流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法與裝置的制造方法
【專利摘要】一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法及裝置，所述的負(fù)荷調(diào)節(jié)為低負(fù)荷時(shí)改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，減少臨界流速，使負(fù)荷達(dá)到最小值，在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng)；所述低氮燃燒為控制氧量，在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒，生成CO,用CO還原NOx，生成N與CO2，再加入二次風(fēng)，在燃盡階段將CO充分燃燒，減少不完全燃燒損失。所述燃燒裝置為布袋除塵器的煙氣管道上增設(shè)分流管道連接鼓風(fēng)機(jī)入口，鼓風(fēng)機(jī)連接爐膛，鍋爐側(cè)安裝破碎機(jī)、螺旋給料機(jī)和加料系統(tǒng)，爐膛具有二次進(jìn)風(fēng)口。本發(fā)明還具有氧含量表或氮氧化物含量表以及自動(dòng)控制裝置。本發(fā)明特別能實(shí)現(xiàn)超低負(fù)荷的調(diào)節(jié)運(yùn)行，以及低氮燃燒、超低排放的環(huán)保效果。
【專利說明】
流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法與裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于燃燒方法及燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法與裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐在額定工況下可獲得較高的熱效率和理想的排放指標(biāo)，但是在低負(fù)荷時(shí)，由于爐膛溫度場(chǎng)不均勻，爐膛出口溫度低，不僅影響了熱效率，蒸汽參數(shù)還影響了氮氧化物的生存和爐內(nèi)脫硝效果。因此，目前的循環(huán)流化床鍋爐不僅無法做到超低負(fù)荷運(yùn)行，更不能做到超低排放。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法與裝置，既可實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐的高負(fù)荷和正常負(fù)荷的運(yùn)行，又能實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷和超低負(fù)荷的調(diào)節(jié)和運(yùn)行，特別是還能實(shí)現(xiàn)低氮燃燒、超低排放的環(huán)保效果。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，所述的負(fù)荷調(diào)節(jié)為低負(fù)荷時(shí)改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，減少臨界流速，使負(fù)荷達(dá)到最小值，在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng);所述低氮燃燒為控制氧量，在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒，生成CO，用CO還原NOx，生成N與CO2，再加入二次風(fēng)，在燃盡階段將CO充分燃燒，減少不完全燃燒損失。
[0005]上述技術(shù)方案中，所述改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑是增加一臺(tái)煤的變徑設(shè)備，皮帶上的入爐煤經(jīng)過變徑設(shè)備后，再通過螺旋給料機(jī)送入爐膛;所述在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng)是在爐前增加給料倉(cāng)和螺旋給料機(jī)，預(yù)先將合格的煤底料經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入給料倉(cāng)，再經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入爐膛。
[0006]上述技術(shù)方案中，上述的變徑設(shè)備為破碎機(jī)，將粒徑為8-10mm的煤粒破碎成粒徑為5mm以下的煤粒。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒為:將鍋爐尾部布袋除塵器的煙氣通過回流風(fēng)機(jī)和管道連接輸送至鼓風(fēng)機(jī)入口，鼓風(fēng)機(jī)將該煙氣與自然空氣一起經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后輸送至爐膛底部的進(jìn)風(fēng)口；所述加入二次風(fēng)為爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述控制氧量為:在鍋爐尾部的過熱器與省煤器之間安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表氧含量表或氮氧化物含量表，一方面進(jìn)行氧含量或氮氧化物含量指示，另一方面輸出測(cè)量氧含量或氮氧化物含量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置進(jìn)行信號(hào)處理后輸出控制信號(hào)連接回流風(fēng)機(jī)，控制回流風(fēng)機(jī)的流量大小。
