采取分段送風(fēng)的鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采取分段送風(fēng)的鍋爐，所述鍋爐包括爐膛、除塵器、空氣預(yù)熱器和多個送風(fēng)段。所述分段送風(fēng)鍋爐可以有效控制鍋爐的過量空氣系數(shù)，進(jìn)而有效控制大量燃料型和熱力型NOx的生成，從而減少了脫硝費(fèi)用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的，提高鍋爐熱效率，減少煙塵排放。
【專利說明】采取分段送風(fēng)的鍋爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鍋爐領(lǐng)域，涉及一種層燃鍋爐，尤其涉及一種采取分段送風(fēng)的鍋爐。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上的鍋爐產(chǎn)品，通常采用只有爐排下部的一次風(fēng)送風(fēng)技術(shù)。這樣的鍋爐在低負(fù)荷運(yùn)行時，爐內(nèi)供氧不足，燃燒不充分，對流管束及空氣預(yù)熱器易積灰，增加了引風(fēng)機(jī)的電耗，不利于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；并且還導(dǎo)致鍋爐出口煙氣中NOx初始排放濃度及飛灰可燃物含量升高，NOx濃度為400-500mg/Nm3甚至更高。隨著目前環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，后期極大地增加了脫硝的費(fèi)用，不利于經(jīng)濟(jì)環(huán)保目標(biāo)。
[0003]CN2526682Y公開了一種節(jié)能環(huán)保型層燃鍋爐，本實(shí)用新型包括給煤裝置、燃燒設(shè)備、煤渣出口、爐膛、鍋筒、鍋爐管束、鍋爐煙氣出口等，爐膛由前墻、后墻、左側(cè)墻、隔墻、鍋筒、前拱、后拱、燃燒設(shè)備所構(gòu)成的空間組成，爐膛下部的絕熱燃燒室為燃燒設(shè)備、煤閘門前拱、后拱、前后拱兩側(cè)的撐墻所夠成的空間，其特點(diǎn)是:在爐膛的右上側(cè)沿鍋爐縱向設(shè)有高溫循環(huán)燃燼室，隔墻的后上部設(shè)有煙氣進(jìn)口，燃燼室為爐膛前墻、后墻、隔墻、右側(cè)墻所構(gòu)成的空間。
[0004]CN202281219U公開了一種低溫等離子體直流煤粉爐爐內(nèi)深度分級低NOx燃燒系統(tǒng)，包括鍋爐以及呈四角布置在鍋爐爐膛主燃區(qū)的四組低溫等離子直流煤粉點(diǎn)火燃燒器，每組低溫等離子直流煤粉點(diǎn)火燃燒器的一次風(fēng)噴口均與爐膛主燃區(qū)相連，且爐膛主燃區(qū)與二次風(fēng)主管道噴口連接，鍋爐的爐膛燃盡區(qū)安裝分段風(fēng)噴嘴，二次風(fēng)主管道配置二次風(fēng)支管，分段風(fēng)噴嘴與二次風(fēng)支管連接，即其在燃料燃燒前對燃料進(jìn)行熱裂化處理，提高燃燒效果，在燃料爐內(nèi)燃燒中采用分級配風(fēng)，從而降低NOx生成。
[0005]CN203784993U公開一種扼制氮氧化物生成的七區(qū)段燃燒爐膛結(jié)構(gòu)涉及燃煤工業(yè)鍋爐【技術(shù)領(lǐng)域】，該結(jié)構(gòu)利用氮?dú)獗仨氃诟邷睾脱趸h(huán)境下才能生成氮氧化物的特性，在爐膛內(nèi)的前拱與后拱之間特制一“π ”形中拱，把爐膛分成了前、后、上三個區(qū)域共七個區(qū)段，并賦予了不同的功能，使之在不同的區(qū)段通過分段供風(fēng)裝置控制不同的風(fēng)量和溫度，從而達(dá)到扼制氮氧化物-NOx的生成量，實(shí)現(xiàn)減少污染排放的目的。
[0006]CN101055075A公開了一種降低鍋爐NOx排放的方法，組織多段主煤粉燃燒器缺氧燃燒，然后在主燃燒器下游的火焰中心噴入分級燃料，分級燃料在高溫缺氧條件下迅速分解生成大量CH1基團(tuán)，CH i基團(tuán)隨之將主燃燒器區(qū)域生成的NO x還原成N 2，同時在火焰平均溫度為850?1150°C的截面上用氮基進(jìn)行NOx的選擇性非催化還原，可用堿金屬鹽進(jìn)行增效，最后用燃盡風(fēng)使未燃燃料燃盡。
[0007]CN2641471Y公開了一種燃燒室明顯分段的具有曲線往復(fù)運(yùn)動爐排結(jié)構(gòu)和高效除塵器的新型鍋筒式機(jī)械爐排散煤蒸汽鍋爐，其結(jié)構(gòu)由上煤機(jī)、鍋爐本體、爐排、爐座、爐拱、除塵器、除渣機(jī)、煙囪所組成；加煤斗下方的進(jìn)煤口入口處連接有送煤活塞機(jī)構(gòu)，與加煤斗共同組成自動加煤機(jī)構(gòu)；燃燒室分為氣化干餾區(qū)和焦碳燃燒區(qū)；若干個固定爐排和若干個與偏心機(jī)構(gòu)相連的活動爐排縱向間隔排列，共同組成曲線往復(fù)運(yùn)動爐排；除塵器與鍋爐本體上部相連通；底座下端與除渣機(jī)連接。
