[發(fā)明專利]一種低排放鍋爐冷態(tài)點火的工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210495548.9
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN102980205A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志強;范燕榮;馬春元;張振;王旭江
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: F23Q13/02
• 分類號: F23Q13/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用活性焦制備中的副產(chǎn)品進(jìn)行鍋爐點火及再燃脫硝的工藝及裝置。

背景技術(shù)

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對能源的需求日益增加，而石油資源在我國已探明數(shù)量有限。目前，我國每年都要花大量外匯進(jìn)口石油。電力行業(yè)是燃油消耗的大戶，根據(jù)近年電力統(tǒng)計數(shù)據(jù)：火電燃煤機組約占總裝機容量的74.8%，用油量約233萬噸，占總用油量的31.9%，主要是鍋爐點火用油和低負(fù)荷運行時助燃、穩(wěn)燃用油。為了減少石油資源的消耗，大力發(fā)展火電廠節(jié)油新技術(shù)已迫在眉睫。

目前流行的等離子點火裝置雖為無油點火，可結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，而且煤粉易在燃燒筒內(nèi)磨損、結(jié)渣，使得煤粉氣流流動阻力增大，不利于安全運行。因等離子發(fā)生器功率限制，燃燒貧煤及無煙煤時，不易點火，燃燒不穩(wěn)定。

同時，火電廠燃燒過程中會產(chǎn)生大量氮氧化物氣體。氮氧化物氣體不僅刺激人的呼吸系統(tǒng)，損害動植物，破壞臭氧層，而且也是引起溫室效應(yīng)、酸雨和光化學(xué)反應(yīng)的主要物質(zhì)之一。控制氮氧化物氣體生成及排放具有重大意義。

另外，活性焦制備過程中會產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，主要為一氧化碳、氫氣和甲烷的混合氣體，熱值較高。將這部分可燃?xì)怏w實現(xiàn)資源化利用，會取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

因此，需要一種新裝置用以取代現(xiàn)有的消耗大量燃油的油槍點火及成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的等離子點火裝置，并可實現(xiàn)氮氧化物低排放，并充分利用活性焦制備過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，實現(xiàn)資源化利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種低排放鍋爐冷態(tài)點火的工藝及裝置，不僅能實現(xiàn)無油點火的裝置，用以取代現(xiàn)有的消耗大量燃油的油槍點火及成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的等離子點火裝置，并可實現(xiàn)氮氧化物低排放，并充分利用活性焦制備過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種低排放鍋爐冷態(tài)點火的工藝，將活性焦制備中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w一部分送至點火槍處點火，將經(jīng)過的風(fēng)煤粉氣流點燃，點燃后的風(fēng)煤粉混合物進(jìn)入鍋爐主燃區(qū)燃燒，另一部分送至鍋爐再燃區(qū)在過量空氣系數(shù)小于1的條件下形成還原性氣氛，使主燃區(qū)產(chǎn)生的氮氧化物還原，實現(xiàn)再燃脫硝。

所述的送至點火槍處點火的可燃?xì)怏w，約占總氣體的75%~85%。

一種低排放鍋爐冷態(tài)點火的裝置，包括活性焦制備爐，活性焦制備爐上端設(shè)有點火氣體輸送管和再燃?xì)怏w輸送管，點火氣體輸送管出口設(shè)在點火槍處，點火槍設(shè)在一次風(fēng)煤粉混合物管道的靠近進(jìn)鍋爐主燃區(qū)處，鍋爐分鍋爐主燃區(qū)、鍋爐再燃區(qū)、鍋爐燃盡區(qū)，再燃?xì)怏w輸送管與鍋爐再燃區(qū)相通。

所述的一次風(fēng)煤粉混合物管道外套有二次風(fēng)管道。

本發(fā)明點火槍點燃的是活性焦制備爐產(chǎn)生的可燃?xì)怏w，氣體燃料的著火溫度低，所需的著火熱小，能夠快速著火，迅速引燃煤粉氣流，使煤粉氣流及時穩(wěn)定著火，尤其對于燃燒貧煤、無煙煤時，能實現(xiàn)快速點火啟動。且本發(fā)明與油槍點火及等離子點火裝置相比，點火槍為普通電打火，結(jié)構(gòu)簡單，安全性好。

本發(fā)明能實現(xiàn)爐內(nèi)燃燒過程中抑制和還原氮氧化物排放。一方面，在不影響著火及煤粉干燥的前提下，因氣體燃料的著火熱較小，可適當(dāng)降低一次風(fēng)風(fēng)溫，可明顯降低熱力型氮氧化物的排放量。另一方面，再燃?xì)怏w通過再燃?xì)怏w管道通入爐膛再燃區(qū)Ⅱ，在過量空氣系數(shù)小于1的條件下形成還原性氣氛，使氮氧化物還原，實現(xiàn)再燃脫硝。而且，對于氮氧化物的消減，含氫原子多的氣體燃料比固體燃料好，揮發(fā)分高的燃料比揮發(fā)分低的燃料好，可燃?xì)怏w中含氫原子量多，氮原子量少，因此，本發(fā)明可實現(xiàn)氮氧化物低排放的目的，脫硝效率可達(dá)45%~65%。

附圖說明

圖1是本發(fā)明低排放鍋爐冷態(tài)點火的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、活性焦制備爐，2、再燃?xì)怏w輸送管，3、點火氣體輸送管，4、一次風(fēng)煤粉混合物管道，5、二次風(fēng)管道，6、點火槍，Ⅰ、鍋爐燃盡區(qū)，Ⅱ、鍋爐再燃區(qū)，Ⅲ、鍋爐主燃區(qū)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明。

一種低排放鍋爐冷態(tài)點火的裝置，包括活性焦制備爐1，活性焦制備爐1上端設(shè)有點火氣體輸送管3和再燃?xì)怏w輸送管2，點火氣體輸送管3出口設(shè)在點火槍6處，點火槍6設(shè)在一次風(fēng)煤粉混合物管道4的靠近進(jìn)鍋爐主燃區(qū)處，鍋爐分鍋爐主燃區(qū)Ⅲ、鍋爐再燃區(qū)Ⅱ、鍋爐燃盡區(qū)Ⅰ，再燃?xì)怏w輸送管2與鍋爐再燃區(qū)Ⅱ相通。一次風(fēng)煤粉混合物管道4外套有二次風(fēng)管道5。