具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鏈條爐，具體涉及一種具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐，屬于工業(yè)鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈條爐在我國燃煤工業(yè)鍋爐中廣泛應(yīng)用。在燃燒組織方式上，鏈條爐以恒速行進(jìn)爐排層燃為主，輔以爐排上部區(qū)域內(nèi)細(xì)小顆粒構(gòu)建的懸浮燃燒。其配風(fēng)以爐排底部送入的一次風(fēng)占據(jù)主導(dǎo)、爐排上部二次風(fēng)為輔。從燃燒理念上看，借助于合理的一、二次風(fēng)分配和一次風(fēng)在爐排下部各風(fēng)室之間的分配，鏈條爐在理論上可避免N0X的大量生成。然而在實(shí)際運(yùn)行中，為保證爐排層燃和懸浮燃燒較好燃盡，在爐排燃燒前期和主燃區(qū)以及爐排上部的高溫懸浮燃燒區(qū)需送入強(qiáng)風(fēng)，使得爐內(nèi)大量燃料氮在富氧氣氛下析出并氧化成N0X，導(dǎo)致多數(shù)鏈條爐N0X排放達(dá)到約500mg/m3這一較高水平。根據(jù)新的《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)，重點(diǎn)地區(qū)的鏈條爐N0X最高允許排放濃度為200mg/m 3。如何在保證燃盡的條件下大幅度降低鏈條爐N0X排放，這已成為當(dāng)前工業(yè)鍋爐NO x減排工作的難題。
[0003]從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，低氮燃燒無疑是鏈條爐NOJ^排的首選，然而，到目前為止鏈條爐低氮燃燒的應(yīng)用鮮有報(bào)道，究其原因在于:適用于煤粉爐的常規(guī)空氣分級(jí)燃燒在鏈條爐上收效甚微，目前行業(yè)內(nèi)尚無適用于鏈條爐的高效低氮燃燒技術(shù)的報(bào)道。鏈條爐爐排底部需送入強(qiáng)風(fēng)以保證爐渣燃盡，懸浮燃燒區(qū)燃燒份額雖較低，但其緊鄰爐排上部區(qū)域而溫度較高，按傳統(tǒng)理念設(shè)計(jì)的分級(jí)送風(fēng)(即爐排分段送風(fēng)和拱部二次風(fēng)作為分級(jí)風(fēng)噴入懸浮燃燒區(qū))本質(zhì)上并未有效構(gòu)建分級(jí)燃燒效果。鑒于爐排燃燒區(qū)和懸浮燃燒區(qū)的燃料N轉(zhuǎn)化率直接決定鍋爐的放量，從低氮燃燒角度出發(fā)，需盡量控制燃料N轉(zhuǎn)化成NO x的比例，同時(shí)設(shè)法利用爐內(nèi)揮發(fā)分析出區(qū)域的還原性煙氣來還原爐內(nèi)業(yè)已生成的高濃度N0x，W而實(shí)現(xiàn)從燃燒角度低成本、大幅度抑制N0X生成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決【背景技術(shù)】提及的鏈條爐放高而現(xiàn)有燃燒技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)高效低NOJ^^的問題，進(jìn)而提供了一種具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐。
[0005]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型中鏈條爐實(shí)現(xiàn)低N0J1燒的原理在于:1)爐排燃燒區(qū)和懸浮燃燒區(qū)組織空氣分級(jí)。在爐排燃燒區(qū)采用分段送風(fēng)法配風(fēng)，在懸浮燃燒區(qū)現(xiàn)有二次風(fēng)以上一定位置布置燃盡風(fēng)，使揮發(fā)分析出、著火和燃燒前期處于貧氧氣氛下進(jìn)行，在貧氧氣氛下將釋放的燃料氮轉(zhuǎn)化成隊(duì)而非氧化成N0X;2)爐排燃燒區(qū)組織第一級(jí)煙氣再循環(huán)。從鏈條爐尾部煙道抽取約250~300°C的低溫?zé)煔馑腿腈湕l爐前部若干個(gè)風(fēng)室，在風(fēng)室中與一次風(fēng)相混后透過爐排參與燃燒，在爐排燃燒區(qū)起到稀釋氧濃度、降低燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度、推遲燃燒進(jìn)程而減少^^^生成；3)沿爐膛高度方向上的燃盡區(qū)組織第二級(jí)煙氣再循環(huán)。鏈條爐其前拱下方對(duì)應(yīng)煤的干燥、預(yù)熱和揮發(fā)分析出區(qū)域，因較少送風(fēng)且煤層受熱而大量析出揮發(fā)分，形成含有大量揮發(fā)分N的還原性煙氣(即約450~500°C的中溫爐煙)，在此區(qū)域通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)抽取該含N還原性煙氣，爾后再借助于增壓風(fēng)機(jī)高速送入爐膛折焰角下方的燃盡區(qū)，在還原性氣氛下此煙氣中揮發(fā)分N可將燃盡區(qū)上行煙氣中業(yè)已大量生成的NO還原成N2，而非在氧化性火焰中與大量0、0H和02等原子團(tuán)反應(yīng)生成NC0 (通常NC0將再進(jìn)一步氧化生成NO)，從而進(jìn)一步減少NOjf放。