具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种链条炉，具体涉及一种具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉，属于工业锅炉燃烧技术领域。
【背景技术】
[0002]链条炉在我国燃煤工业锅炉中广泛应用。在燃烧组织方式上，链条炉以恒速行进炉排层燃为主，辅以炉排上部区域内细小颗粒构建的悬浮燃烧。其配风以炉排底部送入的一次风占据主导、炉排上部二次风为辅。从燃烧理念上看，借助于合理的一、二次风分配和一次风在炉排下部各风室之间的分配，链条炉在理论上可避免N0X的大量生成。然而在实际运行中，为保证炉排层燃和悬浮燃烧较好燃尽，在炉排燃烧前期和主燃区以及炉排上部的高温悬浮燃烧区需送入强风，使得炉内大量燃料氮在富氧气氛下析出并氧化成N0X，导致多数链条炉N0X排放达到约500mg/m3这一较高水平。根据新的《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)，重点地区的链条炉N0X最高允许排放浓度为200mg/m 3。如何在保证燃尽的条件下大幅度降低链条炉N0X排放，这已成为当前工业锅炉NO x减排工作的难题。
[0003]从经济性角度出发，低氮燃烧无疑是链条炉NOJ^排的首选，然而，到目前为止链条炉低氮燃烧的应用鲜有报道，究其原因在于:适用于煤粉炉的常规空气分级燃烧在链条炉上收效甚微，目前行业内尚无适用于链条炉的高效低氮燃烧技术的报道。链条炉炉排底部需送入强风以保证炉渣燃尽，悬浮燃烧区燃烧份额虽较低，但其紧邻炉排上部区域而温度较高，按传统理念设计的分级送风(即炉排分段送风和拱部二次风作为分级风喷入悬浮燃烧区)本质上并未有效构建分级燃烧效果。鉴于炉排燃烧区和悬浮燃烧区的燃料N转化率直接决定锅炉的放量，从低氮燃烧角度出发，需尽量控制燃料N转化成NO x的比例，同时设法利用炉内挥发分析出区域的还原性烟气来还原炉内业已生成的高浓度N0x，W而实现从燃烧角度低成本、大幅度抑制N0X生成。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决【背景技术】提及的链条炉放高而现有燃烧技术无法实现高效低NOJ^^的问题，进而提供了一种具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉。
[0005]相比于现有技术，本实用新型中链条炉实现低N0J1烧的原理在于:1)炉排燃烧区和悬浮燃烧区组织空气分级。在炉排燃烧区采用分段送风法配风，在悬浮燃烧区现有二次风以上一定位置布置燃尽风，使挥发分析出、着火和燃烧前期处于贫氧气氛下进行，在贫氧气氛下将释放的燃料氮转化成队而非氧化成N0X;2)炉排燃烧区组织第一级烟气再循环。从链条炉尾部烟道抽取约250~300°C的低温烟气送入链条炉前部若干个风室，在风室中与一次风相混后透过炉排参与燃烧，在炉排燃烧区起到稀释氧浓度、降低燃烧温度和燃烧强度、推迟燃烧进程而减少^^^生成；3)沿炉膛高度方向上的燃尽区组织第二级烟气再循环。链条炉其前拱下方对应煤的干燥、预热和挥发分析出区域，因较少送风且煤层受热而大量析出挥发分，形成含有大量挥发分N的还原性烟气(即约450~500°C的中温炉烟)，在此区域通过再循环风机抽取该含N还原性烟气，尔后再借助于增压风机高速送入炉膛折焰角下方的燃尽区，在还原性气氛下此烟气中挥发分N可将燃尽区上行烟气中业已大量生成的NO还原成N2，而非在氧化性火焰中与大量0、0H和02等原子团反应生成NC0 (通常NC0将再进一步氧化生成NO)，从而进一步减少NOjf放。