[發明專利]一種獨立分區層燃煙氣循環燃燒系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201611181583.8
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106594710B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 高建民;欒積毅;吳少華;趙廣播;杜謙;趙義軍;秦裕琨
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23B80/02
• 分類號: F23B80/02;F23L1/02;F23L9/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 侯靜

一種獨立分區層燃煙氣循環燃燒系統及其使用方法，涉及一種低氮燃燒系統及其使用方法。本發明是為了解決現有層燃鍋爐燃燒過程中生成NOx量較大的技術問題。本發明系統是由再循環引風機、分支管路電動調節閥、后拱至鍋爐后墻的煙氣連通管路、連通管路調節閥和分區拱組成；再循環引風機入口與層燃鍋爐引風機出口連通，再循環引風機出口與爐排風室連通，再循環分支管路上設置電動調節閥；爐膛后拱上引出爐膛后拱至鍋爐后墻的煙氣連通管路并設置調節閥；在爐膛后拱下方設置分區拱。本系統使用方法：一、控制再循環煙氣總量；二、控制各風室內的再循環煙氣量；三、控制連通管路調節閥。本發明具有以下有益效果：本發明降氮效率為25％?27％。

技術領域

本發明涉及一種低氮燃燒系統及其使用方法。

背景技術

我國現役燃煤工業鍋爐約54.6萬臺，占目前在役工業鍋爐總數的85％，且每年以1.5％左右的速度遞增。燃煤工業鍋爐年用煤量5-6億噸，約占全國年用煤總量的18％。工業鍋爐每年的總能源消耗和污染排放均位居全國工業行業第二。

在工業鍋爐污染物減排的研究中，SO₂和煙塵的研究開展比較早，而且已經取得不少的研究成果，并已經工業化應用。由于工業鍋爐低溫燃燒等特點，使得其生成的NOx量相對較少(400-700mg/Nm³)。所以，工業鍋爐的NOx減排工作一直未受到充分的重視。近幾年我國的環保要求逐年提高，使得工業鍋爐的NOx排放問題越發凸顯。特別是NOx在城市空氣環境中對PM 2.5的二次源貢獻率逐漸受到關注。因此，開發與燃燒過程協同的經濟型層燃鍋爐低NOx燃燒技術，顯得十分緊迫。

煤的層燃技術歷史悠久，但是針對層燃過程的NOx經濟性控制是新問題。現有煙氣再循環控制氮氧化物排放的理論僅從機理層面上認為循環煙氣的混入降低了穿過煤層氣流的氧濃度，抑制了燃料氮與氧的反應。現有涉及煙氣再循環降低NO的燃燒技術專利都依據上述理論，采用將再循環煙氣單獨或混入一次風送入層燃鍋爐風室，實際降氮效率不超過20％，同時還導致煤層膠結、跑火、鍋爐效率降低的問題。層燃鍋爐因其負荷適應性好、燃燒工況穩定等優勢，今后還將長期、大量地應用于各個領域。層燃鍋爐特殊的區段燃燒特性，已經具備分級燃燒的特征，如果能夠通過工藝技術和結構措施充分發揮其已有低氮燃燒優點，并克服存在的不足之處，在保證其燃燒的前提下，將可能實現其對燃燒過程中生成NO的有效還原。

發明內容

本發明是為了解決現有層燃鍋爐燃燒過程中生成NOx量較大的技術問題，從而提供一種獨立分區層燃煙氣循環燃燒系統及其使用方法。

本發明的一種獨立分區層燃煙氣循環燃燒系統是由層燃鍋爐、除塵器、層燃鍋爐引風機、再循環引風機輸入管路、再循環引風機、再循環引風機輸出管路、再循環分支管路、分支管路電動調節閥、風室電動調節閥、風室壓力測量表、后拱至鍋爐后墻的煙氣連通管路、連通管路調節閥和分區拱組成；

除塵器的入口與鍋爐的煙道出口連通，除塵器的出口與層燃鍋爐引風機的入口連通，再循環引風機輸入管路的一端與層燃鍋爐引風機出口的穩定段連通，再循環引風機輸入管路的另一端與再循環引風機的進風口連通，再循環引風機的出風口與再循環引風機輸出管路的一端連通，再循環引風機輸出管路的另一端通過再循環分支管路與層燃鍋爐爐排下方的第二至第六風室分別連通，每個再循環分支管路上各設置一個分支管路電動調節閥，爐排的第二至第六風室各設置一個風室電動調節閥和一個風室壓力測量表；

爐膛后拱沿爐膛寬度方向均勻開多個孔，并且每個孔引出爐膛后拱至鍋爐后墻的煙氣連通管路至爐膛垂直段中部并進入爐膛，在爐膛后拱至鍋爐后墻的煙氣連通管路上設置連通管路調節閥；

在爐膛后拱下方設置分區拱，分區拱較爐膛后拱向上傾斜2°～5°，分區拱的前部延伸至爐膛喉口并向上彎折，分區拱后部延伸至爐排下方的第四風室上端，分區拱與爐膛后拱之間距離150mm～250mm。

層燃鍋爐的六個風室由爐膛前拱至爐膛后拱方向依次是第一風室、第二風室、第三風室、第四風室、第五風室和第六風室。