[0009]一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒裝置，包括流化床鍋爐的爐膛、流化床鍋爐頂部的汽包、流化床鍋爐尾部依次連接的分離器、過熱器、省煤器、空氣預(yù)制器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙筒，在布袋除塵器和引風(fēng)機(jī)之間的煙氣管道上增設(shè)一分流管道連接回流風(fēng)機(jī)的輸入口，回流風(fēng)機(jī)的輸出管道連接連通至鼓風(fēng)機(jī)的入口，鼓風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)管經(jīng)空氣預(yù)熱器后連接連通至流化床鍋爐底下的進(jìn)風(fēng)口；在流化床鍋爐的爐膛一側(cè)增設(shè)一臺(tái)煤的變徑設(shè)備和一套煤的加料系統(tǒng)，煤的變徑設(shè)備輸出通過螺旋給料機(jī)連接至流化床鍋爐的爐膛，煤的加料系統(tǒng)也連接至流化床鍋爐的爐膛;在流化床鍋爐的爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口。
[0010]上述技術(shù)方案中，在過熱器和省煤器之間的煙氣管道上安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表，氧含量表或氮氧化物含量表輸出測(cè)量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置輸出控制信號(hào)連接并控制回流風(fēng)機(jī)。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述的煤的變徑設(shè)備為破碎機(jī);所述煤的加料系統(tǒng)為爐前增加給料倉(cāng)，將煤底料經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入給料倉(cāng)，給料倉(cāng)輸出連接螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)輸出連接流化床鍋爐的爐膛。
[0012]原燃燒設(shè)備(布風(fēng)板及風(fēng)帽)不合理的部分還需進(jìn)行改進(jìn)及優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0013]工作原理及顯著效果:
循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)必須風(fēng)、煤、底料三樣同時(shí)調(diào)節(jié)，循環(huán)流化床鍋爐為了燃燒穩(wěn)定，其風(fēng)量必須要大于臨界風(fēng)量，由于風(fēng)量受到限制，所以循環(huán)流化床鍋爐的低負(fù)荷調(diào)節(jié)功能也受到了限制，臨界流速與入爐煤的當(dāng)量直徑成三次方的關(guān)系，改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑就可以減少臨界流速，使負(fù)荷達(dá)到最小值。
[0014]由于減少了臨界流速，減少了底料的厚度，流化高度也隨之降低，這樣埋管的吸熱量也大為減少，雖然爐膛的溫度保持了一定值，負(fù)荷卻可以保持一定的低度。這樣也不會(huì)影響脫硝的效果。
[0015]由于改變了入爐煤的當(dāng)量直徑，引入了回流風(fēng)，不僅可以超低負(fù)荷運(yùn)行，而且在超低負(fù)荷時(shí)爐瞠溫度場(chǎng)均勻，保持理想的爐膛出口溫度和過量空氣系數(shù)，保證了蒸汽參數(shù)和氮氧化物的原始排放及脫硝效果，在超低負(fù)荷時(shí)保證蒸汽參數(shù)即可做到超低排放。
[0016]也就是說在低負(fù)荷時(shí)，改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，既可以保證低負(fù)荷運(yùn)行，又可以保證低氮燃燒。
[0017]當(dāng)需要高負(fù)荷時(shí)，底料隨之增加，靠自身的底料積累速度太慢，無法靈活應(yīng)對(duì)，滿足工藝要求，所以需配備一個(gè)加料系統(tǒng)。低負(fù)荷時(shí)再引入煙氣回流，減少爐膛內(nèi)的過?？諝庀禂?shù)，減少氮氧化物的排放。
[0018]現(xiàn)有技術(shù)的流化床鍋爐其負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍在50-110%，一般鍋爐白天負(fù)荷高，晚上負(fù)荷低，有時(shí)甚至低到20-30%，而現(xiàn)有技術(shù)的流化床鍋爐在負(fù)荷低于50%時(shí)就無法運(yùn)行，因?yàn)闋t底風(fēng)室進(jìn)風(fēng)小，吹不動(dòng)燃煤，不能流化燃燒，爐底風(fēng)室進(jìn)風(fēng)大，燃煤溫度被吹低，易熄滅，所以現(xiàn)有流化床鍋爐最怕夜晚低負(fù)荷運(yùn)行。本發(fā)明采用改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，也就是將入爐煤的粒徑破碎得更小后再送入爐膛，減少風(fēng)量，因?yàn)槊毫Ａ叫?，爐底風(fēng)室很小的進(jìn)風(fēng)，就可以將燃煤吹起，實(shí)現(xiàn)流化燃燒。本發(fā)明這一技術(shù)突破，可以將流化床鍋爐最低負(fù)荷運(yùn)行值從50%降至20%，極大提高了流化床鍋爐的技術(shù)性能和使用性能。而在需要高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，只要恢復(fù)煤底料經(jīng)給料倉(cāng)和螺旋給料機(jī)送入爐膛即可。
