专利名称：卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法
技术领域：
本发明涉及燃煤锅炉领域，特别是涉及卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能技术。
背景技术：
燃煤锅炉在燃烧过程中，燃烧的生成物中会含有NOx等有害物质，如果将带有NOx的燃烧废气直接排放到空气中，会对自然环境产生较大的危害。目前，对于NOx的控制技术主要为去除烟气中的NOx，采用这种传统的脱氮方法时，设备结构复杂、设备投资大，在除氮过程中，还需要在烟气中加入其它辅助物质，除氮成本较大。对于小型燃煤锅炉，采用传统脱氮方法则更加难以实现。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的就是要提供一种投资小、对锅炉设备本身进行简单改造就能实现低排放和节能的适合卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法。
为实现上述目的，本发明一种卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法，具体为1)将锅炉排烟管道中所排放的部分烟气引入锅炉鼓风机中，通过调整锅炉鼓风机中所引入烟气与新鲜空气的比例来控制鼓风中的含氧量，以控制锅炉中燃煤的燃烧速度，从而实现对锅炉主炉膛内温度的控制和对NOx生成的抑制；2)向锅炉主炉膛与换热室相交的界面处、或换热室内的烟气通道中温度不低于700℃的区域中引入新风，使新风与主炉膛排出的锅炉气氛混合，利用新风中的氧使所述锅炉气氛中的可燃气体充分燃烧。
进一步，所述将烟气引入锅炉鼓风机中的方式为无功引入，烟气引出口设置在锅炉排烟管道引风机的输出口一侧，所引烟气利用烟道中的正压自动进入与锅炉鼓风机相连的引气管道中。
进一步，所述新风中的氧还使所述锅炉气氛中的部分NO进一步反应生成NO2。
进一步，所述可燃气体包括CO和CmHn。
进一步，所述引入新风的方式为无功引入，新风通过所述主炉膛与所述换热室的界面处或换热室内烟气通道中的负压被自动吸入。
进一步，所述无功引入新风是通过设置密封基板实现的，所述密封基板设置在所述锅炉的主炉膛与换热室交汇处的气流通道上，密封基板与主炉膛与换热室的内壁密闭相连，密封基板上设置有若干贯通主炉膛与换热室的通孔；所述引气管道的出风口设置在主炉膛内，引气管道从外界引入至主炉膛内的气体为新风，引入的新风与主炉膛内的烟气混合后，穿过通孔进入换热室内。
进一步，通过调节所述引气管道的调节阀控制引入的新风量。
进一步，通过调节所述密封基板上的通孔数量或通孔的截面面积，调整主炉膛内烟气的流速以改变换热室内的负压程度，从而改变引入的新风量。
向锅炉鼓风机引入锅炉烟道中的烟气后，降低了整个鼓入锅炉气体中的氧气含量，控制了锅炉内燃煤的反应速度，进而降低锅炉主炉膛温度，从而减少了NOx的生成量；在锅炉内特定位置或区域引入新风后，使锅炉气氛内的可燃气体得到充分燃烧，既不致使锅炉主炉膛温度升高，又使燃料得到充分利用，同时新风中的氧使锅炉气氛中的部分NO继续反应，生成NO2，NO2的产生又使烟气中的NOx在烟气脱硫处理液得到进一步吸收，因此，采用本发明方法，可有效地降低锅炉烟气的排放总量及烟气中的NOx的含量，并使部分烟气中的余热得到利用，实现了工业锅炉的环保排放。
图1为本发明安装有无动力引气装置的卧式链条燃煤锅炉的俯视图；图2为图1的A-A视图。
具体实施例方式
