將煤粉鍋爐的三次風(fēng)改成一次風(fēng)進(jìn)行燃燒的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍋爐煤粉燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將煤粉鍋爐的三次風(fēng)改成一次風(fēng)進(jìn)行燃燒的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常在電站鍋爐上燃燒煤種為無(wú)煙煤和低揮發(fā)分的劣質(zhì)煤時(shí)，制粉系統(tǒng)采用中間倉(cāng)儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉方式，此時(shí)在煤粉鍋爐系統(tǒng)中把鍋爐燃燒所需要的空氣分成三種:稱(chēng)為一次風(fēng)、二次風(fēng)、三次風(fēng)。一次風(fēng)是通過(guò)管道輸送煤粉進(jìn)入爐膛的那部分空氣，通常根據(jù)揮發(fā)分的大小、制粉的方式和氣粉混合物的輸送濃度來(lái)決定一次風(fēng)量的比例，同時(shí)要滿足煤粉前期著火燃燒的氧氣量。二次風(fēng)是通過(guò)燃燒器的單獨(dú)噴嘴送入爐膛的熱空氣，進(jìn)入爐膛后才逐漸和一次風(fēng)相混合。二次風(fēng)為煤粉燃燒提供氧氣，并能加強(qiáng)氣流的攪動(dòng)，為煤粉的完全燃燒提供氧氣。三次風(fēng)是在燃燒不易著火的無(wú)煙煤、低揮發(fā)分煤等燃料時(shí)，在制粉系統(tǒng)把煤粉分離后的氣體，也稱(chēng)為乏氣。三次風(fēng)中帶有10?15的煤粉，通過(guò)單獨(dú)的三次風(fēng)管道與噴嘴直接噴射入爐膛。
[0003]隨著國(guó)家新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的制訂和實(shí)施，對(duì)電站鍋爐排放要求不斷提高。因此對(duì)煤粉鍋爐通常都要進(jìn)行低氮燃燒器，在燃燒器的改造中發(fā)現(xiàn)當(dāng)投運(yùn)三次風(fēng)時(shí)就會(huì)生成大量的NOx，造成大氣污染。在電廠實(shí)際運(yùn)行時(shí)，三次風(fēng)中往往帶有15?20%的細(xì)煤粉，由于三次風(fēng)的溫度為60°C，風(fēng)的溫度低使其中的煤粉難以著火，造成燃燒過(guò)程推遲。因此當(dāng)鍋爐在制粉系統(tǒng)運(yùn)行投入三次風(fēng)燃燒時(shí)往往引起鍋爐爐膛出口煙氣超溫，噴水冷卻量增加，飛灰含碳量增加，燃燒不完全。另外由于三次風(fēng)的空氣量大，含氧量多造成NOx排放濃度超標(biāo)。所以三次風(fēng)的存在對(duì)燃燒是不利的。例如一臺(tái)220t/h的鍋爐，鍋爐燃用無(wú)煙煤，燃燒器為正四角切向燃燒。在未采用低氮燃燒器改造之前，采用二層一次風(fēng)間隔布置，熱風(fēng)送粉，噴口布置自上向下順序?yàn)槿欢欢Ｔ谙屡哦物L(fēng)噴嘴中布置了點(diǎn)火油槍。燃燒器在改造前的進(jìn)行了煙氣排放的測(cè)試，通常煙氣排放濃度為NOx = 800?1000mg/Nm3。當(dāng)停用制粉系統(tǒng)和三次風(fēng)的情況下，煙氣排放濃度為NOx = 700?780mg/Nm3。從鍋爐燃燒測(cè)試的情況中發(fā)現(xiàn)在三次風(fēng)停用的情況下，NOx的排放濃度可以大大降低，同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)三次風(fēng)停用的情況下，鍋爐的負(fù)荷會(huì)降低15%左右。從而折算出三次風(fēng)中的煤粉濃度達(dá)到15?20%，由于三次風(fēng)的風(fēng)量大、溫度低，常規(guī)的燃燒器設(shè)計(jì)中將三次風(fēng)的噴嘴出口氣流設(shè)計(jì)為50?60m/so使三次風(fēng)的煤粉氣流可以穿透到爐膛的燃燒熱煙氣團(tuán)中著火燃燒。實(shí)際上由于傳統(tǒng)三次風(fēng)風(fēng)量全部通往主燃燒器上部，在制粉系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，較大的三次風(fēng)量，其中帶有大量的氧氣，對(duì)還原區(qū)的破壞作用較大。