[0008]CN1584396A公開了一種多級再燃控制大容量燃煤鍋爐NOx生成的方法，在現(xiàn)有發(fā)電廠燃煤鍋爐主燃燒器頂部一次風(fēng)噴口與燃盡風(fēng)噴口之間設(shè)置多級分段再燃燃燒噴口，各再燃燃燒噴口的再燃燃料按一定比例多級分段供給，同時調(diào)整各層噴口風(fēng)量的配比，使?fàn)t膛主燃燒器最上部形成再燃燃盡區(qū)，延長污染物氮氧化物在此被還原的時間。再燃噴口沿主燃燒器頂部一次風(fēng)噴口開始從下而上設(shè)置多級，燃煤噴口煤粉燃燒產(chǎn)生的氮氧化物經(jīng)過下層第一級再燃區(qū)時，已生成的部分氮氧化物被還原生成N2和一些中間體，在經(jīng)過上一層第二級再燃區(qū)時氮氧化物被再次還原成N2。
[0009]W02010037088A2公開了一種用于鍋爐的燃燒旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，利用該燃燒旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，將不平衡的燃油噴射流導(dǎo)向到燃燒器的燃料噴射動力鍋爐中，如煤粉，燃油或燃?xì)忮仩t，實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)/外側(cè)(I/o)燃燒物或其它類型的燃燒質(zhì)量的混合旋轉(zhuǎn)，使得燃料噴射燃燒的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)也可以控制，并通過主控制系統(tǒng)自動地控制鍋爐操作，使得燃燒物更高效和有效地發(fā)生多渦流旋轉(zhuǎn)。
[0010]JP2006132826A公開了一種多燃燒器的燒結(jié)機(jī)點(diǎn)火爐與應(yīng)對燒結(jié)機(jī)的操作波動的方法，便于流量調(diào)節(jié)閥的調(diào)整作業(yè)，消除在燒結(jié)機(jī)的兩側(cè)加熱的不足，并且減少維護(hù)和維修成本，其中將多個雙層管燃燒器的每個噴嘴與設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉片同心布置在燃料噴射管2的外周的主排氣管3中，其呈直線地布置或鋸齒狀布置，使得燃料噴射管向主空氣供給管的內(nèi)徑D與間距P的比值為2.2-3.5，提供直縫形狀的二次空氣排氣口，以容納在每個噴嘴之間，和二次空氣與比主排氣速度高的速度供給。
[0011]US2004244367A1公開了一種燃燒容器，它包含:燃燒區(qū)；位于燃燒區(qū)下游的燃燒中止區(qū)；位于燃燒中止區(qū)旁的容器壁板上的空氣艙，其中所述空氣艙包含上游噴射器和下游噴射器，和至少一個用來將選擇性還原劑噴射到燃燒中止區(qū)中的還原劑噴射器，其中所述噴射器貫穿下游空氣噴射器。
[0012]“參數(shù)自尋優(yōu)模糊控制技術(shù)在鍋爐送風(fēng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用”，馮嚴(yán)冰，工業(yè)設(shè)計，2012年第2期，公開了一種提高鍋爐燃燒效率的方法，認(rèn)為該方法的關(guān)鍵在于保證最優(yōu)的風(fēng)煤比，并且應(yīng)用模糊自尋優(yōu)控制技術(shù)在線調(diào)整風(fēng)煤最佳配比，設(shè)計了一種適合我國國產(chǎn)中小型電站鍋爐特點(diǎn)的模糊自尋優(yōu)控制器，運(yùn)用在鍋爐送風(fēng)控制系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)鍋爐經(jīng)濟(jì)燃燒的目的。
[0013]“提升鍋爐送風(fēng)機(jī)出力的節(jié)能改造”，閔浩等，第八屆長三角電機(jī)、電力科技分論壇論文集，2011年11月上海，公開了一種提升鍋爐送風(fēng)機(jī)出力的節(jié)能改造的方法，其中針對兩臺125麗機(jī)組存在的鍋爐送風(fēng)機(jī)出力不足問題，通過大量現(xiàn)場試驗(yàn)、性能測試以及理論計算，分析出了造成送風(fēng)機(jī)出力不足的原因，并制定了可行的技術(shù)改造方案。
