本发明是一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，具体涉及一种能实现燃煤锅炉的富氧低氮燃烧脱硝的工艺方法，属于燃煤烟气及工业炉窑烟气净化处理领域。
背景技术：
我国的能源资源禀赋决定了我国以煤为主的能源供应与消费格局。燃煤烟气构成了我国最重要的空气污染来源。对工业及生活燃煤烟气进行净化治理，是我国治理空气污染，提高大气环境质量的关键环节。
随着对烟气治理要求的不断提升，现有烟气脱硝技术存在的不足日渐显现：
1）脱硝过程依赖于催化剂、还原剂或氧化剂，运行成本高，操作复杂。氧化脱硝技术路线氧化剂成本高，催化还原脱硝技术路线在中小锅炉上更是缺乏有效的应用实现工况条件，使得中小锅炉脱硝一直没有技术经济可行的解决方案；
2）在排放标准不断提高的形势下，现有技术运行已达到其工艺应用的极限。为实现极高标准的达标排放，现有的催化还原脱硝工艺无不以过量的氨还原剂喷入为代价，造成整个烟气治理系统物料失衡，在空预器处形成结块堵塞，根本无法长期稳定运行，导致整个锅炉系统经常需要停机清理，成为使用单位的一大痛点。
我们知道，脱硝就是除去烟气中氮氧化物的过程，为防止锅炉燃烧后产生过多的氮氧化物为后续脱硝工艺形成压力，现有专利文献CN103170225A（一种实现工业窖炉富氧助燃与烟气脱硫脱硝相结合系统，2013.03.01）公开了一种利用富氧助燃技术来节约工业窖炉燃料用量和降低排放废气中NOX、SOX含量，又与烟气脱硫脱硝相结合的系统，但在该工艺的脱硝系统中，仍然沿用现有还原剂喷入脱硝，对系统稳定运行带来隐患。
除此之外，在降低锅炉燃烧产生的氮氧化物方面，国内还相继出现了多种相关专利，例如：
专利文献CN201748452U（一种选择性非催化还原系统和燃烧系统相结合的降低氮氧化物系统，2011.02.16）提出的能更好的将液态还原剂喷入炉膛并与燃烧系统相结合的一种降低氮氧化物系统，由于使用选择性非催化还原法，液态还原剂常用氨或尿素，仍然不能避免对系统稳定运行造成的影响。
专利文献CN204042872U （一种低氮燃烧和选择性非催化还原脱硝设备，2014.12.24）提出的采用低氮燃烧器和选择性非催化还原脱硝设备相结合的方式，其中使用的还原剂仍然为氨水或液氨，同样不能避免对系统稳定运行造成的影响。
专利文献CN104501203A（一种缺氧富二氧化碳气体实现低氮燃烧的气体混合比例控制的设备及方法，2015.04.08）提出的通过烟气回流增加锅炉内二氧化碳浓度，使锅炉内部燃料缺氧燃烧，回流的二氧化碳和碳黑颗粒及燃料生成碳，在此燃烧温度及缺氧条件下会生产一氧化碳；燃料中的有机氮在较低温度燃烧时能快速生产一氧化氮，当生成的一氧化氮遇到缺氧燃烧条件下产生的很高浓度的一氧化碳时，即将一氧化氮转化成氮气，从而实现在燃烧过程中去除绝大部分燃料型氮氧化物，达到减少氮氧化物产生量的减排效果。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风（氧气）送入锅炉的主燃区，利用特定比例的氧气、二氧化碳、一氧化碳与锅炉一次风的配合使用，可将锅炉燃烧过程中产生的一氧化氮转化成氮气，使锅炉烟气中氮氧化物的含量得到有效降低，避免使用选择性非催化还原法对还原剂的使用，提高系统稳定性。
本发明通过下述技术方案实现：一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，所述锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，所述富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.001～1%；
二氧化碳：0.1～20%；
一氧化碳：79～99%。
本发明在进入锅炉主燃区的锅炉一次风中加入适量的一氧化碳，使其在锅炉燃烧的主燃区和燃尽区在燃烧过程中抑制氮氧化物的生成或将生成的氮氧化物还原为氮气，从而实现锅炉烟气的氮氧化物含量降低。
锅炉主燃区的锅炉一次风中加入适量的氧气，可减低燃料的燃点，且主燃区处于氧气不足的环境，产生的一氧化碳可使主燃区处于还原环境。
在所述富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在1～5%。
所述富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的。
所述一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取或外供。
所述一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。
所述锅炉二次风来自大气，将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区。
本发明在锅炉二次风中掺混适量氧并发生反应，从而形成逐级燃烧，使得炉膛内没有明显高温区，从而实现锅炉烟气的氮氧化物含量降低，在所述氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
所述VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
所述锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区，避免锅炉燃烧使用空气，减少氮氧化物的生成。
所述脱硫脱硝装置采用干法脱硫脱硝。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉，富一氧化碳混合气中适量的一氧化碳，使其在锅炉燃烧的主燃区和燃尽区在燃烧过程中抑制氮氧化物的生成或将生成的氮氧化物还原为氮气，从而实现锅炉烟气的氮氧化物含量降低，并保证烟气中氮氧化物的含量能控制在100mg/m3左右，现有技术中，锅炉燃烧后产生的锅炉烟气中氮氧化物的控制含量仅为200~300mg/m3。
（2）本发明的锅炉一次风包括适量的氧气，使富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，氧气的含量控制在23%～30%，可减低燃料的燃点，且主燃区处于氧气不足的环境，产生的一氧化碳可使主燃区处于还原环境。
（3）本发明在锅炉二次风中掺混适量氧并发生反应，锅炉二次风中氧气的含量控制在23%，可形成逐级燃烧，使得炉膛内没有明显高温区，从而实现锅炉烟气的氮氧化物含量降低。
（4）本发明可实现锅炉烟气的循环再利用，降低排空量，锅炉烟气可用引风机送至VSPA装置制取二氧化碳，送至一氧化碳发生器生产富一氧化碳混合气；也可与煤粉混合后送入锅炉主燃区。
（5）本发明使用净锅炉烟气作为送风风源将煤粉引入锅炉，其优点有：避免使用空气作为风源，降低大气引入锅炉产生氮氧化物：净化烟气的温度通常在90～130℃，可提高煤粉的起燃温度，燃烧更加充分。
（6）本发明是一种分别利用不同混合气体组成锅炉一次风和锅炉二次风来实现锅炉分级燃烧流程，在锅炉一次风中配以适量一氧化碳和氧气，在锅炉二次风中配以适量氧气，可实现锅炉的富氧低氮燃烧，在锅炉燃烧过程中实现脱硝，可实现烟气中氮氧化物的含量控制在100mg/m3左右，烟气经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气中，氮氧化物的含量可进一步控制在50mg/m3以下。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图（一）。
图2为本发明的工艺流程示意图（二）。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.001%；
二氧化碳：0.999%；
一氧化碳：99%。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上提出了，将VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
实施例3：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：1%；
二氧化碳：0.1%；
一氧化碳：98.9%。
上述流程中，在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在1%。
