技术领域本发明涉及热力机械领域，特别涉及一种锅炉机组。
背景技术：
燃煤锅炉机组在运行过程中会产生大量的NOx、SO2、粉尘等污染物，其中氮氧化物(NOx，包括NO、NO2及N2O)占67％，基本上被认为是大气污染物的主要来源之一，威胁人类的生命健康。随着国家环保政策的日趋严格，对火电厂提出了更高的环保要求，从2014年7月起，现有火力发电锅炉机组氮氧化物排放浓度不超过100mg/m3。目前电厂对NOx的控制措施主要有低NOx燃烧技术和SCR(SelectiveCatalyticReduction，选择性催化还原)技术两种。SCR技术是目前应用最广和最有效的技术，但是该技术存在初始投资和运行费用偏高，并且存在氨泄露的安全隐患问题。低NOx燃烧技术主要包括低氧燃烧，烟气再循环、低NOx燃烧器技术、空气分级、再燃技术等。低NOx燃烧技术成本较低，但一般降低NOx幅度较小。通常，低氧运行，烟气再循环、低NOx燃烧器技术、空气分级等低NOx燃烧技术的NOx还原率在10～40％。而采用气体燃料作为再燃燃料的再燃技术比较其他低NOx燃烧技术在NOx脱除方面具有一定优势，可以达到60％～70％。再燃技术又称为燃料分级技术或炉内还原技术，它是降低NOx排放的诸多炉内控制方法中最有效的措施之一。它是将80％～85％的燃料送入主燃区，在空气过量系数大于1的条件下燃烧，其余15％～20％燃料作为还原剂在主燃区的上部某一合适位置喷入形成再燃区，再燃区过量空气系数小于1，在再燃区将已生成的NOx还原，同时还抑制了NOx的生成。天然气、高炉煤气和焦炉煤气等都可以作为再燃燃料，但是对于没有稳定气源的电厂来说，气体的制备是一个比较棘手的问题，因此如何因地制宜地实施一套投资少、效率高，并且结构简单的燃烧系统，成为推广再燃脱硝技术的关键。中国专利CN101761920A(发明名称：一种利用煤粉热解气再燃的低NOx燃烧方法及装置)主要是利用煤粉锅炉机组尾部烟道的部分热烟气进入热解反应器使煤粉热解产生再燃所需的再燃气体，送入煤粉锅炉机组再燃区还原NOx，实现煤粉锅炉机组的低NOx排放。其中，煤热解是指对煤在隔绝空气的条件下进行加热，煤在不同温度下发生一系列的物理变化和化学变化的复杂过程。煤粉热解炉是将煤粉和所需的烟气通入炉内后，在高温作用下，将部分煤粉热解产生CO、H2等再燃所需的再燃气体的一种装置。但这种方法主要的缺点是需要增加附加设备抽炉烟风机，而烟气属于高温介质，并且烟气中夹杂着大量飞灰颗粒，抽炉烟风机经常在高温和灰尘的条件下运行会引起抽炉烟风机的故障而停机检修，在耗费人力、物力的同时，机组NOx的排放值不能满足排放标准，影响机组的正常运行。此外，锅炉机组冷态启动是电站锅炉机组常见的启动类型之一，新建机组和在役机组检修后都需要冷态启动。锅炉机组冷炉启动时，如果要启动制粉系统，需要先投运大油枪进行烘炉，直至热风温度达到制粉的要求，这样需要耗用大量的燃料油。为解决该问题而发明的冷炉制粉系统能够实现不需要单独建设启动锅炉机组或利用外界热源而独立启动发电机组并网发电，实现锅炉机组节省燃油、安全快速启动。其中冷炉制粉系统是指在锅炉机组冷态启动时，在一次风热风管道上通过加装暖风器或油辅助加热系统对进入磨煤机的冷风加热到磨煤机制粉所需的温度，实现锅炉机组的冷态启动。中国专利CN102506407A(发明名称：锅炉冷态启动油辅助加热系统及发电机组无热源启动方法)主要是在磨煤机入口的热风管道安装一套利用小油枪的油辅助加热系统，在锅炉机组冷态启动时，对进入磨煤机的冷空气预热，使磨煤机达到工作条件。其中，小油枪是一种通过空气或蒸汽将燃油雾化后，使燃烧油雾化成细小颗粒，充分燃烧的点火设备。这种方法的缺点就是在锅炉机组启动后，利用小油枪的油辅助加热系统停止运行，由于小油枪喷嘴小孔相对大油枪较小，油枪系统停运时，油中的杂质沉淀，再加上热风中含有大量的灰尘，会导致小油枪喷嘴堵塞等问题，等下次启用时，需要先对小油枪清洗才能投入使用，非常不方便。