[0014]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常僅在鍋爐爐排下部一次送風(fēng)或者僅采用兩段送風(fēng)，即使采用多段送風(fēng)，送風(fēng)段的設(shè)置通常使燃燒效果的提高也非常有限，另外沒有認(rèn)識到各個送風(fēng)位置之間的配合關(guān)系的重要性，也沒有認(rèn)識到如何合理協(xié)同控制各個送風(fēng)位置的操作，導(dǎo)致不能夠保證鍋爐出口煙氣中NOx初始排放濃度的有效降低，并且在低負(fù)荷運(yùn)行時現(xiàn)有技術(shù)中的這種缺陷表現(xiàn)得尤為明顯。因此，本領(lǐng)域需要一種能夠有效降低鍋爐出口煙氣中NOx初始排放濃度的鍋爐及方法。實(shí)用新型內(nèi)容
[0015]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過深入研宄和大量實(shí)驗(yàn)，提出了如下技術(shù)方案:
[0016]在一方面，提供了一種采取分段送風(fēng)的鍋爐，其特征在于，包括爐膛、除塵器、空氣預(yù)熱器和多個送風(fēng)段。
[0017]優(yōu)選地，所述鍋爐包括3個送風(fēng)段，每個送風(fēng)段由一個或多個送風(fēng)嘴組成，其中:
[0018]第一送風(fēng)段可設(shè)置在爐排下部，用于供給I段風(fēng)，使I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛；
[0019]第二送風(fēng)段可設(shè)置在鍋爐后拱上部并且向下貼著后拱朝向爐膛，用于供給II段風(fēng)，使II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)；和
[0020]第三送風(fēng)段可設(shè)置在爐膛出煙口下部，用于供給III段風(fēng)，使III段風(fēng)由爐膛出煙口下部供給。
[0021]所述除塵器優(yōu)選為布袋除塵器。
[0022]本發(fā)明人經(jīng)過大量研宄發(fā)現(xiàn)，在多段送風(fēng)中，送風(fēng)段的綜合設(shè)置或整體設(shè)置非常關(guān)鍵，因此經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和研宄，在上述三個位置設(shè)置了送風(fēng)段(送風(fēng)方向如圖1中各個送風(fēng)段的箭頭所例示)。這樣的設(shè)置方式在現(xiàn)有技術(shù)中未有記載，例如在現(xiàn)有的鍋爐中，尚未發(fā)現(xiàn)在鍋爐后拱上部設(shè)置送風(fēng)段，并且在鍋爐后拱上部設(shè)置送風(fēng)段的同時在爐膛出煙口下部設(shè)置送風(fēng)段。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過上述三個特定位置的送風(fēng)段，可以有效地控制鍋爐的過量空氣系數(shù)，最有效地降低鍋爐出口煙氣中NOx初始排放濃度。此外，還出人意料地發(fā)現(xiàn)，第二送風(fēng)段必須設(shè)置在鍋爐后拱上部并且向下貼著后拱朝向爐膛，使II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，如果不貼著后拱朝向爐膛，例如如果垂直于后拱壁向爐膛內(nèi)送風(fēng)，則降低NOx初始排放濃度的效果顯著降低。通過在鍋爐中設(shè)置本實(shí)用新型這樣的送風(fēng)段，可以使鍋爐出口煙氣中NOx的濃度由常規(guī)鍋爐的400-500mg/Nm3降至350mg/Nm3以下，優(yōu)選降至250mg/Nm3以下，最優(yōu)選降至150mg/Nm 3以下，從而提高了鍋爐效率，降低了后期脫硝成本，有利于節(jié)能環(huán)保。同時，這種送風(fēng)段設(shè)置，不需要對現(xiàn)有鍋爐作出很大結(jié)構(gòu)改變，從而極大地節(jié)約了設(shè)備成本。
[0023]在一個優(yōu)選方面，第二送風(fēng)段的送風(fēng)嘴由耐熱合金制成，所述耐熱合金為銅基合金。這是因?yàn)?，在第二送風(fēng)段中，爐膛內(nèi)的溫度非常高，而第二送風(fēng)段送入的是冷風(fēng)，這就對第二送風(fēng)段的送風(fēng)嘴的耐高溫強(qiáng)度、耐熱沖擊強(qiáng)度提出很高的要求，而通常的鐵質(zhì)或鋼質(zhì)送風(fēng)嘴難以滿足要求，往往壽命較短。在本實(shí)用新型中，為了滿足所述苛刻要求，通過大量研宄以及與科研院所的合作，研制出一種銅基合金送風(fēng)嘴。所述銅基合金包含:基于該銅合金的總重量計，1.5-2.5質(zhì)量％的Mn，0.05質(zhì)量％ -0.15質(zhì)量％的Ti，1.5-2.5質(zhì)量％的Fe，0.2-0.4質(zhì)量％的Ni，0.2-0.4質(zhì)量％的Si，0.01-0.15質(zhì)量％的P，并且V含量限制在0.0020%以下，其中Fe與P的質(zhì)量之比滿足關(guān)系Fe/P=15_20，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì)。