因此造成NOx排放濃度增大。同時(shí)由于三次風(fēng)量偏大的影響，在爐膛燃燒器的上部投入運(yùn)行往往推遲了煤粉在爐膛中的燃燒過(guò)程，使鍋爐爐膛出口的煙氣溫度升高，過(guò)熱器的噴水量加大。尤其在低氮燃燒器改造后，常常發(fā)生由于進(jìn)行分級(jí)燃燒區(qū)域和三次風(fēng)延長(zhǎng)燃燒的影響，造成爐膛出口的煙氣溫度升高，鍋爐爐膛出口結(jié)焦等情況，燃燒不完全等惡劣結(jié)果，鍋爐只能降低負(fù)荷運(yùn)行。因此如何解決三次風(fēng)的影響，以滿足國(guó)家新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電站鍋爐排放要求，已經(jīng)成為低氮燃燒器改造的關(guān)鍵技術(shù)冋題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種脫氮效果好、NOx排放濃度低，能夠防止?fàn)t膛出口煙氣超溫、解決飛灰含碳量高和燃燒不完全的狀況、改善鍋爐的燃燒運(yùn)行狀況的將煤粉鍋爐的三次風(fēng)改成一次風(fēng)進(jìn)行燃燒的裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種將煤粉鍋爐的三次風(fēng)改成一次風(fēng)進(jìn)行燃燒的裝置，包括主燃燒噴嘴單元、再燃燒噴嘴單元和三次風(fēng)分離單元，所述主燃燒噴嘴單元分別通過(guò)管道與一次風(fēng)、二次風(fēng)相連，且該一次風(fēng)的管道和所述三次風(fēng)分離單元輸出的濃煤粉三次風(fēng)通過(guò)管道相連，所述再燃燒噴嘴單元通過(guò)管道和二次風(fēng)相連、且和所述三次風(fēng)分離單元輸出的淡煤粉三次風(fēng)通過(guò)管道相連，所述三次風(fēng)分離單元的輸入端和三次風(fēng)相連，所述主燃燒噴嘴單元將混合濃煤粉三次風(fēng)后的一次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛中并燃燒形成主燃燒區(qū)域，所述再燃燒噴嘴單元將淡煤粉三次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛并在所述主燃燒區(qū)域的上部燃燒形成用于低氧燃燒還原NOx的再燃燒區(qū)域。
[0007]優(yōu)選地，還包括燃燼噴嘴單元，所述燃燼噴嘴單元通過(guò)管道和二次風(fēng)相連，所述燃燼噴嘴單元位于再燃燒噴嘴單元的上部，且所述燃燼單元將二次風(fēng)在再燃燒區(qū)域的上部噴射進(jìn)入爐膛形成用于燃燒未燃燒煤粉的燃燼區(qū)域，所述燃燼區(qū)域位于主燃燒區(qū)域上側(cè)2?3m處。
[0008]優(yōu)選地，所述燃燼噴嘴單元的噴嘴為活動(dòng)式噴嘴。
[0009]優(yōu)選地，所述主燃燒噴嘴單元包括5層進(jìn)風(fēng)單元，所述5層進(jìn)風(fēng)單元從下至上以層為單位依次為二次風(fēng)風(fēng)門(mén)、一次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)、混合有濃煤粉三次風(fēng)的一次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)；所述再燃燒噴嘴單元包括2層進(jìn)風(fēng)單元，所述2層進(jìn)風(fēng)單元從下至上依次被送入淡煤粉三次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)；所述燃燼噴嘴單元包括2層噴嘴，所述2層噴嘴均為二次風(fēng)噴嘴。
[0010]優(yōu)選地，所述三次風(fēng)分離單元包括旋風(fēng)分離器、存儲(chǔ)斗、給粉管、給粉閥和混合器，所述旋風(fēng)分離器的輸入口和三次風(fēng)相連，所述旋風(fēng)分離器頂部的出口輸出的淡煤粉三次風(fēng)通過(guò)管道和再燃燒噴嘴單元相連，所述旋風(fēng)分離器底部的出口設(shè)有存儲(chǔ)斗，所述存儲(chǔ)斗的下端通過(guò)給粉管和設(shè)于主燃燒噴嘴單元的一次風(fēng)管道上的混合器相連，所述給粉閥設(shè)于給粉管上，所述旋風(fēng)分離器底部的出口輸出的濃煤粉三次風(fēng)依次通過(guò)存儲(chǔ)斗、給粉管和給粉閥、混合器送入主燃燒噴嘴單元的一次風(fēng)管道。