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种锅炉机组，该锅炉机组的小油枪即能在锅炉机组冷态启动时使磨煤机达到制粉所需的温度，又能在锅炉机组正常运行时为煤粉热解炉提供热解所需热量，为实施再燃燃烧技术提供合适的再燃燃料，从而降低锅炉机组NOx排放。本发明提供一种锅炉机组，包括炉体、主燃烧器、再燃气体燃烧器、热风管道和磨煤机，所述锅炉机组还包括煤粉热解炉、冷风管道和小油枪，所述煤粉热解炉的出口通过所述再燃气体燃烧器与所述炉膛连通，所述磨煤机的出口通过所述主燃烧器与所述炉膛连通，所述热风管道与所述磨煤机的入口连通，所述小油枪设置在所述冷风管道上并在所述冷风管道内燃烧使所述冷风管道内的冷风转变为热风，其中，所述冷风管道可切换地与所述煤粉热解炉和所述热风管道连通以将所述热风输送至所述煤粉热解炉或所述磨煤机。进一步地，所述锅炉机组还包括气固分离器，所述气固分离器包括入口、气体出口和残碳出口，所述煤粉热解炉的出口与所述气固分离器的入口连通，所述气体出口通过所述再燃气体燃烧器与所述炉膛连通。进一步地，所述锅炉机组还包括残碳燃烧器，所述残碳出口通过所述残碳燃烧器与所述炉膛连通。进一步地，所述残碳燃烧器设置于所述主燃烧器的下游，所述再燃气体燃烧器设置于所述残碳燃烧器的下游。进一步地，所述冷风管道的出口端与所述热风管道连接，所述锅炉机组还包括热解炉进风道、第一控制阀和第二控制阀，所述热解炉进风道的入口端与所述冷风管道连接，所述热解炉进风道的出口端与所述煤粉热解炉连接，所述第一控制阀设置于所述热解炉进风道上，所述第二控制阀设置于所述冷风管道上并位于所述热解炉进风道的入口端与所述冷风管道的出口端之间。进一步地，所述锅炉机组还包括第三控制阀，所述第三控制阀设置于所述冷风管道上并位于所述冷风管道的入口端和所述热解炉进风道的入口端之间。进一步地，所述小油枪位于所述第三控制阀和所述热解炉进风道的入口端之间。进一步地，所述锅炉机组还包括旁通管道和第四控制阀，所述旁通管道的入口端和出口端分别与所述冷风管道连接，且所述旁通管道的入口端位于所述小油枪和所述第三控制阀之间，所述旁通管道的出口端位于所述第二控制阀和所述冷风管道的出口端之间，所述第四控制阀设置于所述旁通管道上。进一步地，所述锅炉机组还包括第五控制阀，所述第五控制阀设置于所述热风管道上且位于所述冷风管道的出口端的上游。进一步地，所述第一控制阀和所述第二控制阀均为截止阀；所述第三控制阀、所述第四控制阀和所述第五控制阀均为调节阀。基于本发明提供的锅炉机组，由于小油枪设置在冷风管道上并在冷风管道内燃烧使冷风管道内的冷风转变为热风，并且冷风管道可切换地与煤粉热解炉和热风管道连通以将热风输送至煤粉热解炉或磨煤机。因此，在锅炉机组冷态启动时，可以将冷风管道内被小油枪加热的热风送入磨煤机，使磨煤机达到制粉所需的温度，实现锅炉机组的冷态启动。而在锅炉机组正常运行时，可以将冷风管道内被小油枪加热的热风送入煤粉热解炉，为煤粉热解炉提供热解燃煤所需的热量，形成含有CO、H2、CO2的热解合成气体，而其中CO和H2具有很强的还原作用，将该热解合成气作为再燃燃料通入锅炉机组炉膛的再燃区，可以将主燃区生成的NOx还原成N2，达到降低燃煤锅炉机组的NOx排放的目的。另外，由于无需安装抽炉烟风机还克服了现有技术中的煤粉热解装置通过抽炉烟风机长期从锅炉机组尾部烟道抽取热炉烟时，高温和灰层环境导致的抽炉烟风机故障停机影响锅炉机组NOx排放的问题。而由于小油枪在锅炉机组正常运行时不会停用，也缓解了小油枪喷嘴堵塞的问题。通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明优选实施例的锅炉机组的原理示意图。图1中，各附图标记分别代表：1、煤粉仓；2、第一煤粉输送管道；3、煤粉热解炉；4、热解炉进风道；5、第一控制阀；6、小油枪；7、冷风管道；8、第三控制阀；9、第五控制阀；10、热风管道；11、热解产物出口管道；12、气固分离器；13、第二控制阀；14、第四控制阀；15、再燃气体管道；16、残碳输送管道；17、第二煤粉输送管道；18、主燃烧器；19、磨煤机；20、燃尽风喷口；21、再燃气体燃烧器；22、残碳燃烧器；23、炉膛；24、炉体；25、旁通管道。