[0024]在該銅基合金中，Ti的加入可以非常有效地提高送風(fēng)嘴的抗熱沖擊性，這是先前所未曾預(yù)料到的。通過限制可能存在的V的含量在一定限度內(nèi)，可以降低V元素對耐高溫強(qiáng)度的不利影響。Fe的加入可以抑制加熱過程中合金晶粒粗化，使得可以極大地提高合金的熱傳導(dǎo)率。Mn的加入可以使合金獲得良好的固溶強(qiáng)化。適量P的加入可以有效彌補(bǔ)Fe的加入對合金強(qiáng)度的不利影響。本發(fā)明人通過深入研宄，出人意料地發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e與P的質(zhì)量之比必須滿足關(guān)系Fe/P=15-20，才能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度和熱傳導(dǎo)率之間的良好性能平衡。
[0025]經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，由所述銅基合金制成的送風(fēng)嘴在第二送風(fēng)段中使用時，其壽命是本領(lǐng)域常規(guī)鐵質(zhì)或鋼質(zhì)送風(fēng)嘴壽命的12倍以上。
[0026]優(yōu)選地，本發(fā)明人還對用所述銅基合金制成的送風(fēng)嘴(即送風(fēng)嘴制件)進(jìn)行了回火與低溫連續(xù)處理，所述回火與低溫連續(xù)處理包括如下依次步驟:
[0027]步驟(I):將送風(fēng)嘴進(jìn)行回火處理；步驟(2):將送風(fēng)嘴進(jìn)行低溫處理；步驟(3):將送風(fēng)嘴進(jìn)行再次回火處理；和步驟(4):將送風(fēng)嘴進(jìn)行再次低溫處理；其中:
[0028]步驟(I)的回火處理為低溫回火，處理溫度為90?150°C，處理時間為I?5h，優(yōu)選I?4h ;步驟(2)的低溫處理溫度為_40°C?-75°C，處理時間為1min?5h，優(yōu)選30min?Ih ;步驟(3)的回火處理為高溫回火，處理溫度為400?600°C，處理時間為I?6h，優(yōu)選2-4h ;步驟(4)的低溫處理溫度為-190°C?_210°C，處理時間為20min?4h，優(yōu)選30min ?Ih ；
[0029]并且，其中:在步驟(2)的低溫處理后，控制送風(fēng)嘴回溫至室溫，升溫速率為5?8°C / min ;在步驟(4)的低溫處理后，控制送風(fēng)嘴回溫至室溫，升溫速率為I?2°C / min ;并且重復(fù)上述步驟(I)至(4)至少2個循環(huán)，優(yōu)選3個以上的循環(huán)。
[0030]研宄發(fā)現(xiàn)，在上述方法中，通過先進(jìn)行低溫回火和低溫處理、再進(jìn)行高溫回火和更低溫度的低溫處理這樣的有機(jī)協(xié)同組合，有效克服了送風(fēng)嘴制件材料組織結(jié)構(gòu)可能由于使用過程中溫差較大而劣化的可能。同時，通過大量繁復(fù)的試驗(yàn)，嚴(yán)格篩選、優(yōu)化并控制低溫回火、低溫處理、高溫回火和更低溫度的低溫處理所采用的溫度，以及每次低溫處理后回溫至室溫的速率，既有效、充分地減少了殘余奧氏體，使殘余應(yīng)力得到更好的消除從而改善尺寸穩(wěn)定性，避免在熱沖擊情況下變形，析出超細(xì)微碳化物，硬度增加，而且還由于低溫回火和低溫處理與高溫回火和更低溫度的低溫處理的有機(jī)協(xié)同作用和多個循環(huán)，非常有效地控制了送風(fēng)嘴的第二類殘余應(yīng)力和第三類殘余應(yīng)力，避免使送風(fēng)嘴中發(fā)生殘余內(nèi)應(yīng)力的松弛，極大提高抗熱沖擊并且有效避免了宏觀裂紋等缺陷。
[0031]同時，本發(fā)明人經(jīng)過大量研宄還發(fā)現(xiàn)，必須仔細(xì)控制步驟(2)和步驟(4)低溫處理后送風(fēng)嘴制件回溫至室溫的升溫速率在上述適當(dāng)范圍內(nèi)，以及控制步驟(4)低溫處理后送風(fēng)嘴制件回溫至室溫的升溫速率小于步驟(2)低溫處理后送風(fēng)嘴制件回溫至室溫的升溫速率，只有如此才能夠獲得送風(fēng)嘴抗熱沖擊性、沖擊韌性和強(qiáng)度的良好綜合改善。步驟(2)和步驟(4)低溫處理后送風(fēng)嘴金屬件回溫至室溫的升溫速率優(yōu)選呈直線升溫形式。
[0032]在另一方面，本實(shí)用新型還提供了操作上述鍋爐進(jìn)行送風(fēng)的方法，其特征在于，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送入爐膛，III段風(fēng)由爐膛出煙口下部送入爐膛，同時控制各段送風(fēng)的風(fēng)量及風(fēng)速。
