
圖4為本發(fā)明的鍋爐前墻水冷壁讓管位置圖；
圖5為本發(fā)明的鍋爐后墻水冷壁讓管位置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖所示，一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，所述循環(huán)流化床鍋爐包括依次相連的鍋爐1、旋風(fēng)分離器22、除塵器19、引風(fēng)機(jī)17和排煙囪16，鍋爐I內(nèi)壁四面墻上設(shè)有開設(shè)讓管的水冷壁25，所述讓管包括單孔讓管和雙孔讓管，鍋爐I上部為稀相氧化區(qū)、下部為密相還原區(qū)，鍋爐I最底部設(shè)用于一次風(fēng)布風(fēng)的水冷布風(fēng)板24，鍋爐I出口與旋風(fēng)分離器22進(jìn)口連接，旋風(fēng)分離器22通過設(shè)在底部的返料裝置43與鍋爐I密相還原區(qū)連接，旋風(fēng)分離器22出口設(shè)一燃盡室41，所述燃盡室41內(nèi)通入燃盡風(fēng)，還包括一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，在引風(fēng)機(jī)17后引出一根煙氣再循環(huán)管14，煙氣再循環(huán)管14上設(shè)一用于調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣流量的電動調(diào)節(jié)閥15，煙氣再循環(huán)管14上并聯(lián)一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)。
[0022]基于所述循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，包括以下步驟:
(I)篩選煤粉粒度控制在8mm以下，煤粉在一次風(fēng)作用下，進(jìn)入鍋爐I，通過調(diào)整一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量，控制一次風(fēng)風(fēng)量和含氧量，再循環(huán)煙氣含氧量為5_8%，一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占一次風(fēng)總風(fēng)量的8-10%，一次風(fēng)占總風(fēng)量的40-45%，使得煤粉在鍋爐I密相還原區(qū)低氧燃燒，改善鍋爐I密相還原區(qū)流化特性，強(qiáng)化密相還原區(qū)的混合，并把較多的煤粉顆粒帶到稀相氧化區(qū)，降低了生成NOx的反應(yīng)率，抑制了NOx在這一燃燒中的生成量；
(2 )通過循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)往鍋爐I內(nèi)通入二次風(fēng)，與密相還原區(qū)低氧燃燒條件下所產(chǎn)生的煙氣混合，二次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占二次風(fēng)總風(fēng)量的12-14%;
(3)含塵煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器22，大顆粒物通過旋風(fēng)分離器22底部的立管42、返料裝置43進(jìn)入鍋爐I，繼續(xù)燃燒，較細(xì)的飛灰隨煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器22出口的燃盡室41;
(4)往燃盡室41內(nèi)通入燃盡風(fēng)，所述燃盡風(fēng)為空氣，燃盡風(fēng)占總風(fēng)量的5-20%，飛灰中的碳在燃盡室41內(nèi)再次燃燒，降低飛灰含碳量，可有效解決鍋爐I內(nèi)氧含量降低導(dǎo)致的NOx排放降低和飛灰含碳量高的矛盾，然后煙氣從尾部煙道21進(jìn)入除塵器19除去顆粒物，干凈煙氣再引風(fēng)機(jī)作17用下從排煙囪16排出。
[0023]所述一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)機(jī)20和一次風(fēng)管23，煙氣再循環(huán)管14通過設(shè)有煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)13的煙氣再循環(huán)一次風(fēng)支管18接一次風(fēng)機(jī)20入口，煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)13出口設(shè)有一次風(fēng)電動蝶閥12和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的一次風(fēng)風(fēng)壓變送器11。
[0024]二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括二次風(fēng)機(jī)10、二次風(fēng)管5、置于鍋爐前墻27、后墻30外側(cè)的多根二次風(fēng)立管3和設(shè)置于水冷壁25上與二次風(fēng)立管3連接的分層布置于鍋爐I稀相氧化區(qū)的二次風(fēng)噴口 2，二次風(fēng)噴口 2包括雙噴口和單噴口，煙氣再循環(huán)管14通過設(shè)有煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)9的煙氣再循環(huán)二次風(fēng)支管6接二次風(fēng)管5，煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)9出口設(shè)有二次風(fēng)電動蝶閥8和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的二次風(fēng)風(fēng)壓變送器7。
[0025]二次風(fēng)管5與二次風(fēng)立管3之間設(shè)置二次風(fēng)聯(lián)箱4，保證從各個(gè)二次風(fēng)噴口 2噴入鍋爐I內(nèi)的二次風(fēng)受熱均勻，減少熱偏差，二次風(fēng)管5上設(shè)一變徑26，增加二次風(fēng)入口風(fēng)速，增加爐膛內(nèi)煙氣的擾動，使燃料充分燃燒。