实施例4：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：1%；
二氧化碳：19%；
一氧化碳：80%。
上述流程中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，其中，一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取得到的。
实施例5：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：1%；
二氧化碳：20%；
一氧化碳：79%。
上述流程中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，其中，一氧化碳发生器中加入的二氧化碳通过外供得到。
实施例6：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.05%；
二氧化碳：1.5%；
一氧化碳：98.45%。
上述流程中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，其中，一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。
在上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
实施例7：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.8%；
二氧化碳：12%；
一氧化碳：87.2%。
上述流程中，送入锅炉的还有锅炉二次风，该锅炉二次风来自大气。将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，其中，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
实施例8：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.16%；
二氧化碳：2.6%；
一氧化碳：97.24%。
上述流程中，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
实施例9：
本实施例涉及一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区，由此获得的烟气再经脱硫脱硝装置后得到锅炉烟气，锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气，按体积比计，富一氧化碳混合气包括以下组份：
氧气：0.48%；
二氧化碳：15.2%；
一氧化碳：84.32%。
上述流程中，脱硫脱硝装置采用干法脱硫脱硝。
实施例10：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在5%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.08%的氧气、11%的二氧化碳、88.92%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
实施例11：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在2%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.09%的氧气、10.08%的二氧化碳、89.83%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳为外供得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
实施例12：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，如图1所示，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在4%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.6%的氧气、1.7%的二氧化碳、97.7%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳均通过烟囱放空。
实施例13：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，如图2所示，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在2.5%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.66%的氧气、8.5%的二氧化碳、90.84%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳为外供得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
实施例14：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，如图1所示，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风通过一次风机一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风通过二次风机一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在1.6%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.06%的氧气、14%的二氧化碳、85.94%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳均通过烟囱放空。
实施例15：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，如图1所示，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在3%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.008%的氧气、2.36%的二氧化碳、97.632%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳由锅炉烟气通过VPSA装置制取得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳均通过烟囱放空。
实施例16：
一种燃煤锅炉富氧低氮燃烧脱硝工艺，如图2所示，包括以下工艺流程：
将富一氧化碳混合气与锅炉一次风一并送入锅炉主燃区；将由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气与锅炉二次风一并送入锅炉燃尽区，由此获得的烟气再经干法脱硫脱硝后得到锅炉烟气，锅炉用煤粉与锅炉烟气混合后送入锅炉主燃区。
以下是对上述工艺流程的进一步详细描述：
在富一氧化碳混合气与锅炉一次风组成的混合气中，一氧化碳的含量控制在1～5%。其中，富一氧化碳混合气是在一氧化碳发生器中加入焦炭、富氧和二氧化碳而产生的，按体积比计，富一氧化碳混合气包括：0.05%的氧气、7.3%的二氧化碳、92.65%的一氧化碳。一氧化碳发生器中加入的二氧化碳为外供得到；一氧化碳发生器中加入的富氧由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得。锅炉一次风包括由VPSA/PSA富氧装置从空气中制得的氧气。
锅炉二次风来自大气，在氧气与锅炉二次风组成的混合气中，氧气含量控制在23%。
上述流程中，VPSA/PSA富氧装置的放空气与锅炉燃烧产生的多余二氧化碳通过烟囱放空。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。