降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的装置及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种低氮氧产物的燃烧炉装置和技术，尤其涉及一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的装置及其方法。采用的技术方案为：一在引风机排气端与烟囱相连的管道上设有管路相通的烟气回流主管，所述烟气回流主管引出第一回流管和第二回流管，第一回流管和第二回流管分别设有流量计和电动蝶阀；所述一次风机和二次风机分别设有自然风进风口和烟气回流口，自然风进风口设有进风电动蝶阀，烟气回流口分别接入第一回流管和第二回流管；所述一二次进风机管路上设有烟气预热装置。可以直接在现有燃炉系统中加装本装置，烟气回流降低了着火区域的氧气浓度，抑制了氮氧化物的生成，使锅炉氮氧化物排放量低于国家环保排放要求。
【专利说明】降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低氮氧产物的燃烧炉装置和技术，尤其涉及一种降低循环流化 床锅炉烟气产物中氮氧化物的的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]随着国家环保排放标准的日趋严格，降低各种污染气体的排放量，已显的更为紧 迫。由环境保护部和国家质量监督检验检疫总局发布并于2012年I月I日起执行的《火电 厂大气污染物排放标准》GB13223-2011中规定:现有循环流化床发电锅炉氮氧化物排放量 (以N02计)排放浓度限值为200mg/m3。
[0003]目前电厂大量使用的循环流化床锅炉，氮氧化物排放量已不能满足新要求。
[0004]在已有技术中，控制NOx的排放的技术可分为一次措施和二次措施两类:一次措 施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量，即低NOx燃烧技术；二次措施是将 已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除，即烟气脱硝技术。
[0005]1、低NOx燃烧技术
对应NOx的两种主要生成机理，炉内脱硝技术主要从两方面入手降低NOx生成:(1) 降低炉内燃烧温度以减少热力型NOx生成；(2)营造煤粉着火区域的还原性气氛以减少 燃料型NOx生成。在具体的应用上，往往是两种技术的综合，既降低燃烧温度，又降低着 火区域的氧气浓度。低NOx燃烧技术主要包括低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟 气再循环、采用低NOx燃烧器等。
[0006]通过采用炉内低NOx燃烧技术，能将NOx排放浓度降低30 %?60 %左右。各 种炉内低NOx燃烧技术均涉及炉膛燃烧的安全问题或效率问题，已有的低NOx燃烧技术 存在局限性，其可降低NOx排放浓度(标)至400 mg/ m3左右，但仍然达不到新国标要 求。
[0007]2、烟气脱硝工艺
由于现有的炉内低氮燃烧技术的局限性，使得NOx的排放不能达到令人满意的程度， 为了进一步降低NOx的排放，必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。目前通行的烟气脱硝工 艺大致可分为干法、半干法和湿法3类。其中干法包括选择性非催化还原法(SNCR)、选 择性催化还原法(SCR)、电子束联合脱硫脱硝法；半干法有活性炭联合脱硫脱硝法；湿法 有臭氧氧化吸收法等。脱硝的成本高，工艺复杂，对于中小型企业投入新设备将会面临较 大的资金问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的的装置及 其方法，解决低NOx燃烧技术烟气脱硝工艺存在的技术和资金局限。。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的的装置，循环流化床锅炉燃烧系统包括燃烧炉、汽包、旋风分离器、布袋除尘器、引风机、烟囱、一二次风机，其特征是，在引风机 排气端与烟?相连的管道上设有管路相通的烟气回流主管，所述烟气回流主管引出第一回 流管和第二回流管，第一回流管和第二回流管分别设有流量计和电动蝶阀；所述一次风机 和二次风机分别设有自然风进风口和烟气回流口，自然风进风口设有进风电动蝶阀，烟气 回流口分别接入第一回流管和第二回流管；所述一二次进风机管路上设有烟气预热装置。
[0010]一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的方法，其特征是，在引风机排出 烟气的同时将部分烟气引入一二次风机，一二次风机将自然风和回流的烟气混合，混合后 的烟气经进风预热装置预热后通入循环流化床锅炉燃烧室内，其中通过回流混合烟气将炉 内氧浓度在3°/T4%范围内。
