一種使用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鍋爐燃燒技術(shù)，特別涉及一種使用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)電廠為燃煤電廠，煤燃燒是氮氧化物的主要來(lái)源，對(duì)大氣造成污染。2010年I月，國(guó)家環(huán)保部制訂了《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)
[2010] 10號(hào)2010-01-27實(shí)施)，其中明確規(guī)定了 NOx控制技術(shù)的選擇原則:將低氮燃燒技術(shù)作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)，當(dāng)采用低氮燃燒技術(shù)后，氮氧化物排放濃度仍然不達(dá)標(biāo)或不滿足總量要求時(shí)，應(yīng)建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施。
[0003]低氮燃燒技術(shù)作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)，在現(xiàn)在有運(yùn)行機(jī)組中應(yīng)用非常廣泛，其中對(duì)中間倉(cāng)儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)進(jìn)行低氮改造時(shí)往往要對(duì)三次風(fēng)進(jìn)行處理。
[0004]授權(quán)公告號(hào)為CN202253605的專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種降低燃煤鍋爐三次風(fēng)燃燒生成的氮氧化物裝置，該裝置采取在三次風(fēng)噴口前的風(fēng)道上安裝濃淡分離裝置，在濃淡分離之后的風(fēng)道中加裝隔板的方式使三次風(fēng)局部產(chǎn)生欠氧燃燒，從而降低氮氧化物。該發(fā)明不需要改造鍋爐制粉系統(tǒng)和三次風(fēng)風(fēng)道，具有設(shè)備簡(jiǎn)單運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低的特點(diǎn)。但是，由于中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的三次風(fēng)是由細(xì)粉分離器分離出來(lái)攜帶約10 %的煤粉“乏氣”組成，煤粉含量本來(lái)就不高，所以對(duì)三次風(fēng)進(jìn)行濃淡分離的效果收到限制。另外，在主燃區(qū)上部對(duì)三次風(fēng)進(jìn)行濃淡分離，制造貧氧區(qū)也會(huì)造成局部煤粉不完全燃燒，導(dǎo)致CO含量升高。
[0005]哈爾濱工業(yè)大學(xué)在申請(qǐng)?zhí)枮?01010106866.2的專(zhuān)利文獻(xiàn)中提出一種乏氣與熱風(fēng)雙介質(zhì)送粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是解決三次風(fēng)引起的放量高和結(jié)渣的問(wèn)題，該系統(tǒng)增乏氣風(fēng)箱和風(fēng)粉混合器等設(shè)備，管路系統(tǒng)復(fù)雜。
[0006]公開(kāi)號(hào)為CN 1624380A的專(zhuān)利文獻(xiàn)中提出一種煤粉鍋爐倉(cāng)儲(chǔ)制粉系統(tǒng)乏氣分離裝置。該發(fā)明認(rèn)為排粉風(fēng)機(jī)離心力作用將排粉風(fēng)機(jī)出口煤粉分成濃淡兩個(gè)部分，濃粉與一次風(fēng)管相連，稀粉與二次風(fēng)管相連，這樣就不再存在三次風(fēng)。該裝置將稀粉引入二次風(fēng)，將會(huì)對(duì)二次風(fēng)風(fēng)管產(chǎn)生磨損，需要對(duì)二次風(fēng)管更換。另外，三次風(fēng)在低氮燃燒中往往還起到調(diào)整爐膛火焰高度，控制煙溫偏差的作用，所以完全取消三次風(fēng)未必對(duì)燃燒有利。