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案是:一种具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉，由炉膛、给煤机、链条炉排、渣斗和尾部烟道组成，所述炉膛由前炉拱和后炉拱分成上下两部分，所述炉膛的上部分包括前墙、后墙和折焰角，所述尾部烟道内自上而下布置有省煤器和空气预热器，所述链条炉排包裹的空间区域布置有多个一次风室，多个一次风室沿链条炉排的行进方向呈“一”字排开，所述多个一次风室的出口与所述链条炉排相通；所述链条炉还在所述尾部烟道介于所述省煤器和所述空气预热器之间位置抽取低温再循环炉烟，所述低温再循环炉烟送入所述链条炉排前部的若干个所述一次风室；所述链条炉还在所述前炉拱的中部区域设有中温炉烟抽取口，用以抽取所述前炉拱下方区域具有还原活性的中温再循环炉烟，所述中温再循环炉烟经由多个中温炉烟喷口喷入所述折焰角下方的炉膛燃尽区，所述中温炉烟喷口对称设置在所述前墙和后墙的中上部且沿炉宽方向均呈“一”字排开。
[0007]进一步的，所述前炉拱和所述后炉拱的中上部区域分别布置有多个前墙二次风喷口和多个后墙二次风喷口，所述多个前墙二次风喷口和多个后墙二次风喷口均沿炉宽方向呈“一”字排开且与所述炉膛下部连通，且所述前墙二次风喷口的位置较所述后墙二次风喷口的位置尚。
[0008]进一步的，所述链条炉还在所述前墙和所述后墙的下部对称布置多个燃尽风喷口，所述多个燃尽风喷口沿炉宽方向呈“一”字排开且与所述炉膛连通。
[0009]进一步的，所述多个前墙二次风喷口和后墙二次风喷口、多个燃尽风喷口、多个中温炉烟喷口在炉宽方向一一对应；所述前墙二次风喷口和后墙二次风喷口分别相对于水平方向下倾25~40°角和10~25°角，所述燃尽风喷口和所述中温炉烟喷口均相对于水平方向下倾20~40°角。
[0010]进一步的，进入所述一次风室的一次风、进入所述前墙二次风喷口和所述后墙二次风喷口的二次风、进入所述燃尽风喷口的燃尽风、进入前部若干个所述一次风室的低温再循环烟气、进入所述中温炉烟喷口的中温再循环炉烟均可调。
[0011]在煤粉炉中分级燃烧和低温烟气再循环的合理利用均可实现^^^减排30%以上。本质上，本实用新型的炉膛燃尽区中温炉烟再循环其起到的脱硝效果类似于煤粉炉的再燃技术，该技术可实现^^^咸排50%以上。本实用新型提出的具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉，将空气分级燃烧技术、炉排区低温烟气再循环和炉膛燃尽区中温炉烟再循环精妙联用，预计可将链条炉约500mg/m3的NOx初始浓度减排至约150mg/m3，从而解决现有技术中链条炉N0X排放高的问题。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的炉膛结构、燃烧组织及炉膛纵截面上流场示意图(图中各股喷入炉内气流的速度方向均采用箭头标出)。
[0013]图中各附图标记含义:1-炉膛；la_前墙；lb_后墙；lc_折焰角；2_给煤机；3_链条炉排；4_渣斗；5_尾部烟道；6-1 - 一次风室；6-2 - 一次风；7a-前炉拱；7b_后炉拱；8a-前墙二次风喷口 ；8b-后墙二次风喷口 ；8-2 - 二次风；9-1 -燃尽风喷口 ；9_2 -燃尽风；10-省煤器；11-空气预热器；12-低温再循环烟气；13-1 -中温炉烟抽取口 ；13-2 -中温再循环炉烟；14_中温炉烟喷口。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1所示，本实用新型的具有两级烟气再循环的低氮燃烧链条炉，所述链条炉由炉膛1、给煤机2、链条炉排3、渣斗4和尾部烟道5组成；所述炉膛1由前炉拱7a和后炉拱7b分成上、下两部分，且在所述炉膛1的上部分包括前墙la、后墙lb和折焰角lc ;所述尾部烟道5内自上而下布置有省煤器10和空气预热器11 ;所述链条炉排3包裹的空间区域布置有多个一次风室6-1，所述多个一次风室6-1沿所述链条炉