[0026]鍋爐前墻27兩側(cè)各設(shè)一根連接前墻單噴口28的立管，中間設(shè)兩根連接前墻雙噴口29的立管，中間兩根立管的管徑是兩側(cè)兩根立管管徑的2-3倍，以達(dá)到二次風(fēng)水平方向的分級，前墻單噴口 28與前墻雙噴口 29的兩個(gè)噴口中間位置位于同一水平線上，以達(dá)到二次風(fēng)高度方向的分級，所述前墻單噴口 28通過鍋爐前墻水冷壁34上的前墻單孔讓管35將二次風(fēng)噴入鍋爐I，前墻雙噴口 29通過鍋爐前墻水冷壁34上的前墻雙孔讓管36將二次風(fēng)噴入鍋爐
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[0027]鍋爐后墻30設(shè)五根二次風(fēng)立管，兩側(cè)兩根二次風(fēng)立管連接后墻兩側(cè)雙噴口33，中間一根二次風(fēng)立管連接后墻中間雙噴口 31，其余兩根二次風(fēng)立管連接后墻單噴口 32，后墻中間雙噴口 31的兩個(gè)噴口的間距大于后墻兩側(cè)雙噴口 33的兩個(gè)噴口，連接后墻兩側(cè)雙噴口33和后墻中間雙噴口 31的立管的管徑是連接后墻單噴口 32的立管管徑的2-3倍，以達(dá)到二次風(fēng)水平方向的分級，所述后墻單噴口 32、后墻兩側(cè)雙噴口 33的上噴口和后墻中間雙噴口31的上噴口位于同一水平線上，后墻兩側(cè)雙噴口 33的下噴口和后墻中間雙噴口 31兩個(gè)噴口的中間位置位于同一水平線上，以達(dá)到二次風(fēng)高度方向的分級，所述后墻單噴口 32通過鍋爐后墻水冷壁37上的后墻單孔讓管39將二次風(fēng)噴入鍋爐I，后墻兩側(cè)雙噴口 33通過鍋爐后墻水冷壁37上的后墻兩側(cè)雙孔讓管40將二次風(fēng)噴入鍋爐，后墻中間雙噴口 31通過鍋爐后墻水冷壁37上的后墻中間雙孔讓管38將二次風(fēng)噴入鍋爐。
[0028]前墻雙噴口 29距離前墻水冷壁34底部不小于1.5m，后墻中間雙噴口 31距離后墻水冷壁37底部不小于1.5m，增大下部密相還原區(qū)高度，從而增大還原時(shí)間，讓更多煤炭初期燃燒產(chǎn)生的NOx還原為N2。
[0029]二次風(fēng)立管3長度為其管徑的6-8倍，以保證能形成良好的二次風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)的射流噴射效果，保持基本射程而不被擴(kuò)散。
[0030]綜上所述，本發(fā)明把部分煙氣混入到一次風(fēng)中，保證密相區(qū)的流化風(fēng)速，改善密相區(qū)的流化特性，強(qiáng)化密相區(qū)的混合，并把較多的煤粉顆粒帶到稀相區(qū)，降低密相區(qū)燃燒份額和溫度，使整個(gè)爐膛內(nèi)的溫度更加均勻;把部分煙氣混入到二次風(fēng)中，有利于增加二次風(fēng)噴口的風(fēng)速，強(qiáng)化稀相區(qū)氣固、氣氣混合，有利于避免形成局部高溫區(qū)，從而降低NOx生成，一定程度上提高了爐膛及對流換熱區(qū)的流速，有利于提高旋風(fēng)分離器效率，提高循環(huán)倍率，延長飛灰在爐內(nèi)的停留時(shí)間，有利于飛灰再燃;本發(fā)明的鍋爐在分離器出口設(shè)置燃盡室，并噴入燃盡風(fēng)，分離器出口較細(xì)的飛灰中的碳在燃盡室內(nèi)再次燃燒，降低飛灰含碳量，可有效解決燃燒爐氧含量降低導(dǎo)致的NOx排放降低和飛灰含碳量高的矛盾，在總風(fēng)量一定時(shí)，增加了燃盡風(fēng)量就減少了一次風(fēng)和二次風(fēng)量，造成燃燒爐內(nèi)超低氧燃燒，增加還原區(qū)，NOx在還原區(qū)的停留時(shí)間長，可以大幅度降低NOx排放;本發(fā)明的二次風(fēng)系統(tǒng)通過設(shè)置雙噴口與單噴口、調(diào)整二次風(fēng)噴口立管的管徑，不僅實(shí)現(xiàn)了二次風(fēng)高度方向的分級，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水平方向分級，增加了爐膛內(nèi)煙氣的擾動作用，使燃料充分燃燒，降低了 NOx的生成;通過在煙氣再循環(huán)一次風(fēng)支管和煙氣再循環(huán)二次風(fēng)支管上分別設(shè)電動蝶閥和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的風(fēng)壓變送器，可以分別調(diào)節(jié)一次風(fēng)循環(huán)煙氣、二次風(fēng)煙氣循環(huán)煙氣的風(fēng)量，通過調(diào)整一、二次風(fēng)的比例可在一定程度上控制燃燒狀態(tài)和爐膛出口(分離器入口)煙氣含氧量，從而NOx排放量下降。
[0031]當(dāng)然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，作出的變化、改型、添加或替換，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，所述循環(huán)流化床鍋爐包括依次相連的鍋爐、旋風(fēng)分離器、除塵器、引風(fēng)機(jī)，所述鍋爐內(nèi)壁四面墻上設(shè)有開設(shè)讓管的水冷壁，鍋爐上部為稀相氧化區(qū)、下部為密相還原區(qū)，鍋爐最底部設(shè)用于一次風(fēng)布風(fēng)的水冷布風(fēng)板，鍋爐出口與旋風(fēng)分離器進(jìn)口連接，旋風(fēng)分離器通過設(shè)在底部的返料裝置與鍋爐密相還原區(qū)連接，還包括一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，在引風(fēng)機(jī)后引出一根煙氣再循環(huán)管，所述煙氣再循環(huán)管上設(shè)一用于調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣流量的電動調(diào)節(jié)閥，其特征在于:所述煙氣再循環(huán)管上并聯(lián)一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)、二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)，所述讓管包括單孔讓管和雙孔讓管，所述旋風(fēng)分離器出口設(shè)燃盡室，基于所述循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，包括以下步驟: (1)篩選煤粉粒度控制在8mm以下，煤粉在一次風(fēng)作用下，進(jìn)入鍋爐，通過調(diào)整一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量，控制一次風(fēng)風(fēng)量和含氧量，再循環(huán)煙氣含氧量為5-8%，一次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占一次風(fēng)總風(fēng)量的8-10%，一次風(fēng)占總風(fēng)量的40-45%; (2)通過循環(huán)流化床鍋爐的二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)往鍋爐內(nèi)通入二次風(fēng)，二次風(fēng)中煙氣再循環(huán)風(fēng)量占二次風(fēng)總風(fēng)量的12-14%; (3 )含塵煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，大顆粒物通過旋風(fēng)分離器底部的立管、返料裝置進(jìn)入鍋爐，繼續(xù)燃燒，較細(xì)的飛灰隨煙氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器出口的燃盡室； (4)往燃盡室內(nèi)通入燃盡風(fēng)，所述燃盡風(fēng)為空氣，燃盡風(fēng)占總風(fēng)量的5-20%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)管，煙氣再循環(huán)管通過設(shè)有煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)的煙氣再循環(huán)一次風(fēng)支管接一次風(fēng)機(jī)入口，二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)包括二次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)管、置于鍋爐前墻、后墻外側(cè)的多根二次風(fēng)立管和設(shè)置于水冷壁上與二次風(fēng)立管連接的分層布置于鍋爐稀相氧化區(qū)的二次風(fēng)噴口，二次風(fēng)噴口包括雙噴口和單噴口，煙氣再循環(huán)管通過設(shè)有煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)的煙氣再循環(huán)二次風(fēng)支管接二次風(fēng)管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述煙氣再循環(huán)一次風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)二次風(fēng)機(jī)出口分別設(shè)電動蝶閥和用于遠(yuǎn)程檢測風(fēng)壓的風(fēng)壓變送器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述鍋爐前墻兩側(cè)各設(shè)一根連接前墻單噴口的立管，中間設(shè)兩根連接前墻雙噴口的立管，中間兩根立管的管徑是兩側(cè)兩根立管管徑的2-3倍，所述前墻單噴口與前墻雙噴口的兩個(gè)噴口中間位置位于同一水平線上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述鍋爐后墻設(shè)五根二次風(fēng)立管，兩側(cè)兩根二次風(fēng)立管與中間一根二次風(fēng)立管連接雙噴口，其余兩根二次風(fēng)立管連接單噴口，中間雙噴口的兩個(gè)噴口的間距大于兩側(cè)雙噴口，連接雙噴口的立管的管徑是連接單噴口的立管管徑的2-3倍，所述單噴口與雙噴口的上噴口位于同一水平線上，所述兩側(cè)雙噴口的下噴口和中間雙噴口兩個(gè)噴口的中間位置位于同一水平線上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述二次風(fēng)管與二次風(fēng)立管之間設(shè)置二次風(fēng)聯(lián)箱，保證從各個(gè)二次風(fēng)噴口噴入鍋爐內(nèi)的二次風(fēng)受熱均勻，減少熱偏差。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述前墻單噴口通過鍋爐前墻水冷壁上的單孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐，所述前墻雙噴口通過鍋爐前墻水冷壁上的雙孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述后墻上的單噴口通過鍋爐后墻水冷壁上的單孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐，雙噴口通過鍋爐后墻水冷壁上的雙孔讓管將二次風(fēng)噴入鍋爐。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:所述二次風(fēng)噴口距離水冷壁底部不小于1.5m。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于循環(huán)流化床鍋爐的低氮燃燒工藝，其特征在于:，所述二次風(fēng)立管長度為其管徑的6-8倍，二次風(fēng)管上設(shè)一變徑。
【文檔編號】F23C10/20GK106051749SQ201610360177
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】董愛君, 姜玉旭, 張式雷, 李興全, 徐夕仁, 崔秀寶, 梁法志, 李兆春, 張川云, 于祥紅, 楊建國
【申請人】青島金田熱電有限公司