[0019]同時(shí)，鍋爐燃燒的氮氧化物排放，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為200mg/m3，超低排放地區(qū)為50mg/m3，而現(xiàn)有的流化床鍋爐其氮氧化物排放在250 mg/m3以上，因此，降低鍋爐的氮氧化物排放難度很大。為此，有的流化床鍋爐采用爐內(nèi)噴氨水的脫銷方法來降低氮氧化物排放，投資大，運(yùn)行成本尚，而脫硝率也只有50%左右，同時(shí)氛水對(duì)鍋爐尾部腐蝕很大，影響鍋爐壽命。以130T流化床鍋爐為例，投資達(dá)200萬，外加運(yùn)行成本。也有的流化床鍋爐采用爐外氧化還原法脫銷，以此來降低氮氧化物排放，投資更大，達(dá)500萬。本發(fā)明采用在預(yù)燃階段缺氧燃燒、再在爐膛中加入二次風(fēng)充分燃燒的方法來降低氮氧化物的排放，本發(fā)明的這一技術(shù)突破使流化床鍋爐的氮氧化物排放降至<50 mg/m3，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)蒸汽參數(shù)偏差<5%，熱效率>90%。
[0020]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:I一自動(dòng)控制裝置，2—加料系統(tǒng)，3—變徑設(shè)備，4一螺旋給料機(jī)，5一爐騰，6—氧含量表，7—布袋除塵器，8—煙筒，9一引風(fēng)機(jī)，10一回流風(fēng)機(jī)，11一鼓風(fēng)機(jī)，12—分離器，13—汽包，14一過熱器，15—省煤器，16—空氣預(yù)熱器，17—二次進(jìn)風(fēng)口。
[0022]【具體實(shí)施方式】:
參見圖1，本發(fā)明的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，所述的負(fù)荷調(diào)節(jié)為低負(fù)荷時(shí)改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，減少臨界流速，使負(fù)荷達(dá)到最小值，在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng);所述低氮燃燒為控制氧量，在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒，生成CO，用CO還原NOx，生成N與CO2，再加入二次風(fēng)，在燃盡階段將CO充分燃燒，減少不完全燃燒損失;所述改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑是增加一臺(tái)煤的變徑設(shè)備，皮帶上的入爐煤經(jīng)過變徑設(shè)備后，再通過螺旋給料機(jī)送入爐膛。所述在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng)是在爐前增加給料倉(cāng)和螺旋給料機(jī)，預(yù)先將合格的煤底料經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入給料倉(cāng)，再經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入爐膛;所述的變徑設(shè)備為破碎機(jī)，將粒徑為8-lOmm的煤粒破碎成粒徑為5mm以下的煤粒;所述在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒為:將鍋爐尾部布袋除塵器的煙氣通過回流風(fēng)機(jī)和管道連接輸送至鼓風(fēng)機(jī)入口，鼓風(fēng)機(jī)將該煙氣與自然空氣一起經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后輸送至爐膛底部的進(jìn)風(fēng)口；所述加入二次風(fēng)為爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口；所述控制氧量為:在鍋爐尾部的過熱器與省煤器之間安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表氧含量表或氮氧化物含量表，一方面進(jìn)行氧含量或氮氧化物含量指示，另一方面輸出測(cè)量氧含量或氮氧化物含量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置進(jìn)行信號(hào)處理后輸出控制信號(hào)連接回流風(fēng)機(jī)，控制回流風(fēng)機(jī)的流量大小。
[0023]本發(fā)明的一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒裝置，包括流化床鍋爐的爐膛、流化床鍋爐頂部的汽包、流化床鍋爐尾部依次連接的分離器、過熱器、省煤器、空氣預(yù)制器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙筒，在布袋除塵器和引風(fēng)機(jī)之間的煙氣管道上增設(shè)一分流管道連接回流風(fēng)機(jī)的輸入口，回流風(fēng)機(jī)的輸出管道連接連通至鼓風(fēng)機(jī)的入口，鼓風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)管經(jīng)空氣預(yù)熱器后連接連通至流化床鍋爐底下的進(jìn)風(fēng)口；在流化床鍋爐的爐膛一側(cè)增設(shè)一臺(tái)煤的變徑設(shè)備和一套煤的加料系統(tǒng)，煤的變徑設(shè)備輸出通過螺旋給料機(jī)連接至流化床鍋爐的爐膛，煤的加料系統(tǒng)也連接至流化床鍋爐的爐膛;在流化床鍋爐的爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口；在過熱器和省煤器之間的煙氣管道上安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表，氧含量表或氮氧化物輸含量表出測(cè)量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置輸出控制信號(hào)連接并控制回流風(fēng)機(jī);所述的煤的變徑設(shè)備為破碎機(jī);所述煤的加料系統(tǒng)為爐前增加給料倉(cāng)，將煤底料經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入給料倉(cāng)給料倉(cāng)輸出連接螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)輸出連接流化床鍋爐的爐膛。