[實(shí)用新型]耦合式環(huán)保型流化床鍋爐燃燒裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420137772.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN203797643U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉行磊;龔留升;鄭興勝;郭強(qiáng);周棋;聶立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號(hào): F23C10/00
• 分類號(hào): F23C10/00;F23C10/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 巫敏;錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種耦合式環(huán)保型流化床鍋爐燃燒裝置，屬于鍋爐燃燒技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，發(fā)電鍋爐的煙氣污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐，當(dāng)前多采用分級(jí)燃燒的結(jié)構(gòu)來降低NO_X的生成，特別對(duì)于高揮發(fā)份的煤種，在爐膛下部密相區(qū)缺氧燃燒有助于焦炭和CO對(duì)NO_X的還原反應(yīng)，從而使部分NO_X被還原成為N₂。從脫硝角度看，降低一次風(fēng)率在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)NO_X減排，然而受到流化床結(jié)構(gòu)和爐膛密相區(qū)燃燒份額等因素影響，一次風(fēng)率的變化受到極大制約。從燃燒調(diào)整角度看，流化床鍋爐低氧量燃燒對(duì)NO_X減排十分明顯，但是，對(duì)于流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫反應(yīng)和燃料燃燒效率非常不利。

目前，循環(huán)流化床鍋爐在燃燒過程中生成的SO₂和NO_X排放偏高，需要配備爐外脫硫和脫硝系統(tǒng)才能達(dá)到新頒布的國(guó)家環(huán)保要求。這使得循環(huán)流化床鍋爐節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)逐漸減弱，嚴(yán)重制約著流化床鍋爐燃燒技術(shù)的發(fā)展。

綜上所述，現(xiàn)有的流化床鍋爐多采用單爐膛結(jié)構(gòu)、分級(jí)配風(fēng)的燃燒方式來降低NO_X的生成，從脫硝角度看，通過降低一次風(fēng)率來強(qiáng)化密相區(qū)的還原性氣氛實(shí)現(xiàn)減排NO_X的目的，但是受流化床爐膛結(jié)構(gòu)影響，為保證爐內(nèi)物料充分流化，一次風(fēng)率的降低幅度受到嚴(yán)重制約；從脫硫角度看，流化床鍋爐爐內(nèi)脫硫反應(yīng)需要消耗氧量，但是爐內(nèi)脫硝反應(yīng)對(duì)氧量十分敏感，難以解決爐內(nèi)脫硫與脫硝的矛盾。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：提供一種耦合式環(huán)保型流化床鍋爐燃燒裝置，將燃料在還原性氣氛的一級(jí)燃燒室中進(jìn)行初級(jí)燃燒，并實(shí)現(xiàn)一級(jí)燃燒室的高效脫硝；再將初級(jí)燃燒產(chǎn)物送入氧化性氣氛的二級(jí)燃燒室中進(jìn)行完全燃燒；通過向二級(jí)燃燒室中添加脫硫劑實(shí)現(xiàn)二級(jí)燃燒室的高效脫硫，有效解決流化床鍋爐脫硝與脫硫的矛盾，實(shí)現(xiàn)流化床鍋爐節(jié)能、環(huán)保的目的，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本實(shí)用新型目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種耦合式環(huán)保型流化床鍋爐燃燒裝置，包括一級(jí)燃燒室、二級(jí)燃燒室、旋風(fēng)分離器、一級(jí)風(fēng)室和二級(jí)風(fēng)室，一級(jí)風(fēng)室設(shè)于一級(jí)燃燒室的底端，二級(jí)風(fēng)室設(shè)于二級(jí)燃燒室的底端；所述一級(jí)燃燒室設(shè)有燃料進(jìn)口，一級(jí)燃燒室下端設(shè)有與二級(jí)燃燒室下端連通的初級(jí)未燃盡燃料流通管，一級(jí)燃燒室頂端設(shè)有與二級(jí)燃燒室連通的初級(jí)高溫?zé)煔饬魍ü埽欢?jí)燃燒室設(shè)有上層二次風(fēng)入口、下層二次風(fēng)入口和脫硫劑入口；所述二級(jí)燃燒室的上端與旋風(fēng)分離器連通，旋風(fēng)分離器的頂端設(shè)有高溫?zé)煔獬隹凇⑿L(fēng)分離器底端與一級(jí)燃燒室通過高溫循環(huán)灰流通管連通。

作為一種優(yōu)選方式，一級(jí)風(fēng)室的底端設(shè)有與外接空氣預(yù)熱器的熱一次風(fēng)連接相通的一級(jí)流化風(fēng)入口。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，二級(jí)風(fēng)室的底端設(shè)有與外接熱一次風(fēng)或再循環(huán)熱煙氣連接相通的二級(jí)流化風(fēng)入口。

燃料在一級(jí)燃燒室的還原性氣氛中進(jìn)行初級(jí)燃燒反應(yīng)，促使焦炭和CO將NO_X還原成為穩(wěn)定性N₂，實(shí)現(xiàn)一級(jí)燃燒室內(nèi)的脫硝；初級(jí)燃燒反應(yīng)產(chǎn)物中的初級(jí)未燃盡燃料從初級(jí)未燃盡燃料流通管進(jìn)入二級(jí)燃燒室，初級(jí)燃燒反應(yīng)產(chǎn)物中的初級(jí)高溫?zé)煔鈴某跫?jí)高溫?zé)煔饬魍ü苓M(jìn)入二級(jí)燃燒室，通過脫硫劑入口向二級(jí)燃燒室內(nèi)添加脫硫劑，通過上層二次風(fēng)入口和下層二次風(fēng)入口向二級(jí)燃燒室內(nèi)通入熱二次風(fēng)，二級(jí)燃燒室內(nèi)的初級(jí)未燃盡燃料和初級(jí)高溫?zé)煔庠诙?jí)流化風(fēng)、熱二次風(fēng)和脫硫劑的作用下進(jìn)行完全燃燒，并實(shí)現(xiàn)二級(jí)燃燒室內(nèi)的脫硫；二級(jí)燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)物通過旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，分離產(chǎn)物中的高溫?zé)煔馔ㄟ^高溫?zé)煔獬隹谶M(jìn)入鍋爐尾部豎井，分離產(chǎn)物中的高溫循環(huán)灰通過高溫循環(huán)灰流通管進(jìn)入一級(jí)燃燒室，實(shí)現(xiàn)高溫循環(huán)灰的外循環(huán)。

其中，一級(jí)燃燒室的過量空氣系數(shù)為0.6-0.9。在一級(jí)燃燒室中進(jìn)行燃料的初級(jí)燃燒反應(yīng)，其燃燒產(chǎn)物中的焦炭和CO等氣體對(duì)燃燒過程中已生成的NO_X具有催化還原作用，因此，一級(jí)燃燒室內(nèi)還原性氣氛是實(shí)現(xiàn)脫硝的根本；為保證一級(jí)燃燒室中燃料初級(jí)燃燒反應(yīng)的穩(wěn)定性，應(yīng)向一級(jí)燃燒室內(nèi)通入一定量的空氣量，來保證燃料在初級(jí)燃燒反應(yīng)中釋放出能夠維持一級(jí)燃燒室內(nèi)燃燒反應(yīng)的熱量。基于上述兩方面的考慮，將一級(jí)燃燒室的過量空氣系數(shù)設(shè)定為0.6-0.9范圍。