[0007]由于燃燒波動(dòng)，三次風(fēng)布置在爐膛靠上部，三次風(fēng)量和燃燒狀況的變化導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)NOdP CO含量往往波動(dòng)很大，而爐內(nèi)CO的含量是SNCR脫硝效率的重要影響因素。呂洪坤等人分別通過(guò)試驗(yàn)和模擬研究了尿素和氨作為還原劑時(shí)，CO含量對(duì)SNCR脫硝性能的影響。研究表明隨著CO添加量的增加，不論是NH3作為還原劑還是尿素作為還原劑，反應(yīng)溫度窗口都向低溫方向移動(dòng)，溫度窗口寬度變窄，最佳脫硝效率降低。曹慶喜通過(guò)管式爐試驗(yàn)研究了 CO對(duì)NH3作為還原劑的SNCR脫硝效果的影響，研究發(fā)現(xiàn)添加300ppm的CO可使最佳反應(yīng)溫度降至875°C，降幅為50°C，加入900ppm的CO可使其降至825°C，降幅為100°C。加入CO使反應(yīng)溫度窗口明顯變窄，且隨著CO濃度的增加，窗口持續(xù)變窄，添加CO對(duì)高于925°C時(shí)脫硝效率的影響較為明顯。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型提供了一種使用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐，利用三次風(fēng)連通管分流三次風(fēng)至一次風(fēng)管中，能夠降低NOx排放，又能夠消除爐膛內(nèi)CO含量過(guò)高抑制SNCR脫硝效率的問(wèn)題，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有增減原有設(shè)備的部件，改造成本較低。
[0009]—種使用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐，包括爐體以及送粉單元，所述送粉單元包括:磨煤機(jī)、細(xì)粉分離器、排粉風(fēng)機(jī)、煤粉倉(cāng)、連接排粉風(fēng)機(jī)和爐體的三次風(fēng)管，將排粉風(fēng)機(jī)的循環(huán)風(fēng)送回磨煤機(jī)的再循環(huán)管，輸送煤粉倉(cāng)內(nèi)煤粉的給粉機(jī)和攜帶給粉機(jī)提供的煤粉進(jìn)入爐體的一次風(fēng)管，所述排粉風(fēng)機(jī)的出口集箱或再循環(huán)管接口連接分流三次風(fēng)的三次風(fēng)連通管，所述三次風(fēng)連通管接入所述一次風(fēng)管中。
[0010]為了方便調(diào)節(jié)分流的三次風(fēng)風(fēng)壓，優(yōu)選的，所述三次風(fēng)連通管上安裝有第一調(diào)節(jié)蝶閥。
[0011]為了控制分流的三次風(fēng)進(jìn)入各一次風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)量，優(yōu)選的，所述送粉單元中，所述給粉機(jī)設(shè)有至少兩臺(tái)，每臺(tái)給粉機(jī)對(duì)應(yīng)接入一根一次風(fēng)管，所述三次風(fēng)連通管包括主管以及與并聯(lián)接入該主管的多根支管，每根支管對(duì)應(yīng)接入一根一次風(fēng)管。每根一次分管對(duì)應(yīng)接入支管，有利于控制混合后的一次風(fēng)風(fēng)壓。
[0012]為了便于控制分流至各一次風(fēng)管的風(fēng)量，進(jìn)一步優(yōu)選的，主管上安裝所述的第一調(diào)節(jié)蝶閥，各支管上安裝有第二調(diào)節(jié)蝶閥。從而各支管可以各自調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量。
[0013]為了便于控制分流的三次風(fēng)的分壓和溫度，優(yōu)選的，各三次風(fēng)連通管上安裝有溫度和壓力傳感器。
[0014]為了防止煤粉進(jìn)入三次風(fēng)連通管的支管，優(yōu)選的，各支管接入對(duì)應(yīng)一次風(fēng)管的落粉管上游。落粉管上游是指三次風(fēng)接入一次風(fēng)管混合之后通過(guò)落粉管，這樣能保證排粉風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)落粉管中的煤粉不會(huì)進(jìn)入三次風(fēng)連通管的支管中，保證燃燒安全穩(wěn)定。
[0015]為了提高工作效率，優(yōu)選的，所述送粉單元設(shè)有兩套，并且為了在單磨運(yùn)行時(shí)，分流的三次風(fēng)可以到達(dá)所有的支管，兩套送粉單元的三次風(fēng)連通管相互連通，連通處安裝有隔斷閥。當(dāng)單磨運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)隔斷閥，使運(yùn)行的磨煤機(jī)的三次風(fēng)通過(guò)三次風(fēng)連通管的主管進(jìn)入另一臺(tái)磨煤機(jī)的支管內(nèi)。
[0016]使用本實(shí)用新型的中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐進(jìn)行送粉的方法，送粉過(guò)程包括:來(lái)自空預(yù)器的一次風(fēng)攜帶給粉機(jī)提供的煤粉進(jìn)入爐膛燃燒，排粉風(fēng)機(jī)輸出帶有煤粉的三次風(fēng)通過(guò)三次風(fēng)管送入爐膛，分流30?80%體積流量的三次風(fēng)至一次風(fēng)。
