[發明專利]一種降低循環流化床鍋爐NOx排放的煙氣再循環方法與系統

在審

• 申請號: 201710318379.4
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN106969351A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 郭濤;張慶;江建忠;肖平
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F23C10/10
• 分類號: F23C10/10;F23C10/28;F23C10/20;F23J15/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所61215
• 代理人: 段俊濤

技術領域

本發明屬于鍋爐環保技術領域，涉及煙氣中氮氧化物(NOx)排放控制，特別涉及一種降低循環流化床鍋爐NOx排放的煙氣再循環方法與系統。

背景技術

循環流化床鍋爐具有燃料適應性廣、燃燒效率高、投資成本低等特點，在國內外得到了迅速的發展。降低燃煤鍋爐NOx排放的技術主要分三類：爐內低NOx燃燒、爐膛噴射還原劑的選擇性非催化還原煙氣脫硝(簡稱SNCR)和爐后煙道噴射還原劑的選擇性催化還原煙氣脫硝(簡稱SCR)，此三類技術可以單獨使用，也可以組合使用。

目前，在循環流化床鍋爐環保領域普遍采用的SNCR或SCR脫硝技術，其運行需消耗大量脫硝還原劑，運行成本較高，且脫硝還原劑為化工產品，對電廠消防要求較高，存在安全隱患。

煙氣再循環屬于一種爐內低NOx燃燒技術，其工作原理是將鍋爐尾部的低溫煙氣的一部分通過再循環風機送入爐膛，從而改變鍋爐熱量分配，降低局部燃燒溫度，調節反應氣氛。對煤粉爐而言，煙氣再循環一般是收集鍋爐省煤器出口處的煙氣，通過再循環風機引入爐膛。由于再循環煙氣溫度較高，特別是煙塵濃度高，所以再循環風機只能短期使用；在循環流化床鍋爐環保領域，煙氣再循環多采用煙氣由引風機出口引出，經再循環風機送至現有一次風機入口的方式，該方式存在諸多問題，如一次風機葉片粘灰、振動過大、煙氣結露腐蝕等，嚴重影響煙氣再循環系統連續穩定運行。

發明內容

為了克服上述現有脫硝技術尤其是煙氣再循環技術中存在的缺點，本發明的目的在于提供一種降低循環流化床鍋爐NOx排放的煙氣再循環方法與系統，該系統能夠顯著地降低循環流化床鍋爐運行床溫，更好地實現低氮分級燃燒，達到有效降低NOx排放的效果，同時可以延長煙氣再循環系統運行周期，提高技術經濟性與安全性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種降低循環流化床鍋爐NOx排放的煙氣再循環方法，將除塵處理后，濕法脫硫前的低溫煙氣，經增壓與一次風混合送至爐膛底部風室，在保證流化風總量不變的情況下，減少用于流化的一次風量，增加二次風比例，使二次風分級燃燒特性得到增強，降低爐內燃燒生成的NOx。

本發明還提供了一種降低循環流化床鍋爐NOx排放的煙氣再循環系統，包括：

再循環管道，將低溫煙氣引至與一次風混合，所述低溫煙氣由設置在除塵器6與濕法脫硫裝置8之間的引風機7引出；

再循環風機12，設置于所述再循環管道上，對所述低溫煙氣進行增壓輸送；

閥門，設置于所述再循環管道上，控制所述低溫煙氣的流量、路線；

煙氣流量計15，設置于所述再循環管道上，測量所述低溫煙氣的流量；

煙氣壓力測量元件16，設置于所述再循環管道上，測量所述低溫煙氣的壓力；

煙氣溫度測量元件17，設置于所述再循環管道上，測量所述低溫煙氣的溫度。

所述再循環管道的一端與引風機7的出口或者進口連通，且在連通管路上設置有旁路閥一101或旁路閥二102，另一端與空氣預熱器4的進口或者出口連通，且在連通管路上設置有旁路閥三103或旁路閥四104，通過旁路閥一101和旁路閥二102，調整低溫煙氣由引風機7出口或進口引出，通過旁路閥三103或旁路閥四104，調整低溫煙氣引入空氣預熱器4進口或出口。

所述再循環風機12入口煙氣流量和溫度均可調節，在再循環風機12的入口設置有手動閥門一11，出口依次設置有手動閥門二13和電動閥門14，進行低溫煙氣流量調節，進而實現低溫煙氣占一次風總量的比例調節。

所述除塵器6為電除塵器或者布袋除塵器或者電袋除塵器，低溫煙氣經過除塵器6除塵處理，煙塵濃度大幅降低。

本發明煙氣再循環系統可與SNCR或SCR組合使用，進一步降低循環流化床鍋爐NOx排放。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、煙氣再循環系統能夠明顯降低循環流化床鍋爐NOx排放；

2、低溫煙氣引入爐膛可以顯著降低循環流化床鍋爐運行床溫；

3、低溫煙氣經過除塵器除塵處理，煙塵濃度大幅降低，減弱對再循環風機的磨損，延長煙氣再循環系統運行周期；

4、低溫煙氣不經過一次風機，避免造成一次風機葉片粘灰、振動過大、煙氣結露腐蝕等問題；

5、引入爐膛風室的低溫煙氣的流量與溫度均可靈活調節，從而提高循環流化床鍋爐運行的靈活性；

6、低溫煙氣引入爐膛可以降低一次風及密相區氧量，代替的一次風氧量由二次風補入，增加二次風率，更好地實現低氮燃燒所需的空氣分級；