循环流化床锅炉还原气氛燃烧工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种循环流化床锅炉，具体地说是一种循环流化床锅炉还原气氛燃烧工艺。
【背景技术】
[0002]循环流化床锅炉在正常的燃烧工况下，产生的NOxi要是燃料型的，炉内的NOx*95%以上以NO形式存在，目前本领域中为降低NOx排放通常采用烟气再循环技术，即将锅炉燃烧后排放的一部分烟气混入一次风中通入炉内，但目前烟气再循环技术中的减排理论是通过烟气的温度来降低炉内的燃烧温度，来降低锅炉燃烧过程的叫排放量，并且在实际生产中，也是以温度为检测指标来控制循环流化床锅炉的一次风、二次风比例以及烟气的再循环量，但生产中实际排放的NOx经常处在时高时低的波动状态下，不利于企业精确掌握排放情况，同时也不利于环保部门对企业进行监管。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种循环流化床锅炉还原气氛燃烧工艺，它通过对一次风、二次风比例以及烟气的再循环量的精确控制，实现一次风燃烧区域内的过量空气系数α小于I (即富燃料缺氧燃烧状态)，炉内总的过量空气系数α略大于I (约1.1)，上述燃烧工艺通过在一次风燃烧区域内营造还原性气氛，使燃料中的一部分氮转化为无害的N2来降低燃料型产量，一次风燃烧区域的燃烧产物进入二次风燃烧区域后，与二次风混合才能达到燃料在二次风燃烧区域内完全燃烧所需的理论空气量，因此二次风燃烧区域内的氧浓度及火焰温度均会在一次风燃烧产物的影响下受到限制，从而抑制二次风燃烧区域内热力型形成，最终实现持续稳定的减少NO 放量的目的。
[0004]本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现:包括循环流化床锅炉，循环流化床锅炉的一次风室与一次风管道连通，循环流化床锅炉的燃烧室与二次风管道连通，循环流化床锅炉的烟气排放管道上设置烟气再循环管，烟气再循环管与循环流化床锅炉的一次风室连通，一次风管道、二次风管道和烟气再循环管上均设置流量控制阀和气体流量传感器，其特征在于:循环流化床锅炉的进风通过以下步骤进行:
①根据循环流化床锅炉运行时单位时间内的进煤量及煤的品种计算出单位时间内这部分煤燃烧所需理论空气量，计为
②通过循环流化床锅炉的烟气再循环管向循环流化床锅炉的一次风室内通入氧气含量为4%-12%的低氧烟气，同时通过循环流化床锅炉的一次风管道向一次风室通入空气，共同形成循环流化床锅炉的一次风，其中单位时间内向一次风室内通入的低氧烟气量占向一次风室内通入的一次风总量的20%-40%，单位时间内向一次风室内通入的一次风总量占单位时间内燃烧所需理论空气量的45% ；
③通过循环流化床锅炉的二次风管道向循环流化床锅炉的燃烧室通入空气，形成循环流化床锅炉的二次风，单位时间内向燃烧室通入的二次风总量占单位时间内燃烧所需理论空气量Ql的65%。
[0005]循环流化床锅炉的烟气再循环管上设置氧气浓度传感器和第一电控流量阀，一次风管道上设置第二电控流量阀，氧气浓度传感器、第一电控流量阀和第二电控流量阀均通过控制电路与总控制器连接。循环流化床锅炉的布风板上设置多个大流量风帽区，大流量风帽区以及布风板其它位置均安装风帽，大流量风帽区内的风帽出风速度比布风板其它位置的风帽出风速度高5m/s。所述大流量风帽区设置在循环流化床锅炉的进煤口下方以及布风板四个边之间的夹角处。所述大流量风帽区以及布风板其它位置的风帽结构相同，均包括插管，插管上端与立管连接，立管上端设置环形凸台，环形凸台上端与球形冠部连接，插管、立管以及环形凸台内腔形成进风通道，环形凸台侧壁周圈开设出风孔，出风孔与进风通道连接，各出风孔均相对水平面向下倾斜15°，插管、立管、环形凸台以及球形冠部的侧壁厚度依次递增。