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，其特征在于:所述的負(fù)荷調(diào)節(jié)為低負(fù)荷時(shí)改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑，減少臨界流速，使負(fù)荷達(dá)到最小值，在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng);所述低氮燃燒為控制氧量，在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒，生成CO，用CO還原NOx，生成N與CO2，再加入二次風(fēng)，在燃盡階段將CO充分燃燒，減少不完全燃燒損失。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，其特征在于:所述改變?nèi)霠t煤的當(dāng)量直徑是增加一臺(tái)煤的變徑設(shè)備，皮帶上的入爐煤經(jīng)過變徑設(shè)備后，再通過螺旋給料機(jī)送入爐膛;所述在高負(fù)荷調(diào)節(jié)時(shí)配備一個(gè)加料系統(tǒng)是在爐前增加給料倉(cāng)和螺旋給料機(jī)，預(yù)先將合格的煤底料經(jīng)斗提機(jī)進(jìn)入給料倉(cāng)，再經(jīng)螺旋給料機(jī)進(jìn)入爐膛。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，其特征在于:上述的變徑設(shè)備為破碎機(jī)，將粒徑為8-10mm的煤粒破碎成粒徑為5mm以下的煤粒。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，其特征在于:所述在煤的預(yù)燃階段缺氧燃燒為:將鍋爐尾部布袋除塵器的煙氣通過回流風(fēng)機(jī)和管道連接輸送至鼓風(fēng)機(jī)入口，鼓風(fēng)機(jī)將該煙氣與自然空氣一起經(jīng)空氣預(yù)熱器預(yù)熱后輸送至爐膛底部的進(jìn)風(fēng)口 ；所述加入二次風(fēng)為爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒方法，其特征在于:所述的控制氧量為:在鍋爐尾部的過熱器與省煤器之間安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表，氧含量表或氮氧化物含量表一方面進(jìn)行氧含量或氮氧化物含量指示，另一方面輸出測(cè)量氧含量或氮氧化物含量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置進(jìn)行信號(hào)處理后輸出控制信號(hào)連接回流風(fēng)機(jī)，控制回流風(fēng)機(jī)的流量大小。6.—種流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒裝置，包括流化床鍋爐的爐膛、流化床鍋爐頂部的汽包、流化床鍋爐尾部依次連接的分離器、過熱器、省煤器、空氣預(yù)制器、布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙筒，在布袋除塵器和引風(fēng)機(jī)之間的煙氣管道上增設(shè)一分流管道連接回流風(fēng)機(jī)的輸入口，回流風(fēng)機(jī)的輸出管道連接連通至鼓風(fēng)機(jī)的入口，鼓風(fēng)機(jī)的輸出風(fēng)管經(jīng)空氣預(yù)熱器后連接連通至流化床鍋爐底下的進(jìn)風(fēng)口；在流化床鍋爐的爐膛一側(cè)增設(shè)一臺(tái)煤的變徑設(shè)備和一套煤的加料系統(tǒng)，煤的變徑設(shè)備輸出通過螺旋給料機(jī)連接至流化床鍋爐的爐膛，煤的加料系統(tǒng)也連接至流化床鍋爐的爐膛;在流化床鍋爐的爐膛中部安裝有二次進(jìn)風(fēng)口。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒裝置，其特征在于:在過熱器和省煤器之間的煙氣管道上安裝有測(cè)量煙氣中氧含量或氮氧化物含量的氧含量表或氮氧化物含量表，氧含量表或氮氧化物含量表輸出測(cè)量信號(hào)連接至自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置輸出控制信號(hào)連接并控制回流風(fēng)機(jī)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流化床鍋爐負(fù)荷調(diào)節(jié)及低氮燃燒裝置，其特征在于:所述的煤的變徑設(shè)備為破碎機(jī);所述煤的加料系統(tǒng)為爐前增加給料倉(cāng)，將煤底料經(jīng)斗提機(jī)提入給料倉(cāng)，給料倉(cāng)輸出連接螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)輸出連接流化床鍋爐的爐膛。
【文檔編號(hào)】F23C10/28GK105841488SQ201610307882
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】何相助
【申請(qǐng)人】何相助