[0011]本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本實(shí)用新型研宄和分析了三次風(fēng)的影響，基于三次風(fēng)濃淡分離，將三次風(fēng)進(jìn)行濃縮分離得到濃煤粉三次風(fēng)和淡煤粉三次風(fēng)，將濃煤粉三次風(fēng)和送入爐膛的一次風(fēng)一起混合，將混合濃煤粉三次風(fēng)后的一次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛中并燃燒形成主燃燒區(qū)域，從而提高了主燃燒區(qū)的煤粉濃度，降低了主燃燒區(qū)域的氧氣濃度，也作為爐內(nèi)脫氮的基本手段，達(dá)到降低NOx排放濃度的目的，在相同鍋爐的燃燒情況中可降低NOx的排放濃度100 ?150mg/Nm3o
[0013]2、本實(shí)用新型將三次風(fēng)進(jìn)行濃縮分離得到濃煤粉三次風(fēng)和淡煤粉三次風(fēng)，將淡煤粉三次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛并在所述主燃燒區(qū)域的上部燃燒形成用于低氧燃燒還原NOx的再燃燒區(qū)域，再燃燒區(qū)域是降低氮氧化物的必備條件之一，從而可以大大降低了NOx排放濃度，能夠防止?fàn)t膛出口煙氣超溫，解決飛灰含碳量增加和燃燒不完全的狀況，改善鍋爐的燃燒運(yùn)行狀況。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的應(yīng)用原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中主燃燒噴嘴單元的布局俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]如圖1所示，本實(shí)施例將煤粉鍋爐的三次風(fēng)改成一次風(fēng)進(jìn)行燃燒的裝置的工作原理為:將三次風(fēng)進(jìn)行濃縮分離得到濃煤粉三次風(fēng)和淡煤粉三次風(fēng)，將濃煤粉三次風(fēng)和送入爐膛的一次風(fēng)一起混合，將混合濃煤粉三次風(fēng)后的一次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛中并燃燒形成主燃燒區(qū)域，同時(shí)將淡煤粉三次風(fēng)、二次風(fēng)分別噴射送入爐膛并在主燃燒區(qū)域的上部燃燒形成用于低氧燃燒還原NOx的再燃燒區(qū)域。本實(shí)施例還包括將二次風(fēng)在再燃燒區(qū)域的上部噴射進(jìn)入爐膛形成用于燃燒未燃燒煤粉的燃燼區(qū)域，燃燼區(qū)域位于主燃燒區(qū)域上側(cè)2?3m處。本實(shí)施例中，在再燃燒區(qū)域的上部噴射進(jìn)入爐膛形成用于燃燒未燃燒煤粉的燃燼區(qū)域的二次風(fēng)具體是采用擺動(dòng)方式噴入爐膛中。本實(shí)施例中，主燃燒區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)有5層進(jìn)風(fēng)單元，所述5層進(jìn)風(fēng)單元從下至上以層為單位依次為二次風(fēng)風(fēng)門(mén)、一次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)、混合有濃煤粉三次風(fēng)的一次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)；所述再燃燒區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)有2層進(jìn)風(fēng)單元，所述2層進(jìn)風(fēng)單元從下至上依次被送入淡煤粉三次風(fēng)噴嘴、二次風(fēng)風(fēng)門(mén)；所述燃燼區(qū)域?qū)?yīng)設(shè)有2層噴嘴，所述2層噴嘴均為二次風(fēng)噴嘴。
[0020]如圖1和圖2所示，本實(shí)