[實用新型]降低氮氧化物排放的循環流化床燃燒裝置

有效

• 申請號: 201420870658.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204554797U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 呂清剛;周托;高鳴;那永潔;孫運凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/20;F23C10/28
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯雄軍

技術領域

本實用新型涉及降低氮氧化物排放的循環流化床燃燒裝置。

背景技術

我國能源結構以煤為主，燃煤產生大量的氮氧化物氣體是主要大氣的污染物之一。其中，控制火電廠燃煤鍋爐的氮氧化物排放至關重要。

循環流化床鍋爐由于采用低溫燃燒和二次風分級布置方式，鍋爐原始氮氧化物排放濃度多在150mg/Nm³-250mg/Nm³之間，低于使用相同燃料的煤粉鍋爐。隨著國家《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)頒布實施，對現有循環流化床鍋爐的氮氧化物排放限值為200mg/Nm³，對新建鍋爐則執行100mg/Nm³的排放標準，因此，循環流化床鍋爐須進一步降低氮氧化物排放。

為了控制循環流化床鍋爐的氮氧化物的生成，現有技術通常采用降低燃燒室內燃燒溫度、采用低過量空氣系數燃燒以及通過燃燒室配風延長還原區停留時間等手段。

采用降低燃燒室內燃燒溫度和低過量空氣系數燃燒的技術方案，在很大程度上影響了燃料的充分燃燒，增加了鍋爐的氣體不完全燃燒和固體不完全燃燒損失。通過燃燒室配風延長還原區停留時間的技術方案，主要是提高二次風高度，甚至在二次風上再增加一層燃盡風，在同一個燃燒室內隨著空氣分級程度加大，受燃燒室高度限制，燃盡時間大大縮短，煙氣中飛灰含碳量和CO濃度增加，這同樣也導致不完全燃燒損失增加，對于鍋爐的經濟運行造成不利影響。

中國專利申請201310723729.7公開了一種循環流化床鍋爐低氮氧化物排放的燃燒方法，通過降低一次風量和二次風量使煙氣氧量保持在2％至3％之間，即保持低氧量運行，同時增加二次風層數、提高二次風噴口高度延長還原區停留時間。但燃燒室內較高的二次風管布置方式，會加速二次風口周圍水冷壁管的磨損，影響鍋爐的安全運行。

中國專利申請201310539752.0公開了一種循環流化床鍋爐多重分級高效低氮燃燒方法及燃燒系統，將燃燒空氣分別經相應入口送入燃燒室，將爐膛分為欠氧燃燒、還原、氧化燃燒和燃盡區，分別控制各區域的過量空氣系數，使燃料在燃燒室內分散均勻燃燒降低氮氧化物的生成。但是，在同一個燃燒室內進行多重分級，很難真正實現各區域的分區燃燒；同時受燃燒室高度的限制，過高的二次風管布置方式，會使燃料燃盡時間縮短，導致鍋爐飛灰含碳量及煙氣中可燃氣體濃度升高，降低鍋爐效率。

這些技術雖然對于控制循環流化床鍋爐氮氧化物排放起到了一定的作用，但仍然很難達到日趨嚴格的循環流化床鍋爐氮氧化物排放標準，有的甚至還對鍋爐的安全經濟運行造成不良影響。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠實現超低氮氧化物排放的循環流化床燃燒裝置，適用于煤及其它含氮燃料的燃燒。

根據本實用新型的實施例的一個方面，提出了一種降低氮氧化物排放的循環流化床燃燒裝置，包括：循環流化床主燃燒室；氣固分離器；返料器；后燃燒室；以及附加燃燒用風通入口，其中：循環流化床主燃燒室、氣固分離器和返料器依次相連以組成循環回路；所述后燃燒室連接于氣固分離器之后，后燃燒室入口與氣固分離器的氣體出口煙道相連；所述附加燃燒用風通入口向所述后燃燒室提供燃燒用風；且所述氣固分離器適于隔離所述循環回路中的還原氣氛和所述后燃燒室中的氧化氣氛。

可選地，循環流化床燃燒裝置還包括與后燃燒室出口相連的尾部煙道。進一步地，所述附加燃燒用風通入口設置在后燃燒室上。或者，所述附加燃燒用風通入口設置在氣固分離器的氣體出口煙道上。

利用本實用新型的技術方案，由于燃料在由主燃燒室、氣固分離器、返料器組成的循環回路中進行不完全燃燒，并產生了半焦和一氧化碳，且來自氣固分離器的氣體出口的半焦和一氧化碳在后燃燒室中完全燃燒，從而可以顯著降低氮氧化物的排放量。

附圖說明

圖1為本實用新型的一個示例性實施例的降低氮氧化物排放的循環流化床燃燒裝置的示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實例性的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標號表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。