[發明專利]一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝置

有效

• 申請號: 200910054141.0
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101598333A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張建文;李江濤;柳公權;陳楠
• 申請（專利權）人: 上海鍋爐廠有限公司
• 主分類號: F23C7/02
• 分類號: F23C7/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝置，屬于燃燒裝置技術領域。

背景技術

氮氧化物(NOx，包括NO、NO₂、N₂O)是一類能造成大氣環境嚴重污染的氣體，被認為 是大氣污染的主要來源之一。每年在世界范圍因燃燒化石燃料而排放的氮氧化物在所有氮 氧化物排放中占有很大的比例。日益嚴格的環保法規要求研究開發先進的燃燒技術，以減 少NOx等污染物的排放。目前我國的能源構成的最大特點是以煤炭為主，占70％以上，這 將產生大量的氮氧化物氣體，因此這樣的能源結構對經濟高效增長及生態環境都會產生負 面影響。目前已有的控制常規燃煤電站鍋爐NOx排放的技術措施可分為低NOx燃燒技術和 煙氣凈化技術兩類。煙氣凈化技術是通過脫除煙氣中NOx來降低NOx的最終排放量。國外 火電廠NOx減排主要通過先進的運行操作方式、低NOx燃燒技術與尾部煙氣脫硝技術來實 現。尾部煙氣脫硝技術比較徹底，但其投資與運行維護費用昂貴。先進低NOx燃燒技術可 降低排放濃度到450～650mg/Nm³以下，而且隨著爐內NOx生成量的減少，也會降低尾部脫 硝裝置的運行成本。低NOx燃燒技術的核心之一是分級燃燒技術，包括空氣分級和燃料分 級兩種，燃料分級技術又稱為燃料再燃(還原NO)技術。國內外煤粉鍋爐采用最廣泛、技 術最為成熟的主流低NOx燃燒技術是空氣分級技術，它在我國的電站鍋爐已得到普遍采用。

經對現有技術的文獻檢索發現，《低氮氧化物燃燒技術的發展狀況》(畢玉森，熱力發 電，2000年02期)詳細介紹了ABB-CE公司開發的四角切圓爐膛整體空氣分級直流燃燒器、 同軸燃燒系統(CFS?I、CFS?II)以及兩者組合形式-低NOx同軸燃燒系統。爐膛整體空氣分 級是將燃燒所需的空氣量分成兩級送入，第一級燃燒區中為燃燒器提供的空氣占煤粉完全 燃燒所需要量的60％至90％，燃料先在缺氧的富燃料條件下燃燒。在二級燃燒區內，將 燃燒用的空氣的剩余部分以二次空氣(燃盡風)輸入，成為富氧燃燒區。在一、二級燃燒 區的中間是氧濃度接近零的具有還原性氣氛的還原區，這一區域的還原介質對于還原已經 生成的NOx作用很明顯。爐內整體空氣分級技術可使NOx生成量降低30％～50％，空氣分 級的程度越大，即燃盡風所占的份額越大，NOx減排的程度越大。

燃盡風的比例對燃燒效率的影響還是很大的，通常燃盡風比例越高，燃燒效率越低， 燃盡風的投運對爐膛出口煙溫偏差的影響也是很大的，如何優化燃盡風的設計是亟待解決 的問題。

發明內容

本發明的目的是優化燃盡風的設計，提供具有低氮氧化物排放量、低飛灰含碳量和低 爐膛出口煙溫偏差的一種煤粉切向燃燒裝置。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝 置，包括爐膛，爐膛的主燃區四角上設有相間設置的一次風噴嘴和二次風噴嘴，位于同一 水平面上的一次風噴嘴或二次風噴嘴的軸線切于以爐膛中心為圓心的圓，其特征在于：在 一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的四面墻上設有至少一個燃盡風噴嘴組；每個燃盡風噴 嘴組包括四個燃盡風噴嘴，在爐膛的每面墻上各布置一個，且位于同一水平面；同組的四 個燃盡風噴嘴的軸線切于以爐膛中心為圓心的一個假想切圓。

進一步地，在一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的四面墻上設有一個燃盡風噴嘴組， 燃盡風噴嘴布置在每面墻的中心線上。

在一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的四面墻上設有兩個燃盡風噴嘴組，每組中的燃 盡風噴嘴布置在每面墻的中心線上。

在一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的四面墻上設有一個燃盡風噴嘴組，燃盡風噴嘴 布置在偏離每面墻中心線的豎直線上，燃盡風噴嘴的軸線切于以爐膛中心為圓心的直徑d 小于等于2/3爐膛寬度的一個假想切圓。

在一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的四面墻上設有兩個燃盡風噴嘴組，其中一個燃 盡風噴嘴組布置在每面墻的中心線上，另一個燃盡風噴嘴組布置在偏離每面墻中心線的豎 直線上、其中的燃盡風噴嘴的軸線切于以爐膛中心為圓心的直徑d小于等于2/3爐膛寬度 的一個假想切圓。

在一次風噴嘴和二次風噴嘴上方爐膛的側墻上設有兩個燃盡風噴嘴組，每個燃盡風噴 嘴組布置在偏離每面墻中心線的豎直線上、其中的燃盡風噴嘴的軸線切于以爐膛中心為圓 心的直徑d小于等于2/3爐膛寬度的一個假想切圓。