三次风浓淡分离燃烧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种三次风浓淡分离燃烧装置，包括炉膛，炉膛内的空间由上至下依次分为分离燃尽风区、还原区及主燃烧区，其特征在于，还包括浓淡分离器装置及布置在炉膛上的分离燃尽风燃烧器、主燃烧器，由浓淡分离器装置将三次风中的细煤粉分离为浓煤粉流及淡煤粉流，淡煤粉流经由分离燃尽风燃烧器喷入分离燃尽风区下部，浓煤粉流经由主燃烧器喷入主燃烧区中上部。本实用新型专利技术通过空气和燃料双重分级，以一定量的三次风粉作为还原剂增强还原区对NOx还原能力的技术，提高主燃烧区及分离燃尽风区域对NOx的还原能力，同时保证煤粉在燃尽区充分燃烧，降低飞灰含碳量，降低NOx。

【技术实现步骤摘要】
三次风浓淡分离燃烧装置
本技术涉及应用于中间仓储式煤粉锅炉的三次风浓淡分离燃烧装置。
技术介绍
对于燃烧高水分的褐煤和低挥发分的烟煤的煤粉锅炉通常采用中间仓储式煤粉锅炉，但由于该系统带有三次风，而三次风对于燃烧的影响较大，无法有效地使锅炉采用低氮燃烧技术降低NOx排放，目前针对含有三次风锅炉的低NOx燃烧，主要有以下4种方法：收集浓缩三次风中的细煤粉作为再燃燃料，文献《三次风中超细煤粉浓缩方法研究》(阮涛，2006年浙江大学硕士论文)、利用三次风中细煤粉收集再燃降低NOx排放方法及系统(中国专利申请号200410052977.4)中提到，采用动态分离器才能够较有效地浓缩超细煤粉，这会大大增加煤粉管道的阻力，并增加了锅炉系统的复杂性，降低了运行的可靠性。对三次风进行简单浓淡分离：一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的装置(中国专利申请号201120263247.4)中提出在三次风喷口前的三次风风道上加装浓淡分离装置，将三次风分为浓淡两股并上下布置(浓煤粉气流在下)输入炉膛，使浓煤粉气流可以在局部欠氧环境中燃烧，降低燃烧生成的NOx。同样，中间仓储式制粉系统煤粉锅炉及其三次风布置结构(中国专利申请号201120172697.2)也提到采用浓缩煤粉的方法获得浓煤粉气流，并采用墙式布置的方法将喷口布置于最上层一次风喷口到淡三次风喷口之间。但三次风中煤粉粒径小(10～30μm)，易随气流运动，若采用简易撞击式、连续可调式或百叶窗式浓淡分离装置，浓淡分离效果不明显。一种储仓式热风送粉锅炉的低氮燃烧装置及使用方法(中国专利申请号201310752275.6)提出将三次风喷口下移到最上层一次风附近，通过拉长两层三次风喷口间的距离强化三次风煤粉燃烧，并利用挥发分快速析出还原NOx。但对于无烟煤等挥发分较低的煤，利用该方法来还原NOx结果并不理想，且上层三次风的燃尽率较低。一种三次风浓淡分离降低锅炉NOx排放方法及系统(中国专利申请号201510958383.8)提出在三次风排粉机出口设置浓淡分离器装置，将含有细煤粉的三次风分离为浓淡2股，风量比接近1∶1、粉量比接近7∶3，分离得到的浓煤粉作为燃料，可设置s层喷口(s大于等于1)，喷入主燃烧区中下部；淡煤粉作为细粉燃料，可设置t层喷口(t大于等于1)，布置在主燃烧器上部。该种方法尽管将三次风浓淡分离并分开布置，但三次风依旧送入主燃烧器区域，对于小容量等级锅炉无法完全解决三次风送入主燃烧器区域带来的不利影响，对于降低NOx的效果不是十分显著，对于燃烧仍有一定的影响。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：在降低NOx排放的同时，不对锅炉系统的其他性能造成影响。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种三次风浓淡分离燃烧装置，包括炉膛，炉膛内的空间由上至下依次分为分离燃尽风区、还原区及主燃烧区，其特征在于，还包括浓淡分离器装置及布置在炉膛上的分离燃尽风燃烧器、主燃烧器，由浓淡分离器装置将三次风中的细煤粉分离为浓煤粉流及淡煤粉流，淡煤粉流经由分离燃尽风燃烧器喷入分离燃尽风区下部，浓煤粉流经由主燃烧器喷入主燃烧区中上部。优选地，所述分离燃尽风燃烧器包括m层喷口一，m大于等于1，所述主燃烧器包括n层喷口二，n大于等于1。优选地，在所述m层喷口一中至少有一层喷口一下倾3～6°。优选地，所述浓煤粉流与所述淡煤粉流的风量比接近1∶1，粉量比为8∶2至9∶1。优选地，在所述炉膛的高位还布置p层分离燃尽风喷嘴，p大于等于2。本技术对三次风中的细煤粉进行浓淡分离，将分离后获得的浓煤粉三次风作为燃料，替代n层(n大于等于1)二次风喷口，喷入炉膛主燃烧区中上部，减少主燃烧区的风量，形成欠氧环境，增强主燃烧区气氛的还原性，减少燃烧过程中NOx的排放。淡煤粉流作为细粉燃料代替m层(m大于等于1)分离燃尽风喷口，喷入分离燃尽风区域下部。