[實用新型]雙分級可調低NOx燃燒裝置

有效

• 申請號: 201320302660.6
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN203309890U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 王春昌
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司;西安西熱鍋爐環保工程有限公司
• 主分類號: F23C5/08
• 分類號: F23C5/08;F23C7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型涉及一種鍋爐燃燒系統的低NOx燃燒裝置，特別涉及一種切圓燃燒方式鍋爐燃燒器的雙分級可調低NOx燃燒裝置。

背景技術

我國電站燃煤鍋爐幾乎都采用了低NOx空氣分級燃燒技術（以下簡稱空氣分級技術），特別是近幾年投產的大型機組，低NOx空氣分級燃燒技術幾乎都采用了遠離型燃盡風技術（即SOFA），鍋爐的NOx排放得到了有效遏制，特別是高揮發分燃煤的大機組容量鍋爐，當機組高負荷下運行時，其NOx排放量可以控制在300mg/m³左右或更低（甚至小于150mg/m³）；但當機組在低負荷下運行時，其NOx排放量增加100-150mg/m³，甚至會更多。對于低揮發分燃煤鍋爐，當機組高負荷下運行時，其NOx排放量基本可控制在500mg/m³左右；但當機組低負荷下運行時，其NOx排放量增加300mg/m³左右或更多。從技術角度和實際運行實績看，以SOFA技術為代表的空氣分級技術對低揮發分煤和機組低負荷下的運行工況適應性比較差，這是空氣分級必須解決的關鍵技術。

燃料分級燃燒技術（以下簡稱燃料分級技術）是通過分級燃料的再燃來還原燃燒區域生成的NOx，其原理與空氣分級燃燒技術不同，其效果取決于再燃燃料份額和再燃燃料噴入爐內的煙氣氣氛，對煤種和低負荷的適應性優于空氣分級技術。由于燃料分級技術對燃盡的影響比較大，且系統比較復雜，在采用超細煤粉作為再燃燃料時尤為如此，因而，國內大容量機組鍋爐目前尚無應用實績。

對于大容量鍋爐，其足夠低的爐膛容積熱負荷和足夠大的燃燒空間能夠抵消燃料分級技術對煤粉燃盡的影響；且正因為如此，可以采用常規煤粉作為再燃燃料（其煤粉細度R₉₀可以控制得更小，但無需超細），因而不需要配備超細煤粉系統；這些為燃料分級技術的工程應用也創造了條件。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種空氣分級與燃料分級相結合，同時，使兩種燃燒方式通過調節可以在線轉換，以適應不同煤種鍋爐在高、低負荷下的運行特性的雙分級可調低NOx燃燒裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：爐膛下部按煙煤型燃燒器布置方式布置3－6層主燃燒器，在主燃燒器的上方布置有再燃燃料噴口，在再燃燃料噴口的上方布置3-6層頂部燃盡風噴口。

所述的再燃燃料噴口為1層或2層且位于主燃燒器的最上層一次風燃燒器之上3-5m。

所述的頂部燃盡風噴口位于再燃燃料噴口之上5-10m的距離。

從所述的主燃燒器攜帶入爐內的燃料量為總燃料量的60%至85%，從主燃燒器進入爐內的空氣量的過量空氣系數控制在0.55-0.8，空氣與燃料的化學當量比為0.85－0.95，為微缺氧燃燒方式。

所述的再燃燃料噴口攜帶40%至15%的燃料供入爐內。

從所述的燃盡風噴口進入爐膛空氣量的燃料與空氣量的化學當量比為0.65至0.35。

所述的再燃燃料的煤粉細度R₉₀值要求控制得比主燃燒器即一次風燃燒器的煤粉細度R₉₀值低5-10%。

本實用新型通過燃料分級技術和空氣分級技術的組合使用及轉換，改善空氣分級技術對低揮發分煤及低負荷運行工況適應性差的問題；同時，更有效地降低各種負荷下鍋爐的NOx排放，特別是低負荷下鍋爐的NOx排放。

本實用新型將將爐內的燃燒過程按爐膛高度分為3個區域，最下部為主燃燒區域，屬于微缺氧燃燒區，中部為再燃區域，屬于NOx還原區，上部為燃盡區，使再燃區域以下燃料燃燒過程產生的CO和未燃盡的焦碳顆粒進一步充分燃燒。

采用本實用新型后，通過再燃燃料的份額調節，不僅可以使爐內的燃燒方式在空氣分級燃燒或燃料分級燃燒之間轉換；而且可以改變爐膛火焰中心位置暨爐膛出口煙氣溫度，在低負荷下提高鍋爐主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度，并降低鍋爐低負荷下運行時的氧量控制值，進而降低鍋爐的NOx排放量、降低鍋爐排煙損失，一舉三得。即同時兼顧了低負荷下運行時的NOx排放，主、再熱蒸汽溫度以及鍋爐熱效率，使低NOx燃燒技術對鍋爐低負荷運行工況的適應性明顯增強。

附圖說明

圖1為各實施例爐側的主視圖；

圖2為各實施例爐側的俯視圖；

圖中標號1—為主燃燒器，2-為再燃燃料噴口，3-為頂部燃盡風噴口。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。