[0006]本发明的优点在于:通过对一次风、二次风比例以及烟气的再循环量的精确控制，实现一次风燃烧区域内的过量空气系数α小于I (即富燃料缺氧燃烧状态)，炉内总的过量空气系数α略大于I (约1.1)，上述燃烧工艺通过在一次风燃烧区域内营造还原性气氛，使燃料中的一部分氮转化为无害的N2来降低燃料型NO ^勺产量，一次风燃烧区域的燃烧产物进入二次风燃烧区域后，与二次风混合才能达到燃料在二次风燃烧区域内完全燃烧所需的理论空气量，因此二次风燃烧区域内的氧浓度及火焰温度均会在一次风燃烧产物的影响下受到限制，从而抑制二次风燃烧区域内热力型NOx的形成，最终实现持续稳定的减少NOx排放量的目的。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A剖视放大结构示意图；
图3是本发明所述风帽的结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]本发明所述的循环流化床锅炉还原气氛燃烧工艺包括循环流化床锅炉1，循环流化床锅炉I的一次风室3与一次风管道4连通，循环流化床锅炉I的燃烧室21与二次风管道5连通，循环流化床锅炉I的烟气排放管道6上设置烟气再循环管2，烟气再循环管2与循环流化床锅炉I的一次风室3连通，一次风管道4、二次风管道5和烟气再循环管2上均设置流量控制阀和气体流量传感器，其特征在于:循环流化床锅炉的进风通过以下步骤进行:
①根据循环流化床锅炉I运行时单位时间内的进煤量及煤的品种计算出单位时间内这部分煤燃烧所需理论空气量，计为Qu
②通过循环流化床锅炉I的烟气再循环管2向循环流化床锅炉I的一次风室3内通入氧气含量为4%-12%的低氧烟气，同时通过循环流化床锅炉I的一次风管道4向一次风室3通入空气，共同形成循环流化床锅炉I的一次风，其中单位时间内向一次风室3内通入的低氧烟气量占向一次风室3内通入的一次风总量的20%-40%，单位时间内向一次风室3内通入的一次风总量占单位时间内燃烧所需理论空气量Qj勺45% ； ③通过循环流化床锅炉I的二次风管道5向循环流化床锅炉I的燃烧室21通入空气，形成循环流化床锅炉I的二次风，单位时间内向燃烧室21通入的二次风总量占单位时间内燃烧所需理论空气量Ql的65%。
[0009]本发明通过对一次风、二次风比例以及烟气的再循环量的精确控制，实现一次风燃烧区域内的过量空气系数α小于I (即富燃料缺氧燃烧状态)，炉内总的过量空气系数α略大于I (约1.1)，上述燃烧工艺通过在一次风燃烧区域内营造还原性气氛，使燃料中的一部分氮转化为无害的N2来降低燃料型NO ^勺产量，一次风燃烧区域的燃烧产物进入二次风燃烧区域后，与二次风混合才能达到燃料在二次风燃烧区域内完全燃烧所需的理论空气量，因此二次风燃烧区域内的氧浓度及火焰温度均会在一次风燃烧产物的影响下受到限制，从而抑制二次风燃烧区域内热力型NOdA形成，最终实现持续稳定的减少NO 放量的目的。本发明所述一次风总量、二次风总量与单位时间内燃烧所需理论空气量Ql的比例是根据理论计算并结合无数次锅炉燃烧试验得出的最佳比例，如果一次风总量与二次风总量之和超过燃烧所需理论空气量的110%，则对二次风燃烧区域内热力型NO x的抑制效果会逐渐减弱直至消失；如果一次风总量与二次风总量之和低于燃烧所需理论空气量Ql的110%，则难以保证燃料完全燃烧；如果一次风总量所占比例增加而二次风所占比例减少，则N2的生成量会随之降低，燃料型产量随之上升；如果一次风总量所占比例减少而二次风所占比例增加，则会增大不完全燃烧的热损失。本发明中一次风中混入的低氧烟气用于控制一次风中的含氧量，起到调节锅炉燃烧工况的作用，低氧烟气来自循环流化床锅炉I的烟气排放管道6，而锅炉正常工况下烟气排放管道6排出的低氧烟气的含氧量为8%左右，如低氧烟气的含氧量低于4%，则说明炉内燃料存在不完全燃烧的可能性，此时需减少一次风中混入的低氧烟气比例，提高炉内含氧量；如低氧烟气的含氧量高于8%，则说明炉内氧气浓度过高，NOx的排