W燃烧锅炉掺烧生物质气降低NOx的布置结构的制作方法

本实用新型属于煤粉W燃烧锅炉领域，尤其涉及一种炉膛燃烧器布置结构。

背景技术：

W火焰锅炉是一种针对低挥发分煤进行稳定燃烧而设计的炉型，由于煤种难以燃烧，因此炉膛出口NOX相比其他炉型的NOX排放浓度要高很多。目前降低W火焰锅炉NOX的方式主要是靠空气分级燃烧技术和尾部选择性催化还原(SCR)技术，虽然综合这两种技术可以大幅度降低W火焰锅炉的NOX原始排放浓度，但受制于SCR技术的运行成本和深度空气分级燃烧所带来的负面影响等原因，炉膛尾部NOX排放依然较高。

目前采用掺烧生物质气燃料不仅可以帮助发电企业降低生产成本，还可以有效减少NOX等污染物的排放，得到了国内外电厂广泛的关注。掺烧生物质气是将生物质燃料气化为合成气再送入炉膛燃烧，生物质气化是指生物质燃料在气化介质的参与下，通过一系列的热化学反应过程，转化为可燃气体的过程。生物质气化所产生的可燃气体主要有效成分为CO、H2、CH4以及部分烷烃类气体。

因此，可以在W火焰锅炉中掺烧生物质气，对生物质气的掺烧位置进行合理布置，不仅能让生物质气燃烧充分，又可以降低炉膛出口NOX，使生物质气掺烧达到最大价值化，使机组达到最经济和最优化运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提出一种W燃烧锅炉掺烧生物质气降低NOx的布置结构，在W火焰掺烧生物质气的同时可降低炉膛出口NOX排放，使掺烧生物质气体达到最优化运行和最经济运行。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种W燃烧锅炉掺烧生物质气降低NOx的布置结构，包括设于炉膛的煤粉燃烧器、燃尽风燃烧器和生物质气喷口，生物质气喷口布置在炉膛的拱上水冷壁前后墙，布置高度位于炉膛还原区，各生物质气喷口在宽度方向上分别布置在相邻两个煤粉燃烧器喷口之间，并且生物质气喷口向下倾斜布置，倾斜角10°≤α≤90°。

作为选择，生物质气喷口布置高度位于拱上水冷壁拐点与最下层燃尽风燃烧器之间。

作为选择，生物质气喷口向下倾斜布置的倾斜角25°≤α≤60°。

一种W燃烧锅炉掺烧生物质气降低NOx的布置结构，包括设于炉膛的煤粉燃烧器、燃尽风燃烧器和生物质气喷口，生物质气喷口布置高度位于炉膛还原区，并布置在炉膛的拱上水冷壁左右两侧墙，且其中距离拱上水冷壁前后墙最近的第一个生物质气喷口与其相邻拱上水冷壁前后墙水冷壁中心线的距离L与拱上炉膛深度S的之比为0.3≤L/S≤0.7。

作为选择，生物质气喷口布置高度位于拱上水冷壁拐点与最下层燃尽风燃烧器之间。

作为选择，每排生物质气喷口设置一个或多个。

一种W燃烧锅炉掺烧生物质气降低NOx的布置结构，包括设于炉膛的煤粉燃烧器、燃尽风燃烧器和生物质气喷口，生物质气喷口布置高度位于炉膛还原区，包括布置在炉膛的拱上水冷壁前后墙的前后墙喷口以及布置在炉膛的拱上水冷壁左右两侧墙的侧墙喷口，各前后墙喷口在宽度方向上分别布置在相邻两个煤粉燃烧器喷口之间，并且生物质气喷口向下倾斜布置，倾斜角10°≤α≤90°；侧墙喷口中距离拱上水冷壁前后墙最近的第一个生物质气喷口与其相邻拱上水冷壁前后墙水冷壁中心线的距离L与拱上炉膛深度S的之比为0.3≤L/S≤0.7。

作为选择，生物质气喷口布置高度位于拱上水冷壁拐点与最下层燃尽风燃烧器之间。

作为选择，生物质气喷口向下倾斜布置的倾斜角25°≤α≤60°。

作为选择，每排侧墙喷口设置一个或多个。

前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案；并且本实用新型，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本实用新型中各零件的作用如下：

