[發明專利]一種徑向分級低NOx煤粉燃燒裝置

有效

• 申請號: 202110038317.4
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112628725B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 陳智超;袁振華;張博;李爭起;曾令艷
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F23C9/00
• 分類號: F23C9/00;F23C9/06;F23C7/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 孟憲會

一種徑向分級低NOx煤粉燃燒裝置，涉及煤粉鍋爐領域。為解決現有的煤粉鍋爐存在NOx排放量高、減排效果不佳的問題。燃燒器噴射煤粉氣流在初級燃燒區內燃燒生成的煙氣，在圓周徑向方向依次與一級再循環煙氣環形噴口噴射的一級再循環高溫煙氣、點噴式氨基還原劑圓形噴口噴射的氨基還原劑、二級再循環煙氣環形噴口噴射的二級再循環高溫煙氣以及點噴式燃盡風圓形噴口噴射的燃盡風接觸混合，兩級再循環煙氣環形氣流所夾區域形成氨基還原劑NOx區域，氨基還原劑在此區域內合適的溫度窗口下與煤粉氣流燃燒生成的煙氣充分接觸混合，還原煙氣中NOx。促進煤粉燃盡。通過多級徑向布置方式，實現煤粉的高效低氮燃燒。本發明適用于煤粉鍋爐領域。

技術領域

本發明涉及煤粉鍋爐領域，具體涉及一種徑向分級低NOx煤粉燃燒裝置。

背景技術

我國是煤炭消耗大國，據統計，2017年末我國年煤炭消耗量為38.57億噸。燃煤電站鍋爐和燃煤工業鍋爐是兩大耗煤裝備，其中燃煤電站鍋爐耗煤量19億噸左右，燃煤工業鍋爐耗煤量超過7億噸。大氣中67％的氮氧化物(NOx)源于燃煤，燃煤電站鍋爐和燃煤工業鍋爐是大氣中NOx主要來源。近年來，我國環保部門對燃煤電站鍋爐和燃煤工業鍋爐的污染物排放限制日趨嚴格。國家發改委、環保部和能源局聯合下發通知，要求到2020年，燃煤電站鍋爐實現超低排放，其中NOx排放濃度不高于50mg/m3(O2＝6％)；燃煤工業鍋爐的污染物排放標準也在逐漸向燃煤電站鍋爐的超低排放標準靠攏。在燃煤電站鍋爐和燃煤工業鍋爐的兩大耗煤裝備中，煤粉鍋爐占有很大比重。因此，針對煤粉鍋爐開發高效低NOx的燃燒裝置至關重要。

中國發明專利中國專利號為ZL201710861939.0，申請公布號CN107559823B,授權日期為2019年4月30日公開了一種適用于工業鍋爐的爐內脫硝的燃燒裝置，在爐膛中部四面爐墻的四角各布置一只氨基還原劑噴口，四股氨基還原劑射流在爐膛縱截面中心切于截面為圓形的還原劑漩渦流，可以降低部分NOx的排放量，但是這樣的布置方式氨基還原劑容易被燃燒器中二次風和燃盡風氧化，脫硝效率低。

中國發明專利中國專利號為ZL201710861941.8，申請公布號CN107477573B,授權日期為2019年4月16日公開了一種適用于工業鍋爐的在燃燒器中心噴氨的燃燒裝置，在一次風管前端的混合器中將氨基還原劑與煤粉氣流混合噴入爐內，在燃燒器出口中心回流區內形成的強還原性氣氛有利于氨基還原劑還原NOx，但是此種布置方式在氨基還原劑進入回流區之前，一直處于氧化性氣氛，氨基還原劑易被一次風中的氧氣氧化，NOx減排效果不佳。

綜上所述，現有的煤粉鍋爐存在NOx排放量高、減排效果不佳的問題。

發明內容

本發明為解決現有的煤粉鍋爐存在NOx排放量高、減排效果不佳的問題，而提出一種徑向分級低NOx煤粉燃燒裝置。

本發明的一種徑向分級低NOx煤粉燃燒裝置，其組成包括燃燒器、四級圓臺型預燃室、一級再循環煙氣環形噴口、點噴式氨基還原劑圓形噴口、二級再循環煙氣環形噴口、點噴式燃盡風圓形噴口、一級圓臺型預燃室、二級圓臺型預燃室、三級圓臺型預燃室和爐膛；

爐膛端面沿圓周方向設有n個點噴式燃盡風圓形噴口，n為正整數，爐膛端面中部設有三級圓臺型預燃室，三級圓臺型預燃室的上表面設有二級再循環煙氣環形噴口，三級圓臺型預燃室的上表面中央處設有二級圓臺型預燃室，二級圓臺型預燃室的上表面沿圓周方向設有m個點噴式氨基還原劑圓形噴口，m為正整數，二級圓臺型預燃室的中央處設有一級圓臺型預燃室，一級圓臺型預燃室的上表面設有一級再循環煙氣環形噴口，一級圓臺型預燃室的中央處設有四級圓臺型預燃室，四級圓臺型預燃室的上表面中央處設有燃燒器；

所述的一級圓臺型預燃室、二級圓臺型預燃室和三級圓臺型預燃室的縱截面均為梯形，三級圓臺型預燃室的直徑大于二級圓臺型預燃室的直徑，二級圓臺型預燃室的直徑大于一級圓臺型預燃室的直徑，一級圓臺型預燃室的直徑大于四級圓臺型預燃室的直徑；