本发明涉及一种微油点火低氮燃烧系统，属于燃煤发电技术领域。
背景技术：
氮氧化物是主要的大气污染物之一，主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等，统称NOx。氮氧化物除了作为一次污染物伤害人体健康外，还会产生多种二次污染。氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因，从而使我国珠江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降，灰霾天数不断增加。近年来，我国总颗粒物排放量基本得到控制，二氧化硫排放量有所下降，但氮氧化物排放量随着我国能源消费和机动车保有量的快速增长而迅速上升。研究结果还显示，氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，硝酸根离子在酸雨中所占的比例从上世纪80 年代的1/10 逐步上升到近年来的1/3。“十一五”期间，氮氧化物排放的快速增长加剧了区域酸雨的恶化趋势，部分抵消了我国在二氧化硫减排方面所付出的巨大努力。
火电行业氮氧化物排放量巨大，迫切需要控制，煤粉在锅炉内燃烧的过程中的 NOx是由于燃料中含有氮而生成，在煤粉燃烧过程中，燃料N随挥发份逸出，和入炉空气中氧反应生成NOx；在煤粉主燃区中缺氧燃烧，在煤粉燃烧初始阶段，燃料N随挥发成份逸出，生成NOx，然后在缺氧的情况下，NOx又被还原成N2，最后在主燃区上部适当位置，喷入燃尽风，将飞灰中焦炭燃尽。
火电厂大气污染物排放标准规定了新机组和老机组的NOx排放限值：
新机组：燃煤锅炉的NOx（以NO2计）排放限值为100 mg/Nm3，以油为燃料的锅炉或燃气轮机组的NOx（以NO2计）排放限值也为100 mg/Nm3；
老机组：2003 年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响书报告审批的燃煤锅炉则执行200 mg/Nm3的限值。
现有的已采用低氮燃烧技术的新机组的运行情况证明烟煤锅炉NOx排放降低到300mg/Nm3左右，为了进一步降低NOx排放必须加大分离风量，就会带来炉膛结焦、高温腐蚀、飞灰含碳量增加、炉膛出口烟温增加等不利因素。而老机组进行低氮燃烧器改造后由于缺乏对锅炉目前实际的换热、受热面的传热特性了解，导致上述问题更为突出，同时还伴随着过热器超温，锅炉出力降低等问题。而且目前的新机组和老机组均存在脱硝成本高的问题，控制燃烧过程中NOx的生成以及提高锅炉效率是降低脱硝成本的关键，故市场迫切需要一种兼顾氮氧化物排放量低和锅炉燃烧效率高的燃烧装置。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是，提供一种通过合理配置燃料供给方式及配风方式，在炉膛内部沿垂直方向形成两个独立的燃烧区域，使炉内燃烧气氛经过还原—氧化—还原—氧化四个阶段，燃料燃烧充分，并对尾气进行SCR还原，同时结合检测控制装置实时进行监测和控制，使锅炉长期安全、稳定、经济的实现更低NOx排放的微油点火低氮燃烧系统；进一步地，本发明提供一种微油点火器适合多煤种点火，燃烧充分，节约能源的微油点火低氮燃烧系统；更进一步地，本发明提供一种省煤器换热面积大，效率高的微油点火低氮燃烧系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
微油点火低氮燃烧系统，其特征在于：包括炉膛，所述炉膛包括下部燃烧区和上部燃烧区，炉壁四角均设置有喷燃器组，所述喷燃器组包括位于所述下部燃烧区且从下到上依次设置的一次风喷口A、二次风喷口AA、二次风喷口AB、一次风喷口BA、一次风喷口BB和二次风喷口BA，所述喷燃器组还包括位于所述上部燃烧区的若干高速燃尽风喷口，所述一次风喷口A上设置有微油点火器，所述一次风喷口A、一次风喷口BA和一次风喷口BB均可独立上下摆动，所述二次风喷口AA、二次风喷口AB、二次风喷口BA和高速燃尽风喷口均可水平摆动；所述上部燃烧区上方设置有省煤器，所述省煤器的出烟口与SCR反应器的入口相连，所述SCR反应器的出口设置有检测控制装置，所述检测控制装置还与所述一次风喷口A、二次风喷口AA、二次风喷口AB、一次风喷口BA、一次风喷口BB、二次风喷口BA和高速燃尽风喷口相连。
所述省煤器的管壁为扩展受热面。
所述扩展受热面包括H型肋片管或螺旋肋片管。
所述SCR反应器入口端与液氨储罐通过管道相连，所述管道上设置有蒸发器和空气混合器。
所述SCR反应器内部设置有若干层催化剂网板，所述催化剂网板包括钒系催化剂。
所述钒系催化剂包括V2O5/TiO2和/或V2O5-WO3/TiO2。
所述一次风喷口A包括一次风通道，所述一次风通道的出风口与煤粉浓缩器的入口相连，所述煤粉浓缩器的出口与二级煤种燃烧室的入口相连，所述二级煤种燃烧室内设置有一级煤种燃烧室），所述一级煤种燃烧室的侧壁上连通有若干油燃烧室，所述二级煤种燃烧室的出口进入三级煤种燃烧室内，所述二级煤种燃烧室和三级煤种燃烧室的外壁上均设置有若干氧气输入口；所述油燃烧室与所述微油点火器相连。
所述微油点火器还分别与火焰检测器、金属软管一端和点火装置相连，所述金属软管另一端还分别与轻柴油和吹扫气相连；所述微油点火器还与油配风管相连，所述油配风管与金属软管相连通。
所述一级煤种燃烧室的入口与所述煤粉浓缩器的出口之间设置有间距。