[0033]優(yōu)選地，鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的70-80%，風(fēng)速〈10 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟II段風(fēng)和III段風(fēng)，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的2-4倍，主要用以破壞主燃區(qū)的溫度場，同時對主燃區(qū)進(jìn)行燃料的補(bǔ)氧和降溫，II段風(fēng)采用冷風(fēng)，送風(fēng)風(fēng)量(優(yōu)選最大送風(fēng)風(fēng)量)設(shè)定為總風(fēng)量的5-8% ;111段風(fēng)采用冷風(fēng)，從爐膛出煙口下部供給，使得對煙氣進(jìn)行擾動，降低原始排塵濃度，對未燃盡氣體及碳粒進(jìn)行補(bǔ)氧助燃，以及降低爐膛溫度，進(jìn)而控制NOx的生成，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的10-15%，風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的2-4倍。
[0034]本發(fā)明人經(jīng)過大量研宄還發(fā)現(xiàn)，通過在不同運(yùn)行時段控制各送風(fēng)段的送風(fēng)與否并且合理控制各個送風(fēng)段的風(fēng)量分配和風(fēng)速，可以有效抑制NOx的生成。這樣的操作方式在現(xiàn)有技術(shù)中沒有記載，也不是本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段，本領(lǐng)域中也沒有給出任何技術(shù)啟示或教導(dǎo)。通過這樣的操作方法，可以使鍋爐出口煙氣中NOx的濃度由常規(guī)鍋爐的400-500降至350mg/Nm3以下，優(yōu)選降至200mg/Nm 3以下，最優(yōu)選降至100mg/Nm3以下。
[0035]優(yōu)選地，II段風(fēng)的風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的3倍，III段風(fēng)的風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的3倍。
[0036]優(yōu)選地，II段風(fēng)的風(fēng)速控制在約20m/s，III段風(fēng)的風(fēng)速為約30m/s。
[0037]優(yōu)選地，I段風(fēng)的送風(fēng)量為總供風(fēng)量的80%，II段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的8%，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的12%。
[0038]在又一方面，本實(shí)用新型還提供了所述鍋爐或者所述操作方法在降低出口煙氣中NOx濃度中的應(yīng)用，其用于使鍋爐出口煙氣中Nox的濃度降低到350mg/Nm3以下，優(yōu)選250mg/Nm3以下，優(yōu)選200mg/Nm 3以下，更優(yōu)選150mg/Nm 3以下，最優(yōu)選100mg/Nm3以下。
[0039]通過采取本實(shí)用新型的分段送風(fēng)設(shè)置和方法，可以有效地控制鍋爐的過量空氣系數(shù)，進(jìn)而有效控制大量燃料型和熱力型NOx的生成，從而減少了脫硝費(fèi)用，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，提高鍋爐熱效率，減少煙塵排放。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的采取分段送風(fēng)的鍋爐的縱截面示意圖。
[0041]其中，1:爐膛；2:除塵器；3:空氣預(yù)熱器；4:第一送風(fēng)段；5:第二送風(fēng)段；6:第三送風(fēng)段。

【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0043]實(shí)施例1
[0044]如圖1所示，一種采取分段送風(fēng)的鍋爐，其特征在于，包括爐膛1、除塵器2、空氣預(yù)熱器3和三個送風(fēng)段4、5、6，每個送風(fēng)段由一個或多個送風(fēng)嘴組成，其中:第一送風(fēng)段4設(shè)置在爐排下部，用于供給I段風(fēng)，使I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛；第二送風(fēng)段5設(shè)置在鍋爐后拱上部并且向下貼著后拱朝向爐膛，用于供給II段風(fēng)，使II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)；和，第三送風(fēng)段6設(shè)置在爐膛出煙口下部，用于供給III段風(fēng)，使III段風(fēng)由爐膛出煙口下部供給。
