一種燃煤鍋爐超低NOX燃燒系統的製作方法

2023-05-17 01:13:41 1

本實用新型涉及一種用於燃煤鍋爐的燃燒系統，特別是一種可實現超低NO X排放的燃燒系統。

背景技術：

電站燃煤是我國NOX主要排放源，隨著國家環保要求，火電行業面臨的環保形勢異常嚴峻，採取措施減少氮氧化物的排放，是火電行業面臨的一項重要任務。目前國內外煤粉鍋爐在低NOX燃燒技術上已經取得了很大進步，其中採用最廣泛、技術最為成熟的主流低NOX技術就是空氣分級技術和煤粉濃淡分離技術。空氣分級技術就是將燃燒所需的空氣量在爐膛高度方向上分成兩級送入，第一級是在燃燒器區域內，過量空氣係數在0.8左右，燃料先在區域的富燃料條件下燃燒，使得燃燒溫度和速度降低，從而抑制熱力型NOX的生成，同時由於缺氧燃燒，生成的大量的CO可以還原NOX；第二級是在燃燒器區域的上方，將燃燒所需的剩餘部分以燃盡風的形式輸入，使第二級成為富氧燃燒區，此時空氣量雖多，但一些NOX之前已被還原，且此時燃燒火焰溫度低，NOX生成量不大，因此整體上是NOX是降低的。空氣分級技術又分兩類，一類是在爐膛整體上的分級燃燒，即上所述的空氣分級燃燒，另外一類是單個燃燒器本身的分級燃燒，即燃燒器本身分別設有一次風、二次風、三次風噴口；煤粉濃淡分離技術是將煤粉形成兩股，一股濃煤粉，一股淡煤粉，由於煤粉濃度的增加，對煤粉的強化著火以及穩燃大大有利，且提高了燃燒速度，同時煤粉的濃縮與空氣分級燃燒的理論也是一致的，同樣是控制氧量，降低燃燒溫度，從而降低NOX的生成。

目前國內外先進技術下燃燒高揮發份、低灰分的煙煤，爐膛出口NOX排放濃度大約在200-250mg/Nm3，但是隨著國家超淨近零排放的要求，此排放濃度還遠遠達不到要求，還需要在爐膛尾部設置脫硝裝置從而達到排放要求，導致成本增加；採用空氣分級燃燒，主燃區內氧量不足，水冷壁兩側牆有大量還原性氣氛氣體如CO，H2S等氣體，易引起水冷壁的高溫腐蝕。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種燃煤鍋爐超低NOX燃燒系統，它不僅可顯著降低氮氧化物排放值，且成本低，並防止爐內兩側牆水冷壁出現高溫腐蝕。

為了達到上述目的，本實用新型的一種燃煤鍋爐超低NOX燃燒系統，包括設於爐膛前、後牆上的燃盡風箱和燃燒器風箱、一個以上的磨煤機，燃盡風箱內設有一層以上、每層數個燃盡風噴口，燃燒器風箱內設有一層以上、每層三個以上的燃燒器，其特徵在於還包括一個以上的煤粉濃淡分配器，煤粉濃淡分配器的進口與磨煤機相連，每層燃燒器中兩側的燃燒器和中間的燃燒器分別與煤粉濃淡分配器的不同出口相連；

本實用新型除了通過燃盡風噴口和燃燒器風箱實現分級燃燒，還由於每層燃燒器中兩側的燃燒器和中間的燃燒器分別與煤粉濃淡分配器的不同出口相連，使用時在爐膛寬度水平方向上對煤粉進行濃相和淡相的分配，兩側的燃燒器的煤粉量較少，風粉化學當量比在1：1左右，相對於中間的燃燒器而言風量較充裕，燃燒較充分，產生的CO較少，由於煤粉少，生成的CO也少，因此也會大大降低兩側水冷壁的高溫腐蝕問題；將煤粉大量集中在中間的燃燒器，使爐膛中部煤粉更加集中，會進一步降低燃燒溫度，同時產生大量的CO，而且此部分CO大量集中在爐膛中央，大量還原氣氛氣體在還原區大幅度對NOX進行還原，降低NOX的生成，相比於在爐膛尾部設置脫硝裝置，大幅降低成本；由於此部分CO集中在爐膛中央，也會大大降低兩側的高溫腐蝕問題，同時也提高燃燒效率；

作為本實用新型的一種優選，所述燃燒器為濃淡分離燃燒器；可進一步降低NOX的生成；

綜上所述，本實用新型不僅可顯著降低氮氧化物排放值，且成本低，並防止爐內兩側牆水冷壁出現高溫腐蝕。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的立體簡圖。

圖2為圖1中濃淡分離燃燒器的端部視圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1、圖2所示，該燃煤鍋爐超低NOX燃燒系統，包括設於爐膛前牆3和後牆上的燃盡風箱1和燃燒器風箱2（僅示出前牆上的，後牆與前牆相同設置）、兩個磨煤機4、四個煤粉濃淡分配器6，燃盡風箱1內設有一層的數個燃盡風噴口5，燃燒器風箱2內設有兩層、每層四個濃淡分離燃燒器7、8、9、10，其中兩個煤粉濃淡分配器6的進口與一個磨煤機4相連，每層燃燒器中兩側的燃燒器7、10和中間的燃燒器8、9分別與煤粉濃淡分配器6的不同出口相連；

本實用新型除了通過燃盡風噴口5和燃燒器風箱2及濃淡分離燃燒器實現分級燃燒，還由於每層燃燒器中兩側的燃燒器7、10和中間的燃燒器8、9分別與煤粉濃淡分配器6的不同出口相連，使用時在爐膛寬度水平方向上對煤粉進行濃相和淡相的分配，兩側的燃燒器7、10的煤粉量較少，風粉化學當量比在1：1左右，相對於中間的燃燒器8、9而言風量較充裕，燃燒較充分，產生的CO較少，由於煤粉少，生成的CO也少，因此也會大大降低兩側水冷壁的高溫腐蝕問題；將煤粉大量集中在中間的燃燒器8、9，使爐膛中部煤粉更加集中，會進一步降低燃燒溫度，同時產生大量的CO，而且此部分CO大量集中在爐膛中央，大量還原氣氛氣體在還原區大幅度對NOX進行還原，降低NOX的生成，相比於在爐膛尾部設置脫硝裝置，大幅降低成本；由於此部分CO集中在爐膛中央，也會大大降低兩側的高溫腐蝕問題，同時也提高了燃燒效率.

本實用新型不限於上述實施方式，如磨煤機、煤粉濃淡分配器、濃淡分離燃燒器的數量及連接方式均可不同，但只要採用權利要求1所述的結構均落入本專利的保護範圍。