[0011]本发明的优点在于，可以直接在现有燃炉系统中加装本装置，烟气回流降低了着 火区域的氧气浓度，抑制了氮氧化物的生成，使锅炉氮氧化物排放量低于国家环保排放要 求，余热烟气对一、二次风进行预加热，提高了一、二次风机进口风温，进一步提高了一、二 次风空气预热器出口温度，减少了炉膛中一、二次风加热所消耗的热量从而节约了燃煤；另 外烟气回流后大大降低了一、二次风机的耗电量，节约了电能，整体建设成本低，适合大小 企业使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
本发明如图1所示，
降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的的装置，循环流化床锅炉燃烧系统包括燃 烧炉14、汽包19、旋风分离器12、布袋除尘器17、引风机16、烟囱15、一二次风机(7、10)，其 特征是，在引风机10排气端与烟? 15相连的管道上设有管路相通的烟气回流主管1，所述 烟气回流主管I引出第一回流管3和第二回流管2，第一回流管3和第二回流管2分别设 有流量计(4、8)和电动蝶阀(5、9);所述一次风机7和二次风机10分别设有自然风进风口 和烟气回流口，自然风进风口设有进风电动蝶阀(6、11)，烟气回流口分别接入第一回流管
3和第二回流管2 ;所述一二次进风机管路上设有烟气预热装置18。
[0014]降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的方法，其特征是，在引风机排出烟气 的同时将部分烟气引入一二次风机，一二次风机将自然风和回流的烟气混合，混合后的烟 气经进风预热装置预热后通入循环流化床锅炉燃烧室内，其中通过回流混合烟气将炉内氧 浓度在3%?4%范围内。
[0015]该本发明工艺装置在引风机出口管道上加装一条回流管道分别通向一、二次风机 进口，在不增设风机的情况下利用一、二次风机的回吸，把回吸的余热烟气和一、二次风混 合后进入炉膛。在进入一、二次风机前的烟气回流支管道上分别设置电动碟阀、流量计，用 于控制回流量，对回流烟气进行合适的分配(在不同的锅炉负荷下分配量不同)，有效地保 证炉内氧浓度在39T4%范围内，从而抑制了氮氧化物的生成，其排放量明显低于现有环保 排放要求。[0016]具体实施例:
本公司安装了一台无锡华光锅炉股份有限公司生产的130t/h循环流化床锅炉，其部分设备参数及作用如下
引风机，全压7500Pa、风量300000m3/h，作用是用于抽取炉膛烟气，保持炉膛压力在合理范围内；
一次风机，全压18000Pa、风量100000m3/h，作用是用于流化床料并补充部分氧气；
二次风机，全压lOOOOPa、风量75000m3/h，作用是提供氧量保证燃烧。
[0017]加装的部分设备:
电动蝶阀，通过控制开度来调节回流烟气量；有效地保证炉内氧浓度在39T4%范围内； 流量计，用于显示管道流量大小并间接指示烟道内的介质流速；烟气回流管道，用于回吸余热烟气分别送入一、二次风机。
[0018]采用本发明产品及方法成本在本锅炉中投入5万元。
[0019]加装本发明的装之前，锅炉运行排烟温度较低。尤其在低负荷(90t/h左右)时，排烟温度在90°C左右。较低的排烟温度不仅带来了下级省煤器、空气预热器的低温腐蚀，同时过低的排烟温度给半干法脱硫除尘系统带来了不利的运行因素，易造成半干法脱硫除尘系统的腐蚀和布袋除尘器布袋堵塞。
[0020]其中设备运行参数如下:
【权利要求】
1.一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的装置，循环流化床锅炉燃烧系统包括燃烧炉(14)、汽包(19)、旋风分离器(12)、布袋除尘器(17)、引风机(16)、烟囱(15)、 一二次风机(7、10)，其特征是，在引风机(10)排气端与烟? (15)相连的管道上设有管路相通的烟气回流主管(1)，所述烟气回流主管(I)引出第一回流管(3)和第二回流管(2)，第一回流管(3)和第二回流管(2)分别设有流量计(4、8)和电动蝶阀(5、9);所述一次风机 (7 )和二次风机(10 )分别设有自然风进风口和烟气回流口，自然风进风口设有进风电动蝶阀(6、11)， 烟气回流口分别接入第一回流管(3)和第二回流管(2);所述一二次进风机管路上设有烟气预热装置(18)。
2.一种降低循环流化床锅炉烟气产物中氮氧化物的方法，其特征是，在引风机排出烟气的同时将部分烟气引入一二次风机，一二次风机将自然风和回流的烟气混合，混合后的烟气经进风预热装置预热后通入循环流化床锅炉燃烧室内，其中通过回流混合烟气将炉内氧浓度在3%~4%范围内。
【文档编号】F23L15/00GK103604116SQ201310592710
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】张建存, 李伟, 孙中辉, 陈海鹏, 刘孝军 申请人:张建存