[0045]對比例I
[0046]該鍋爐與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于不設(shè)置第二送風(fēng)段。
[0047]對比例2
[0048]該鍋爐與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于不設(shè)置第三送風(fēng)段。
[0049]對比例3
[0050]該鍋爐與實(shí)施例1基本相同，不同之處僅在于第二送風(fēng)段設(shè)置在鍋爐后拱上部并且垂直于后拱壁向爐膛內(nèi)送風(fēng)。
[0051]實(shí)施例2
[0052]使用實(shí)施例1的鍋爐，在鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的80%，風(fēng)速為5 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟II段風(fēng)和III段風(fēng)，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的3倍，即20m/s，主要用以破壞主燃區(qū)的溫度場，同時對主燃區(qū)進(jìn)行燃料的補(bǔ)氧和降溫，II段風(fēng)采用冷風(fēng)，最大送風(fēng)風(fēng)量設(shè)定為總風(fēng)量的8% ;111段風(fēng)采用冷風(fēng)，從爐膛出煙口下部供給，使得對煙氣進(jìn)行擾動，降低原始排塵濃度，對未燃盡氣體及碳粒進(jìn)行補(bǔ)氧助燃，以及降低爐膛溫度，進(jìn)而控制NOx的生成，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的12%，風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的3倍，即30m/s。鍋爐出口煙氣中NOx的濃度為128mg/Nm3。
[0053]對比例4
[0054]使用對比例I的鍋爐，在鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的80%，風(fēng)速為5 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟III段風(fēng)，III段風(fēng)采用冷風(fēng)，從爐膛出煙口下部供給，使得對煙氣進(jìn)行擾動，降低原始排塵濃度，對未燃盡氣體及碳粒進(jìn)行補(bǔ)氧助燃，以及降低爐膛溫度，進(jìn)而控制NOx的生成，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的20%，風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的3倍，即30m/s。鍋爐出口煙氣中NOx的濃度為412mg/Nm3。
[0055]對比例5
[0056]使用對比例2的鍋爐，在鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的80%，風(fēng)速為5 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟II段風(fēng)，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的3倍，即20m/s，主要用以破壞主燃區(qū)的溫度場，同時對主燃區(qū)進(jìn)行燃料的補(bǔ)氧和降溫，II段風(fēng)采用冷風(fēng)，最大送風(fēng)風(fēng)量設(shè)定為總風(fēng)量的20%。鍋爐出口煙氣中NOx的濃度為 339mg/Nm3。
[0057]對比例6
[0058]使用對比例3的鍋爐，在鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的80%，風(fēng)速為5 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟II段風(fēng)和III段風(fēng)，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的3倍，即20m/s，主要用以破壞主燃區(qū)的溫度場，同時對主燃區(qū)進(jìn)行燃料的補(bǔ)氧和降溫，II段風(fēng)采用冷風(fēng)，最大送風(fēng)風(fēng)量設(shè)定為總風(fēng)量的8% ;111段風(fēng)采用冷風(fēng)，從爐膛出煙口下部供給，使得對煙氣進(jìn)行擾動，降低原始排塵濃度，對未燃盡氣體及碳粒進(jìn)行補(bǔ)氧助燃，以及降低爐膛溫度，進(jìn)而控制NOx的生成，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的12%，風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的3倍，即30m/s。鍋爐出口煙氣中NOx的濃度為309mg/Nm3。
