[實用新型]具有兩級煙氣再循環的低氮燃燒鏈條爐

有效

• 申請號: 201520290033.4
• 申請日: 2015-05-07
• 公開（公告）號: CN205002105U
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 凌忠錢;況敏;譚立武
• 申請（專利權）人: 無錫宇澄環境工程設備有限公司
• 主分類號: F23B80/02
• 分類號: F23B80/02;F23J15/00;F23L1/00;F23L9/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本實用新型涉及一種鏈條爐，具體涉及一種具有兩級煙氣再循環的低氮燃燒鏈條爐，屬于工業鍋爐燃燒技術領域。

背景技術

鏈條爐在我國燃煤工業鍋爐中廣泛應用。在燃燒組織方式上，鏈條爐以恒速行進爐排層燃為主，輔以爐排上部區域內細小顆粒構建的懸浮燃燒。其配風以爐排底部送入的一次風占據主導、爐排上部二次風為輔。從燃燒理念上看，借助于合理的一、二次風分配和一次風在爐排下部各風室之間的分配，鏈條爐在理論上可避免NO_X的大量生成。然而在實際運行中，為保證爐排層燃和懸浮燃燒較好燃盡，在爐排燃燒前期和主燃區以及爐排上部的高溫懸浮燃燒區需送入強風，使得爐內大量燃料氮在富氧氣氛下析出并氧化成NO_x，導致多數鏈條爐NO_x排放達到約500mg/m³這一較高水平。根據新的《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2014)，重點地區的鏈條爐NO_x最高允許排放濃度為200mg/m³。如何在保證燃盡的條件下大幅度降低鏈條爐NO_x排放，這已成為當前工業鍋爐NO_x減排工作的難題。

從經濟性角度出發，低氮燃燒無疑是鏈條爐NO_x減排的首選，然而，到目前為止鏈條爐低氮燃燒的應用鮮有報道，究其原因在于：適用于煤粉爐的常規空氣分級燃燒在鏈條爐上收效甚微，目前行業內尚無適用于鏈條爐的高效低氮燃燒技術的報道。鏈條爐爐排底部需送入強風以保證爐渣燃盡，懸浮燃燒區燃燒份額雖較低，但其緊鄰爐排上部區域而溫度較高，按傳統理念設計的分級送風(即爐排分段送風和拱部二次風作為分級風噴入懸浮燃燒區)本質上并未有效構建分級燃燒效果。鑒于爐排燃燒區和懸浮燃燒區的燃料N轉化率直接決定鍋爐的NO_x排放量，從低氮燃燒角度出發，需盡量控制燃料N轉化成NO_x的比例，同時設法利用爐內揮發分析出區域的還原性煙氣來還原爐內業已生成的高濃度NO_x，從而實現從燃燒角度低成本、大幅度抑制NO_x生成。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決背景技術提及的鏈條爐NO_x排放高而現有燃燒技術無法實現高效低NO_x燃燒的問題，進而提供了一種具有兩級煙氣再循環的低氮燃燒鏈條爐。

相比于現有技術，本實用新型中鏈條爐實現低NO_x燃燒的原理在于：1）爐排燃燒區和懸浮燃燒區組織空氣分級。在爐排燃燒區采用分段送風法配風，在懸浮燃燒區現有二次風以上一定位置布置燃盡風，使揮發分析出、著火和燃燒前期處于貧氧氣氛下進行，在貧氧氣氛下將釋放的燃料氮轉化成N₂而非氧化成NO_x；2）爐排燃燒區組織第一級煙氣再循環。從鏈條爐尾部煙道抽取約250~300℃的低溫煙氣送入鏈條爐前部若干個風室，在風室中與一次風相混后透過爐排參與燃燒，在爐排燃燒區起到稀釋氧濃度、降低燃燒溫度和燃燒強度、推遲燃燒進程而減少NO_x生成；3）沿爐膛高度方向上的燃盡區組織第二級煙氣再循環。鏈條爐其前拱下方對應煤的干燥、預熱和揮發分析出區域，因較少送風且煤層受熱而大量析出揮發分，形成含有大量揮發分N的還原性煙氣(即約450~500℃的中溫爐煙)，在此區域通過再循環風機抽取該含N還原性煙氣，爾后再借助于增壓風機高速送入爐膛折焰角下方的燃盡區，在還原性氣氛下此煙氣中揮發分N可將燃盡區上行煙氣中業已大量生成的NO還原成N₂，而非在氧化性火焰中與大量O、OH和O₂等原子團反應生成NCO(通常NCO將再進一步氧化生成NO)，從而進一步減少NO_x排放。