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐，由爐膛、給煤機(jī)、鏈條爐排、渣斗和尾部煙道組成，所述爐膛由前爐拱和后爐拱分成上下兩部分，所述爐膛的上部分包括前墻、后墻和折焰角，所述尾部煙道內(nèi)自上而下布置有省煤器和空氣預(yù)熱器，所述鏈條爐排包裹的空間區(qū)域布置有多個(gè)一次風(fēng)室，多個(gè)一次風(fēng)室沿鏈條爐排的行進(jìn)方向呈“一”字排開，所述多個(gè)一次風(fēng)室的出口與所述鏈條爐排相通；所述鏈條爐還在所述尾部煙道介于所述省煤器和所述空氣預(yù)熱器之間位置抽取低溫再循環(huán)爐煙，所述低溫再循環(huán)爐煙送入所述鏈條爐排前部的若干個(gè)所述一次風(fēng)室；所述鏈條爐還在所述前爐拱的中部區(qū)域設(shè)有中溫爐煙抽取口，用以抽取所述前爐拱下方區(qū)域具有還原活性的中溫再循環(huán)爐煙，所述中溫再循環(huán)爐煙經(jīng)由多個(gè)中溫爐煙噴口噴入所述折焰角下方的爐膛燃盡區(qū)，所述中溫爐煙噴口對(duì)稱設(shè)置在所述前墻和后墻的中上部且沿爐寬方向均呈“一”字排開。
[0007]進(jìn)一步的，所述前爐拱和所述后爐拱的中上部區(qū)域分別布置有多個(gè)前墻二次風(fēng)噴口和多個(gè)后墻二次風(fēng)噴口，所述多個(gè)前墻二次風(fēng)噴口和多個(gè)后墻二次風(fēng)噴口均沿爐寬方向呈“一”字排開且與所述爐膛下部連通，且所述前墻二次風(fēng)噴口的位置較所述后墻二次風(fēng)噴口的位置尚。
[0008]進(jìn)一步的，所述鏈條爐還在所述前墻和所述后墻的下部對(duì)稱布置多個(gè)燃盡風(fēng)噴口，所述多個(gè)燃盡風(fēng)噴口沿爐寬方向呈“一”字排開且與所述爐膛連通。
[0009]進(jìn)一步的，所述多個(gè)前墻二次風(fēng)噴口和后墻二次風(fēng)噴口、多個(gè)燃盡風(fēng)噴口、多個(gè)中溫爐煙噴口在爐寬方向一一對(duì)應(yīng)；所述前墻二次風(fēng)噴口和后墻二次風(fēng)噴口分別相對(duì)于水平方向下傾25~40°角和10~25°角，所述燃盡風(fēng)噴口和所述中溫爐煙噴口均相對(duì)于水平方向下傾20~40°角。
[0010]進(jìn)一步的，進(jìn)入所述一次風(fēng)室的一次風(fēng)、進(jìn)入所述前墻二次風(fēng)噴口和所述后墻二次風(fēng)噴口的二次風(fēng)、進(jìn)入所述燃盡風(fēng)噴口的燃盡風(fēng)、進(jìn)入前部若干個(gè)所述一次風(fēng)室的低溫再循環(huán)煙氣、進(jìn)入所述中溫爐煙噴口的中溫再循環(huán)爐煙均可調(diào)。
[0011]在煤粉爐中分級(jí)燃燒和低溫?zé)煔庠傺h(huán)的合理利用均可實(shí)現(xiàn)^^^減排30%以上。本質(zhì)上，本實(shí)用新型的爐膛燃盡區(qū)中溫爐煙再循環(huán)其起到的脫硝效果類似于煤粉爐的再燃技術(shù)，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)^^^咸排50%以上。本實(shí)用新型提出的具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐，將空氣分級(jí)燃燒技術(shù)、爐排區(qū)低溫?zé)煔庠傺h(huán)和爐膛燃盡區(qū)中溫爐煙再循環(huán)精妙聯(lián)用，預(yù)計(jì)可將鏈條爐約500mg/m3的NOx初始濃度減排至約150mg/m3，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中鏈條爐N0X排放高的問題。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的爐膛結(jié)構(gòu)、燃燒組織及爐膛縱截面上流場(chǎng)示意圖(圖中各股噴入爐內(nèi)氣流的速度方向均采用箭頭標(biāo)出)。
[0013]圖中各附圖標(biāo)記含義:1-爐膛；la_前墻；lb_后墻；lc_折焰角；2_給煤機(jī)；3_鏈條爐排；4_渣斗；5_尾部煙道；6-1 - 一次風(fēng)室；6-2 - 一次風(fēng)；7a-前爐拱；7b_后爐拱；8a-前墻二次風(fēng)噴口 ；8b-后墻二次風(fēng)噴口 ；8-2 - 二次風(fēng)；9-1 -燃盡風(fēng)噴口 ；9_2 -燃盡風(fēng)；10-省煤器；11-空氣預(yù)熱器；12-低溫再循環(huán)煙氣；13-1 -中溫爐煙抽取口 ；13-2 -中溫再循環(huán)爐煙；14_中溫爐煙噴口。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的具有兩級(jí)煙氣再循環(huán)的低氮燃燒鏈條爐，所述鏈條爐由爐膛1、給煤機(jī)2、鏈條爐排3、渣斗4和尾部煙道5組成；所述爐膛1由前爐拱7a和后爐拱7b分成上、下兩部分，且在所述爐膛1的上部分包括前墻la、后墻lb和折焰角lc ;所述尾部煙道5內(nèi)自上而下布置有省煤器10和空氣預(yù)熱器11 ;所述鏈條爐排3包裹的空間區(qū)域布置有多個(gè)一次風(fēng)室6-1，所述多個(gè)一次風(fēng)室6-1沿所述鏈條爐