由于三次风具有较低的风温，可以有效降低还原区的温度，控制NOx的生成，同时淡煤粉燃烧产生的HCN等还原剂能有效增强分离燃尽风区域对NOx的还原能力，而且淡粉三次风设置在分离燃尽风区域，提高了分离燃尽风风量，增强了空气分级对于NOx的还原效果。同时淡粉三次风通过下倾3～6°的设计可以有效延长还原区的停留时间，确保煤粉的充分燃烧，提高了煤粉的燃尽率。综合考虑一、二、三次风的布置方式，布置p层高位燃尽风喷嘴(p大于等于2)，控制不同区域的风量的分配以及总的空气流量从而优化每个区域的过量空气系数，在有效降低NOx排放的同时能最大限度地提高燃烧效率。本技术通过空气和燃料双重分级，以一定量的三次风粉作为还原剂增强还原区对NOx还原能力的技术，提高主燃烧区及分离燃尽风区域对NOx的还原能力，同时保证煤粉在燃尽区充分燃烧，降低飞灰含碳量，降低NOx。本技术的优点在于：不改变锅炉原有制粉系统，在三次风进入燃烧器前增加煤粉浓淡分离器，将三次风有效分离为浓淡两股气流，浓煤粉流替代部分二次风，在主燃烧区形成欠氧环境，增强主燃烧区气氛的还原性，减少NOx的排放；淡煤粉流替代部分分离燃尽风，喷入分离燃尽风下部，利用三次风温度低的特点降低还原区的烟气温度，同时淡煤粉燃烧产生的HCN等还原剂能有效增强分离燃尽风区域对NOx的还原能力，并通过下倾3～6°的设计可以有效延长还原区的停留时间，保证了炉内煤粉的燃尽率；淡粉三次风的加入提高了分离燃尽风风量，强化了空气分级技术对于降低NOx的效果。对于低挥发分无烟煤以及褐煤，大致可降低NOx排放40％以上。附图说明图1为实施例中的三次风浓淡分离燃烧装置的结构示意图。具体实施方式为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。本技术将炉膛内的空间分成三个相对独立的部分：主燃烧区C、还原区B和分离燃尽风区A，综合考虑一、二、三次风的布置方式，控制不同区域的风量的分配以及总的空气流量从而优化每个区域的过量空气系数，在有效降低NOx排放的同时能最大限度地提高燃烧效率，根据浓淡三次风的布置方式，现列举以下典型方案。图1为本技术的布置方式，应用于某电厂220t/h高温高压汽包煤粉炉。三次风管道1进入炉膛之前经过浓淡分离装置2，由浓淡分离装置2将三次风中的细煤粉分离为浓煤粉流及淡煤粉流。浓煤粉流与淡煤粉流的风量比接近1∶1，粉量比为8∶2至9∶1，质量比约为4.5。浓煤粉流经过煤粉管道3送入主燃烧器5，主燃烧器5设置四层二次风喷口6、三层一次风喷口7、一层三次风喷口8，三次风喷口8代替一层二次风喷口设置在两层一次风喷口7之间，位于主燃烧器的中上部。由于浓粉三次风喷入主燃烧区C，强化了主燃烧区C的烟气混合，同时减少主燃烧区C的氧量，便于形成欠氧还原气氛，利于降低主燃烧区域NOx的生成。淡煤粉经过煤粉管道4进入分离燃尽风燃烧器10。分离燃尽风燃烧器10由一层三次风喷口9和一层分离燃尽风喷口11组成。三次风喷口9下倾5度，使得分离燃尽风区A的淡粉三次风以下倾5度的方式喷入，强化了还原区B的烟气混合，低温的三次风降低了还原区B的烟气温度，同时通过淡煤粉燃烧生成的HCN等还原剂加强了还原区B的还原效果。由于淡粉三次风设置了分离燃尽风，提高了分离燃尽风量，增强了空气分级对于NOx的还原效果，随着分离燃尽风的投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三次风浓淡分离燃烧装置，包括炉膛，炉膛内的空间由上至下依次分为分离燃尽风区(A)、还原区(B)及主燃烧区(C)，其特征在于，还包括浓淡分离器装置(2)及布置在炉膛上的分离燃尽风燃烧器(10)、主燃烧器(5)，由浓淡分离器装置(2)将三次风中的细煤粉分离为浓煤粉流及淡煤粉流，淡煤粉流经由分离燃尽风燃烧器(10)喷入分离燃尽风区(A)下部，浓煤粉流经由主燃烧器(5)喷入主燃烧区(C)中上部。

【技术特征摘要】
1.一种三次风浓淡分离燃烧装置，包括炉膛，炉膛内的空间由上至下依次分为分离燃尽风区(A)、还原区(B)及主燃烧区(C)，其特征在于，还包括浓淡分离器装置(2)及布置在炉膛上的分离燃尽风燃烧器(10)、主燃烧器(5)，由浓淡分离器装置(2)将三次风中的细煤粉分离为浓煤粉流及淡煤粉流，淡煤粉流经由分离燃尽风燃烧器(10)喷入分离燃尽风区(A)下部，浓煤粉流经由主燃烧器(5)喷入主燃烧区(C)中上部。2.如权利要求1所述的一种三次风浓淡分离燃烧装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：席云铭，韩彩凤，
申请(专利权)人：上海锅炉厂有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31