[發(fā)明專利]一種降低煙氣中NOx含量的鍋爐燃燒工藝及鍋爐裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510736719.6
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN105299624A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江東;黃天;梁君祚;梁承悍
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西桂晟新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): F23C1/12
• 分類號(hào): F23C1/12;F23C7/02
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍋爐環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種降低煙氣中NO_X含量的鍋爐燃燒工藝及鍋爐裝置。

背景技術(shù)

燃料燃燒排放的污染物是大氣污染物的主要部分，其中燃燒產(chǎn)生的NOx是引起酸雨的主要成分之一,其所引發(fā)的環(huán)境問題已不容樂觀，而燃煤過程是NOx的主要來源之一。我國是煤炭大國，煤炭在一次能源消費(fèi)中占有很大的比例，并且在最近的幾十年這種能源結(jié)構(gòu)可能不會(huì)發(fā)生改變。經(jīng)濟(jì)的快速增長是以能源的巨大消耗為代價(jià)，我國的NOx總排放量從2000年的12.1×106t到2005年的19.1×106t，年增長率為10％，因此降低NOx的排放已經(jīng)是刻不容緩。“十二五”規(guī)劃也是把降低氮氧化物的排放作為改善大氣環(huán)境質(zhì)量的重中之重。

對常規(guī)燃煤鍋爐而言，NOx主要通過燃料型生成途徑而產(chǎn)生。NOx的生成及破壞與以下因素有關(guān)：(1)煤的燃燒方式、燃燒工況，其生產(chǎn)量依賴于燃燒溫度水平；(2)煤種特性，；(3)爐膛內(nèi)反應(yīng)區(qū)煙氣的氣氛，即煙氣內(nèi)氧氣，氮?dú)猓琋O和C_nH_n的含量；(4)燃料及燃燒產(chǎn)物在火焰高溫區(qū)和爐膛內(nèi)的停留時(shí)間。降低NOx排放措施分為一級(jí)脫氮技術(shù)和二級(jí)脫氮技術(shù)。一級(jí)脫氮技術(shù)主要是采用NOx低燃燒器以及通過燃燒優(yōu)化調(diào)整，有效控制NOx的產(chǎn)生，從源頭減少NOx生成量；二級(jí)脫氮技術(shù)則是盡可能減少已生成NOx的排放。若能將這兩種技術(shù)相結(jié)合，則能進(jìn)一步降低煙氣中的NOx含量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種降低煙氣中NO_X含量的鍋爐燃燒工藝及鍋爐裝置，可有效控制NOx的產(chǎn)生，且能進(jìn)一步減少已生成NOx的排放。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:

一種降低煙氣中NO_X含量的鍋爐燃燒工藝，包括以下步驟：

步驟1：從鍋爐爐膛底部鼓入一次風(fēng)，一次風(fēng)由鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣及煙囪回用的煙氣組成；

步驟2：在鍋爐爐壁二次風(fēng)入口的上部，布置有生物質(zhì)氣化氣噴口；在鍋爐的主燃燒區(qū)，二次風(fēng)與煤粉混合后進(jìn)行高溫燃燒，高溫燃燒的煤粉與生物質(zhì)氣化氣入口噴入的生物質(zhì)氣化氣進(jìn)一步混合，使生物質(zhì)氣化氣與主燃燒區(qū)中已形成的N₂O發(fā)生反應(yīng)，其中：生物質(zhì)氣化氣的流速為55～65m/s，溫度為800～900℃,且形成快速旋流；在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，煤粉受進(jìn)一步?jīng)_擊去除其表面的灰分，從而與二次風(fēng)混合實(shí)現(xiàn)再燃燒；

步驟3：鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣從鍋爐爐膛頂部進(jìn)入旋風(fēng)分離器，經(jīng)旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，分離的氣體從旋風(fēng)分離器頂部排出，出口處設(shè)有噴槍，噴槍噴入還原劑將煙氣中的NO_X還原為N₂。

進(jìn)一步的，所述生物質(zhì)氣化氣的成分包括C_nH_n、H₂和CO，其中，CH₄占生物質(zhì)氣化氣50％以上。

進(jìn)一步的，所述步驟1中，空氣與煙氣混合，混合氣的含氧濃度為16～20％。

進(jìn)一步的，所述生物質(zhì)氣化氣的旋流強(qiáng)度大于二次風(fēng)的旋流強(qiáng)度。

一種降低煙氣中NO_X含量的鍋爐裝置，鍋爐爐膛底部設(shè)置有一次風(fēng)噴口，鍋爐爐壁上設(shè)置有二次風(fēng)入口，在鍋爐爐壁二次風(fēng)入口的上部，設(shè)置有兩圈生物質(zhì)氣化氣噴口組，每圈生物質(zhì)氣化氣噴口組均包括等距設(shè)置的若干個(gè)生物質(zhì)氣化氣噴口；

在一次風(fēng)入口處，連接有煙氣回用管道；

在旋風(fēng)分離器的出口處，設(shè)置有還原劑噴槍。

進(jìn)一步的，上圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為75～85°，下圈生物質(zhì)氣化氣噴口與爐壁所形成的噴射角度為65～75°。

進(jìn)一步的，所述鍋爐爐壁的內(nèi)側(cè)，設(shè)有與氣化氣噴口一一對應(yīng)排列的旋流板，旋流板與爐壁所形成的角度與對應(yīng)的生物質(zhì)氣化氣噴口相同。

進(jìn)一步的，所述還原劑噴槍設(shè)有4～6個(gè)，環(huán)形排布在旋風(fēng)分離器的氣體出口管處。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)利用煙囪煙氣循環(huán)再燃燒，能充分利用煙氣的熱能，提高鍋爐的燃燒效率，達(dá)到節(jié)能的目的；

(2)利用農(nóng)林廢棄物制備的生物質(zhì)氣化氣，灰分含量低，為鍋爐提供了理想的再燃原料，生物質(zhì)氣化氣的加入，將已生成的NOx還原為N₂，另外，還可使未燃燒的煤粉在生物質(zhì)氣化氣的旋流作用下，增大了與氧氣接觸的幾率，從而在缺氧氛圍中進(jìn)行再燃燒，有效抑制了燃料中析出的N轉(zhuǎn)化為NO_X；