卧式链条燃煤锅炉是利用链条将煤块送进炉膛内，在链条下方利用鼓风机从炉外向主炉膛提供煤燃烧所需的空气，与主炉膛相接为换热室，换热室内设置有烟气管道和在烟气管道上的水管，主炉膛输出的高温烟气，通过烟气管道将热量传递给水管内的水。主炉膛面向换热室的出口一侧的截面面积会突然逐渐缩小，主炉膛的出口呈喇叭形，以缩小主炉膛的排烟出口的截面，从而起到加快高温烟气进入加热室内烟气管道的流速。在锅炉加热室上设置有排烟口，烟气管道的出口与排烟口相接，排烟口的另一端安装有排烟管道，排烟管道上带有引风机，利用引风机将排烟抽出，抽出的排烟的温度一般在100度以上。
在煤燃烧时，燃烧生成物中的NOx的生成与温度有着极为密切的关系，当锅炉的主炉膛温度越低，燃烧过程中NOx的生成越少。
为了降低主炉膛的温度以减少NOx的生成，在锅炉的排烟管道与锅炉的鼓风口之间设置排烟引入管道，将烟气与新鲜空气混合成为锅炉鼓风，通过鼓风机从链条下方向主炉膛内输送。从排烟管道中引入的烟气温度在100℃以上，烟气的混入，可使鼓风的温度提高40一50℃左右，提高了锅炉的总体效率。烟气的氧含量为11％左右，低于空气中20.9％的氧含量，由于掺混了烟气的鼓风中氧含量低，减缓了煤块的燃烧速度，从而降低了主炉膛的温度，通过调整鼓风中烟气与新鲜空气之间的比例，来控制鼓风中的氧含量，控制煤的燃烧速度，从而降低了主炉膛温度，从而减少了NOx的大量生成。
排烟管的引风机输出口一侧至排烟管的排放口之间的烟道内为正压，排烟引出口就设置在该区域内，排烟利用烟道中的正压自动进入与锅炉鼓风机相连的引气管道中。由于烟气的引入，降低了锅炉鼓风中的氧含量，会带来燃煤的未完全燃烧热损失的增加，即CO和CmHn等可燃气体的浓度增加，本发明利用气动引射原理在锅炉的适当位置加装无动力引风装置，将新风引入锅炉内，进一步燃烧未燃尽的CO和CmHn等可燃物质，以实现在降低NOx排放的同时，不影响锅炉的燃烧效率。
图1-2中，在卧式链条燃煤锅炉的主炉膛1和换热室2的一端都呈喇叭形，沿气流方向上，主炉膛1的截面面积逐渐缩小，而换热室2的截面面积逐渐增大。在主炉膛1与换热室2之间设置有密封基板3，密封基板3的周边与主炉膛1的内壁密闭连接在一起，将主炉膛1与换热室2彻底分隔开。而在密封基板3上开有四个连通主炉膛1与换热室2的通孔6，在主炉膛1的上下分别安装有两根与外界相通的引气管道4，引气管道4的出风口5接近通孔6处。换热室2内安装有烟气管7，水管8盘绕在烟气管7的外壁上。
在本发明中，通过将主炉膛1与换热室2的连接处设计成两个相连的喇叭口，这种结构加快了主炉膛1内的烟气向换热室2的流动速度，增大了主炉膛1内的负压程度。在负压的作用下，新风通过引气管道4从外界被吸入主炉膛1内，新风与高温烟气混合，混合后的气体一同通过密封基板3上的通孔6，进入换热室2内的烟气管7中，当烟气与新风混合后，烟气中的可燃气体充分燃烧，进一步提高了烟气的温度，而水管8内的水在高温烟气的作用下被加热。
为了使可燃气体充分燃烧，需要调节新风与可燃气体之间的比例关系，而新风的吸入量是与引气管道3的截面面积和烟气的流速相关的，因此，调整引气管道3截面面积或通孔6的数量或通孔6的截面面积，实现新风的吸入量与可燃气体之间达到合理配比。
另外，新风引入口还可以设置在换热室内的烟气管道上，但新风引入口处的烟气的温度应不能低于700℃，由于烟气管道内也同样为负压状态，烟气管道中的负压将外界新风自动吸入烟气管道内，增加了烟气中的含氧量。新风引入后，增加了烟气中的含氧量，烟气内未燃尽的可燃物质CO和CmHn进一步燃烧，在降低排烟中的CO和CmHn浓度同时，不影响锅炉的燃烧热效率。新风引入量可以实现自动调节，保证锅炉负荷的变化。