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1为本发明优选实施例的锅炉机组的原理示意图。如图1所示，该实施例锅炉机组包括煤粉仓1、第一煤粉输送管道2、煤粉热解炉3、热解炉进风道4、第一控制阀5、小油枪6、冷风管道7、第三控制阀8、第五控制阀9、热风管道10、热解产物出口管道11、气固分离器12、第二控制阀13、第四控制阀14、再燃气体管道15、残碳输送管道16、第二煤粉输送管道17、主燃烧器18、磨煤机19、燃尽风喷口20、再燃气体燃烧器21、残碳燃烧器22、具有炉膛23的炉体24和旁通管道25。其中，主燃烧器18、再燃气体燃烧器21、燃尽风喷口20和炉膛23为低NOx燃烧系统的主要组成部分。煤粉仓1、第一煤粉输送管道2、煤粉热解炉3、热解产物出口管道11和气固分离器12为煤粉热解装置的主要组成部分。小油枪6、冷风管道7、热风管道10和磨煤机19为冷炉制粉系统的主要组成部分。炉膛23从上游至下游依次分为主燃区、再燃区和燃尽区。主燃烧器18、残碳燃烧器22、再燃气体燃烧器21和燃尽风喷口20从上游至下游依次设置于炉体24上。主燃烧器18分三层布置。第一煤粉输送管道2的两端分别与煤粉仓1的出口和煤粉热解炉3的燃料入口连接，以将煤粉仓1内的煤粉输送至煤粉热解炉3中。煤粉热解炉3的出口通过再燃气体燃烧器21与炉膛23连通，磨煤机19的出口通过主燃烧器18与炉膛23连通，热风管道10与磨煤机19的入口连通，小油枪6设置在冷风管道7上并在冷风管道7内燃烧使冷风管道7内的冷风转变为热风，其中，冷风管道7可切换地与煤粉热解炉3和热风管道10连通以将热风输送至煤粉热解炉3或磨煤机19。优选地，小油枪6安装在冷风管道7上的弯头处。锅炉机组冷炉启动时，小油枪6用于加热制粉系统所需的冷风。此时锅炉机组的负荷较低，NOx排放浓度较低。等锅炉机组正常启动后，随着锅炉机组负荷的升高，炉膛温度也在升高，NOx排放浓度也会逐渐增加，一次风热风足以保证制粉系统的正常运行，此时可以将小油枪6加热的热风切换到煤粉热解炉3，通过煤粉热解产生的热解合成气再燃降低锅炉机组NOx排放。因此，本实施例的锅炉机组中小油枪6可以同时实现降低锅炉机组NOx排放和冷炉制粉两种用途。本实施例中，煤粉热解炉的出口通过气固分离器12与再燃气体燃烧器21和炉膛23连通。气固分离器12包括入口、气体出口和残碳出口，煤粉热解炉3的出口与气固分离器12的入口通过热解产物出口管道11连通。气体出口依次通过再燃气体管道15和再燃气体燃烧器21与炉膛23连通。而残碳出口依次通过残碳输送管道16和残碳燃烧器22与炉膛23连通。如图1所示，冷风管道7的出口端与热风管道10连接，热解炉进风道4的入口端与冷风管道7连接，热解炉进风道4的出口端与煤粉热解炉3连接。第一控制阀5设置于热解炉进风道4上。第二控制阀13设置于冷风管道7上并位于热解炉进风道4的入口端与冷风管道7的出口端之间。本实施例中，第一控制阀5和第二控制阀13均为电动截止阀。通过对第一控制阀5和第二控制阀13的通断控制可以实现冷风管道7与煤粉热解炉3和热风管道10可切换地连通以选择将热风输送至煤粉热解炉3或磨煤机19。煤粉热解炉3与热解炉进风道4连接，冷风管道7内的冷风经小油枪6加热后形成的热风在第一控制阀5打开的情况下可以通过热解炉进风道4进入煤粉热解炉3内，从而为煤粉热解提供热量。第三控制阀8设置于冷风管道7上并位于冷风管道7的入口端和热解炉进风道4的入口端之间。第三控制阀8优选地为调节阀，用于控制进入冷风管道7内的冷风流量。小油枪6位于第三控制阀8和热解炉进风道4的入口端之间。小油枪6的位置的设置可以仅对需要加热为热风的空气进行加热，节约能量。旁通管道25的入口端和出口端分别与冷风管道7连接，且旁通管道25的入口端位于小油枪6和第三控制阀8之间，旁通管道25的出口端位于第二控制阀13和冷风管道7的出口端之间。