1.本实用新型采用将生物质气燃烧喷口布置在还原区(例如拱上水冷壁拐点与燃尽风喷口之间)，由于锅炉采用空气分级燃烧，在还原区是烟气中NOX进行自我还原的过程，因此，在还原区通入生物质气体，可以利用生物质气体中的强还原性气体(CH4和H2等)有效对NOX进行还原，而且这段区域烟温在900°～1400℃之间，可以加强CH4和H2等对NOX的还原效率。

2.本实用新型采用将生物质气燃烧喷口布置在炉膛的前后墙，且喷口布置在相邻燃烧器之间，防止生物质气喷入炉膛就被燃烧。同时喷口倾斜向下布置，同时可以延缓还原性气体CH4和H2在还原区的停留时间，使CH4和H2等强还原性组分能进入炉膛中能对NOX进行有效的还原。

3.本实用新型采用在合适的空间位置布置生物质燃气喷口，不仅可以解决生物质气掺烧的问题，还可以大幅度降低炉膛出口NOX的排放，进一步提高生物质气的掺烧价值，提高机组的经济性。

本实用新型的有益效果：解决W火焰掺烧生物质气的同时可降低炉膛出口NOX排放10％～20％，使掺烧生物质气体达到最优化运行和最经济运行。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的立面布置结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的平面布置结构示意图；

图3是本实用新型实施例2的立面布置结构示意图；

图4是本实用新型实施例2的平面布置结构示意图；

图5是本实用新型实施例3的立面布置结构示意图；

图6是本实用新型实施例3的平面布置结构示意图；

图中，1为煤粉燃烧器、2为燃尽风燃烧器，3为生物质气喷口，4为炉膛，5为拱上水冷壁前墙，6为拱上水冷壁后墙，7为拱下水冷壁前墙，8为拱下水冷壁后墙，9为拱上水冷壁左侧墙，10为拱上水冷壁右侧墙，11为拱上水冷壁拐点，12为炉膛中心线。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。

下面结合附图(不限于附图中煤粉燃烧器、燃尽风燃烧器以及生物质气喷口的层数，以及每层煤粉燃烧器个数、燃尽风燃烧器喷口个数和生物质气喷口个数)，对本实用新型作进一步详细的说明。掺烧时根据拱下炉膛的具体配风情况选择不同的实施方案。生物质气采用纯掺烧，生物质气喷口不进行配风。

实施例一：

如图1和2所示，设于炉膛4的煤粉燃烧器1、燃尽风燃烧器2，生物质气喷口3。

(1)如图1所示，生物质气喷口3高度布置在拱上水冷壁拐点11与最下层燃尽风燃烧器2的下面之间(也即还原区)。

(2)如图1所示，生物质气喷口3布置在炉膛4的拱上水冷壁前后墙5、6，且生物质气喷口3向下倾斜布置，倾斜角10°≤α≤90°，优选25°～60°之间。

(3)如图2所示，掺烧生物质气喷口3布置在炉膛4的拱上水冷壁前后墙5、6，各生物质气喷口3在宽度方向上分别布置在相邻两个煤粉燃烧器1喷口之间，即在宽度方向上煤粉燃烧器1和生物质气喷口交错布置，生物质气喷口3个数根据实际掺烧生物质气的供应量确定。

实施例二：

如图3和4所示，设于炉膛4的煤粉燃烧器1、燃尽风燃烧器2，生物质气喷口3。

(1)如图3所示，掺烧生物质气喷口3高度布置在拱上水冷壁拐点11与最下层燃尽风燃烧器3的下面之间(也即还原区)。

(2)如图4所示，掺烧生物质气喷口3布置在炉膛4的拱上水冷壁左右两侧墙9、10，且其中距离拱上水冷壁前后墙5、6最近的第一个生物质气喷口3与拱上水冷壁前后墙水冷壁中心线的距离L与拱上炉膛深度S的之比为0.3≤L/S≤0.7，每排生物质气喷口3采用多个或单个，本实施例附图4中每排2个，喷口个数根据实际掺烧生物质气的供应量确定。

实施例三：

如图5和6所示，实施例一和实施例二同时实施。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。