[0017]由于中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的三次風(fēng)是由細(xì)粉分離器分離出來(lái)攜帶約10%的煤粉“乏氣”組成，現(xiàn)有技術(shù)中將“乏氣”作為三次風(fēng)送入爐膛在主燃區(qū)上部燃燒，三次風(fēng)噴口距離主燃區(qū)的位置對(duì)NOJP CO產(chǎn)生量具有重要影響，由于現(xiàn)有技術(shù)中三次風(fēng)風(fēng)量大，導(dǎo)致布置燃盡風(fēng)時(shí)，采用空氣分級(jí)降低NOx的低氮燃燒系統(tǒng)時(shí)，低氮燃燒效果差。而部分工程采用三次風(fēng)上移的低氮改造方案，三次風(fēng)帶粉在燃盡風(fēng)(SOFA)標(biāo)高附近燃燒，導(dǎo)致SNCR反應(yīng)區(qū)未然盡的細(xì)煤粉產(chǎn)生大量CO，而CO濃度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致SNCR脫硝效率大幅降低；同時(shí)大量的溫度較低三次風(fēng)在主燃區(qū)上部投入，特別是一爐兩磨(兩臺(tái)磨粉機(jī)供應(yīng)一臺(tái)鍋爐時(shí))運(yùn)行時(shí)，疊加在一起的低溫三次風(fēng)射流會(huì)稀釋下方的一次風(fēng)中煤粉燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，減緩煤粉中焦炭燃燒速度，也使得火焰中心上移，飛灰可燃物增加，^^^排放升高，并降低了 SNCR效率。
[0018]而使用本實(shí)用新型方法，將部分三次風(fēng)送入一次風(fēng)內(nèi)，降低三次風(fēng)通過(guò)三次風(fēng)管進(jìn)入爐膛的風(fēng)量，提高一次風(fēng)風(fēng)速，降低一次風(fēng)風(fēng)管內(nèi)的溫度，在其他配風(fēng)條件不變的情況下，爐膛內(nèi)CO含量明顯降低，SNCR脫硝效率提高，使?fàn)t膛初始^^^濃度降低。
[0019]優(yōu)選的，分流出的三次風(fēng)風(fēng)壓大于來(lái)自空預(yù)器的一次風(fēng)風(fēng)壓。保證分流出來(lái)的三次風(fēng)順利送入一次風(fēng)管，同時(shí)防止高溫一次風(fēng)倒灌進(jìn)入含有細(xì)煤粉的三次風(fēng)連通管，保證安全。
[0020]進(jìn)一步優(yōu)選的，分流出的三次風(fēng)風(fēng)壓為3.0?6.0KPa，溫度為60?70°C。三次風(fēng)壓不低于3.0KPa可以有效保證三次風(fēng)壓高于一次風(fēng)壓，小于6.0KPa,是為了保證排粉風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓處于可控范圍，保證設(shè)備安全。三次風(fēng)溫度過(guò)低不利于煤粉干燥，三次風(fēng)中含有細(xì)煤粉，溫度過(guò)高存在安全隱患。
[0021]優(yōu)選的，來(lái)自空預(yù)器的一次風(fēng)風(fēng)壓為2.36?2.6KPa，溫度為160?185°C。具有上述范圍內(nèi)風(fēng)壓和風(fēng)溫的一次風(fēng)，與分流出的三次風(fēng)混合后，燃燒效率高，燃燒穩(wěn)定安全。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:
[0023]本實(shí)用新型的使用中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的半乏氣送粉鍋爐，通過(guò)設(shè)置三次風(fēng)連通管將部分三次風(fēng)送入一次風(fēng)內(nèi)，降低三次風(fēng)通過(guò)三次風(fēng)管進(jìn)入爐膛的風(fēng)量，提高一次風(fēng)風(fēng)速，降低一次風(fēng)風(fēng)管內(nèi)的溫度，在其他配風(fēng)條件不變的情況下，爐膛內(nèi)CO含量明顯降低，SNCR脫硝效率提高，使?fàn)t膛初始NOJ^度降低，并且制造成本低，易于實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的半乏氣送粉鍋爐部分結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0026]本實(shí)施例的鍋爐是以上海鍋爐廠生產(chǎn)制造SG-420/13.7-M417A型超高壓、單汽包、自然循環(huán)鍋爐為基礎(chǔ)進(jìn)行改造，鍋爐采用中間儲(chǔ)倉(cāng)，熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，汽包中心線標(biāo)高42.75米，燃燒器具有三層一次風(fēng)。該鍋爐采取了低氮燃燒改造，對(duì)三次風(fēng)進(jìn)行濃淡分離，淡側(cè)布置在SOFA燃燒器下層，濃側(cè)布