常规锅炉的烟气在排放到大气中之前，都会利用碱液对烟气进行脱硫处理，由于碱液对NO与NO2的混合气体产生接近1∶1的吸收，而不吸收单纯的NO，因此，常规的排烟脱硫处理方法，无法去除烟气中的NO。利用本发明将烟气重新引入炉体，烟气中的NOx再次经过锅炉内高温区时，会有一定比例的分解，而当NO与NO2的混合气体通过脱硫工艺的碱液时，碱液对NO与NO2的混合气体产生接近1∶1的吸收，由于一部分NO在炉膛内已经生成NO2，碱液又对NO与NO2的混合气体具有接近1∶1的吸收，其化学反应式如下
因此，采用本方法能够有效的对NO起到双重的去除效果。
采用本方法，通过对烟气的循环利用，使排放的烟气循环利用量达到45％以上，利用了排出烟气的余热；由于炉膛的整体温度降低，降低NOx了排放，而且在不影响锅炉的燃烧效率，减少了废气的排放总量，实现了除氮节能的目的。同时，由于主炉膛的最高温度降低，对外的热辐射降低，对降低锅炉热损失，提高锅炉的总体效率。
权利要求
1.一种卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法，具体为1)将锅炉排烟管道中所排放的部分烟气引入锅炉鼓风机中，通过调整锅炉鼓风机中所引入烟气与新鲜空气的比例来控制鼓风中的含氧量，以控制锅炉中燃煤的燃烧速度，从而实现对锅炉主炉膛内温度的控制和对NOx生成的抑制；2)向锅炉主炉膛与换热室相交的界面处、或换热室内的烟气通道中温度不低于700℃的区域中引入新风，使新风与主炉膛排出的锅炉气氛混合，利用新风中的氧使所述锅炉气氛中的可燃气体充分燃烧。
2.根据权利要求1所述的脱氮节能方法，其特征在于，所述将烟气引入锅炉鼓风机中的方式为无功引入，烟气引出口设置在锅炉排烟管道抽风机的输出口一侧，所引烟气利用烟道中的正压自动进入与锅炉鼓风机相连的引气管道中。
3.根据权利要求1所述的脱氮节能方法，其特征在于，所述新风中的氧还使所述锅炉气氛中的部分NO进一步反应生成NO2。
4.根据权利要求1所述的脱氮节能方法，其特征在于，所述可燃气体包括CO和CmHn。
5.根据权利要求1所述的脱氮节能方法，其特征在于，所述引入新风的方式为无功引入，新风通过所述主炉膛与所述换热室的界面处或换热室内烟气通道中的负压被自动吸入。
6.根据权利要求5所述的脱氮节能方法，其特征在于，所述无功引入新风是通过设置密封基板实现的，所述密封基板设置在所述锅炉的主炉膛与换热室交汇处的气流通道上，密封基板与主炉膛与换热室的内壁密闭相连，密封基板上设置有若干贯通主炉膛与换热室的通孔；所述引气管道的出风口设置在主炉膛内，引气管道从外界引入至主炉膛内的气体为新风，引入的新风与主炉膛内的烟气混合后，穿过通孔进入换热室内。
7.根据权利要求6所述的脱氮节能方法，其特征在于，通过调节所述引气管道的调节阀控制引入的新风量。
8.根据权利要求7所述的脱氮节能方法，其特征在于，通过调节所述密封基板上的通孔数量或通孔的截面面积，调整主炉膛内烟气的流速以改变换热室内的负压程度，从而改变引入的新风量。
全文摘要
本发明公开了一种卧式链条燃煤锅炉的脱氮节能方法，具体为1)将锅炉排烟管道中所排放的部分烟气引入锅炉鼓风机中，通过调整锅炉鼓风机中所引入烟气与新鲜空气的比例来控制鼓风中的含氧量，以控制锅炉中燃煤的燃烧速度，从而实现对锅炉主炉膛内温度的控制；2)向锅炉主炉膛与换热室相交的界面处、或换热室内的烟气通道中温度不低于700℃的区域中引入新风，使新风与主炉膛排出的锅炉气氛混合，利用新风中的氧使所述锅炉气氛中的可燃气体充分燃烧。采用本发明方法，有效地降低了烟气的排放总量及烟气中的NO
文档编号F23L9/00GK1843573SQ200610072669
公开日2006年10月11日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者姜宗林, 郝德麟, 刘杰克 申请人:北京布鲁斯盖环保科技发展有限公司