[0059]對比例7
[0060]使用實(shí)施例1的鍋爐，在鍋爐啟動時，只供給I段風(fēng)，I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛，運(yùn)行平穩(wěn)后，I段風(fēng)下調(diào)至總供風(fēng)量的50%，風(fēng)速為5 m/s，使得控制在爐排面上形成富氧積累，同時開啟II段風(fēng)和III段風(fēng)，II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)，風(fēng)速控制在喉口處煙氣上升速度的3倍，即20m/s，主要用以破壞主燃區(qū)的溫度場，同時對主燃區(qū)進(jìn)行燃料的補(bǔ)氧和降溫，II段風(fēng)采用冷風(fēng)，最大送風(fēng)風(fēng)量設(shè)定為總風(fēng)量的20% ;111段風(fēng)采用冷風(fēng)，從爐膛出煙口下部供給，使得對煙氣進(jìn)行擾動，降低原始排塵濃度，對未燃盡氣體及碳粒進(jìn)行補(bǔ)氧助燃，以及降低爐膛溫度，進(jìn)而控制NOx的生成，III段風(fēng)的送風(fēng)量為總風(fēng)量的30%，風(fēng)速為煙氣爐膛出口煙速的3倍，即30m/s。鍋爐出口煙氣中NOx的濃度為315mg/Nm3。[0061 ] 通過上述實(shí)施例和對比例明顯可以看出，當(dāng)采用本實(shí)用新型的三段送風(fēng)設(shè)置以及采用本實(shí)用新型的送風(fēng)操作方法時，鍋爐出口煙氣中NOx的濃度最低，達(dá)到了 128mg/Nm3這樣低的程度，顯著低于采取其它送風(fēng)設(shè)置方式和操作方法的NOx濃度，這樣的效果是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所無法預(yù)料到的。
[0062] 本書面描述使用實(shí)例來公開本實(shí)用新型，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這種其它實(shí)例具有不異于權(quán)利要求書的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果這種其它實(shí)例包括與權(quán)利要求書的字面語言無實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這種其它實(shí)例旨在處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。在不會造成不一致的程度下，通過參考將本文中參考的所有弓I用之處并入本文中。
【權(quán)利要求】
1.一種采取分段送風(fēng)的鍋爐，其特征在于，包括爐膛(I)、除塵器(2)、空氣預(yù)熱器(3)和3個送風(fēng)段(4、5、6)，每個送風(fēng)段由一個或多個送風(fēng)嘴組成，其中: 第一送風(fēng)段(4)設(shè)置在爐排下部，用于供給I段風(fēng)，使I段風(fēng)由爐排下部送入爐膛；第二送風(fēng)段(5)設(shè)置在鍋爐后拱上部并且向下貼著后拱朝向爐膛，用于供給II段風(fēng)，使II段風(fēng)由鍋爐后拱上部向下貼著后拱送風(fēng)；和 第三送風(fēng)段(6)設(shè)置在爐膛出煙口下部，用于供給III段風(fēng)，使III段風(fēng)由爐膛出煙口下部供給。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采取分段送風(fēng)的鍋爐，其特征在于，第二送風(fēng)段(5)的送風(fēng)嘴由耐熱合金制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采取分段送風(fēng)的鍋爐，其特征在于，由耐熱合金制成的第二送風(fēng)段(5)的送風(fēng)嘴經(jīng)過回火與低溫連續(xù)處理。
【文檔編號】F23L9/00GK204254662SQ201420646398
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】郭強(qiáng) 申請人:郭強(qiáng)