所述间距为至少0.5m。
所述二次风喷口AA、二次风喷口AB、二次风喷口BA和高速燃尽风喷口的出风口均设置有用于控制出风方向的摆动格栅，所述摆动格栅与所述检测控制装置相连。
本发明提供的一种微油点火低氮燃烧系统，一次风喷口A的设置，使炉膛对应位置形成一次还原区，即NOx→N2，二次风喷口AA和二次风喷口AB的设置，使炉膛对应位置形成一次氧化区，即N→NOx，一次风喷口BA和一次风喷口BB的设置，使炉膛对应位置形成二次还原区，即NOx→N，二次风喷口BA和高速燃尽风喷口的设置，使炉膛对应位置形成二次氧化区，即N→NOx，本发明通过合理配置燃料供给方式及配风方式，在炉膛内部沿垂直方向形成两个独立的燃烧区域，使炉内燃烧气氛经过还原—氧化—还原—氧化四个阶段，燃料与空气当量浓度比在四个不同阶段之间形成三级梯度过程转变，同时燃烧温度也在三级梯度变化中发生变化，炉内燃烧过程在特定的燃烧当量比下进行，从而实现深度分级，上部燃烧区的再燃燃料同时具有还原作用，结合检测控制装置实时进行监测和控制，使锅炉长期安全、稳定、经济的实现更低NOx排放；较低的一次风率（即一次还原区仅有一个一次风喷口A的设置）、可独立上下摆动的一次风喷口、水平摆动的二次风喷口及检测控制装置的设置，使本发明不仅能稳定燃烧，而且可确保不降低燃烧效率；本发明喷燃器组顶部采用高速燃尽风喷口的设置，强化炉内换热；一次风喷口和二次风喷口的设置，强化煤粉着火及燃烬；独立摆动的喷口及检测控制装置的设置，强化对炉内流场的控制；摆动格栅的设置，形成偏置二次风，确保水冷壁周围始终处于氧化性气氛；可调节的二次风偏置角，确保本发明适应不同结焦特性的煤种；检测控制装置的设置具有以下有益效果，（1）确保在符合煤种变化的情况下，维持良好的空气动力场；（2）在气流发生变化时及时发现反馈，避免进一步恶化；（3）在煤种和负荷变化时为精确控制喷口提供依据；（4）为运行人员对炉内燃烧状况作出判断提供依据；（5）确保本发明总能在最佳工况下运行；扩展受热面的设置，既强化了传热，又有效控制了锅炉排烟温度；H型肋片管或螺旋肋片管均具有降低省煤器磨损、减少积灰的优点；SCR反应器采取尾部烟道内置，利用现有锅炉基础，不需要增加SCR基础，节省初始投资，缩短安装工期。
本发明提供的一种微油点火低氮燃烧系统，锅炉燃料燃烧效率高，可达92%以上，NOx排放量低，本发明蒸发量为630t/h的锅炉每年可免缴排污费200万元，同时每年节约燃料1800万元，由此可见，本发明可大量节约能源，对环境污染小，脱硝成本低，经济性指标好，可广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中一次风喷口A的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1~图2所示，微油点火低氮燃烧系统，其特征在于：包括炉膛1，所述炉膛1包括下部燃烧区2和上部燃烧区3，炉壁4四角均设置有喷燃器组5，所述喷燃器组5包括位于所述下部燃烧区2且从下到上依次设置的一次风喷口A6、二次风喷口AA7、二次风喷口AB8、一次风喷口BA9、一次风喷口BB10和二次风喷口BA11，所述喷燃器组5还包括位于所述上部燃烧区3的若干高速燃尽风喷口12，所述一次风喷口A6上设置有微油点火器13，所述一次风喷口A6、一次风喷口BA9和一次风喷口BB10均可独立上下摆动，所述二次风喷口AA7、二次风喷口AB8、二次风喷口BA11和高速燃尽风喷口12均可水平摆动；所述上部燃烧区3上方设置有省煤器15，所述省煤器15的出烟口与SCR反应器14的入口相连，所述SCR反应器14的出口设置有检测控制装置，所述检测控制装置还与所述一次风喷口A6、二次风喷口AA7、二次风喷口AB8、一次风喷口BA9、一次风喷口BB10、二次风喷口BA11和高速燃尽风喷口12相连。
所述省煤器15的管壁为扩展受热面。
所述扩展受热面包括H型肋片管或螺旋肋片管。
所述SCR反应器14入口端与液氨储罐16通过管道17相连，所述管道17上设置有蒸发器18和空气混合器19。
所述SCR反应器14内部设置有若干层催化剂网板20，所述催化剂网板20包括钒系催化剂。
所述钒系催化剂包括V2O5/TiO2和/或V2O5-WO3/TiO2。
所述一次风喷口A6包括一次风通道21，所述一次风通道21的出风口与煤粉浓缩器22的入口相连，所述煤粉浓缩器22的出口与二级煤种燃烧室23的入口相连，所述二级煤种燃烧室23内设置有一级煤种燃烧室24，所述一级煤种燃烧室24的侧壁上连通有若干油燃烧室25，所述二级煤种燃烧室23的出口进入三级煤种燃烧室26内，所述二级煤种燃烧室23和三级煤种燃烧室26的外壁上均设置有若干氧气输入口27；所述油燃烧室25与所述微油点火器13相连。
所述微油点火器13还分别与火焰检测器、金属软管一端和点火装置相连，所述金属软管另一端还分别与轻柴油和吹扫气相连；所述微油点火器还与油配风管相连，所述油配风管与金属软管相连通。
所述一级煤种燃烧室24的入口与所述煤粉浓缩器22的出口之间设置有间距，间距为至少0.5m。
所述二次风喷口AA7、二次风喷口AB8、二次风喷口BA11和高速燃尽风喷口12的出风口均设置有用于控制出风方向的摆动格栅，所述摆动格栅与所述检测控制装置相连。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。