第四控制阀14设置于旁通管道25上。第四控制阀14优选地为调节阀。旁通管道25和第四控制阀14用于在锅炉机组正常运行时通过冷风和热风的混合调节磨煤机19制粉所需的温度。第五控制阀9设置于热风管道10上且位于冷风管道7的出口端的上游。第五控制阀9优选地为调节阀，第五控制阀9用于调节一次风热风风量以及用于配合第四控制阀14调节磨煤机19制粉所需的温度。以下结合图1具体说明以上实施例的锅炉机组如何实现利用煤粉热解合成气再燃降低锅炉机组NOx排放。锅炉机组正常带负荷运行时，将85％～95％的主燃料煤由主燃烧器18送入炉膛的主燃区，主燃区过量空气系数α为0.8～0.95的条件下燃烧生成氮氧化物，将其余5％～15％的燃料送入煤粉热解炉3。打开热解炉进风道4上的第一控制阀5，关闭冷风风道7上的第二控制阀13并同时打开旁通管路25上的第四控制阀14，一次风冷风在流经位于弯头处的小油枪6时被加热形成热风，被加热后的热风通过热解炉进风道4进入煤粉热解炉3中，将从煤粉仓1经煤粉输送管道2进入煤粉热解炉3中的煤粉进行热解。经过热解后生成煤粉热解混合物包括半焦等固体产物(下称残碳)和热解合成气。煤粉热解混合物经过热解产物出口管11送入气固分离器12中。残碳和热解合成气经过气固分离器12分离后，热解合成气经过再燃气体管道15输送至安装在主燃烧器18和燃尽风喷口20之间的再燃气体燃烧器21并喷入炉膛23的再燃区进行燃烧。热解合成气的成分主要有CO、H2、CO2等，其中CO和H2具有很强的还原作用，将该热解合成气作为再燃气体通入炉膛23的再燃区，可将主燃区生成的NOx还原成N2，并在燃尽区燃尽，达到降低燃煤锅炉机组的NOx排放的目的，将炉膛23中煤粉燃烧产生的NOx降到环保要求排放的水平。煤粉热解混合物经气固分离器12分离后的残碳经过残碳输送管道16进入残碳燃烧器22喷入炉膛23内与二次风混合燃烧、燃尽。煤粉热解后产生的残碳经过位于主燃烧器18和再燃气体燃烧器21之间的还原区的残碳燃烧器22喷入炉膛23燃烧，可以进一步增强还原性气氛，实现深度降低NOx的功能。以下结合图1具体说明以上实施例的锅炉机组如何在没有启动锅炉和外界热源的情况下进行冷炉启动时，实现冷炉制粉。冷炉启动时，关闭第一控制阀5、第四控制阀14和第五控制阀9，打开第二控制阀13，冷风经过被安装在弯头处的小油枪6时被加热形成热风，被加热后的热风达到磨煤机19工作所需的温度，然后进入磨煤机19磨制煤粉，磨制好的煤粉经第二煤粉输送管道17进入主燃烧器18喷入炉膛23燃烧，带动锅炉机组启动。待锅炉机组正常启动后，炉膛温度升高，炉烟温度升高，一次风经过空气预热器加热后的热风温度能够满足磨煤机的要求时，可以关闭第二控制阀13，打开第五控制阀9和第四控制阀14，通过一次风热风和冷风的调节，使混合后的风温达到磨煤机19的要求。同时打开第一控制阀5，经小油枪6加热后的冷风达到一定温度后由热解炉进风道4进入煤粉热解炉3对煤粉进行热解产生热解气，结合锅炉机组低NOx系统降低锅炉机组NOx的排放，从而达到一套小油枪6实现多种用途的目的。根据以上描述可知，本发明以上实施例具有如下优点：1、小油枪即能在锅炉机组冷态启动时使磨煤机达到制粉所需的温度，又能在锅炉机组正常运行时为煤粉热解炉提供热解所需热量，为实施再燃燃烧技术提供合适的再燃燃料，从而降低锅炉机组NOx排放。2、煤粉热解炉所需的热源来自于小油枪加热后的热风，相对于抽炉烟来说杂质较少，且该系统不用安装抽炉烟风机，避免了用抽炉烟风机抽取锅炉机组尾部热烟气时，热烟气和烟气中的灰尘引起抽炉烟风机故障，影响锅炉机组的NOx排放。3、利用热解合成气将锅炉机组燃烧过程中产生的NOx降至环保要求的水平，可以降低烟气脱硝系统SCR设备的初始投资和运行费用。4、在一套小油枪实现热解燃煤和冷炉制粉两种用途的基础上，由于小油枪可以长期投入使用，还可避免因小油枪停用时导致的小油枪堵塞。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。