一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统技术方案

本实用新型专利技术涉及锅炉技术领域，具体为一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统。包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统，通过对送料系统、布风系统、二次风系统、烟气再循环系统、分离系统、SNCR系统的改造，以及燃烧过程调整，产生CFB沿物料流程的温度均衡、还原区有效降氮与氧化区高效脱硫的有机结合、保障燃尽率的局部风煤比均匀、二次风射流立体布局的分级供风和整体低氧燃烧过程的良好燃料适应性。通过炉内高效低氮燃烧，NOx原始排放达到在100mg/Nm

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统
本技术涉及锅炉
，具体为一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统。
技术介绍
循环流化床锅炉是工业化程度最高的洁净煤燃烧装置，循环流化床锅炉锅炉总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构，四周由膜式水冷壁组成，自下而上，依次为一次风室、密相区、稀相区，尾部烟道自上而下依次为高温过热器、低温过热器及省煤器。尾部竖井采用支撑结构，两竖井之间由立式旋风分离器相连通，分离器下部联接循环灰输送系统，循环灰输送系统主要由回料管、回送装置，溢流管及灰冷却器等几部分组成。现有技术中的循环流化床锅炉一般燃料为混煤，锅炉负荷较低，总体工况下NOx初始排放值偏高，只能依靠全炉膛低氧运行来实现NOx的达标排放（无法实现超低），但全炉膛低氧势必影响锅炉燃烧效率，造成炉效降低。如何将高效燃烧与低氮排放实现有效的结合，是现有技术中的循环流化床锅炉改造的重点。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题，本专利提供了一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，具体技术方案如下：一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，包括锅炉、高温旋风分离器、尾部烟道，所述锅炉通过转向室与高温旋风分离器的入口烟道连接，所述高温旋风分离器的出口烟道与尾部烟道连接，所述尾部烟道的出口烟道通过除尘器、引风机与烟囱连接，所述高温旋风分离器的底部通过返料管与锅炉上的返料口连接，还包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统；所述烟气再循环系统包括与引风机的出风口连接的循环风机，所述循环风机通过管道分别与一次风机入口和二次风机入口连接；所述SNCR脱硝系统包括：转向室上设置的SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置的SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置的SNCR脱硝喷枪、返料管上设置的SNCR脱硝喷枪；所述生物质燃料掺烧系统包括锅炉两侧设置的生物质燃料输送系统与煤粉输送系统；所述高温旋风分离器的出口处设置有插入所述高温旋风分离器内的中心筒、连接中心筒与尾部烟道的出口烟道，所述中心筒偏心设置。作为优选，所述中心筒插入高温旋风分离器内的深度为1700m-1800mm、所述高温旋风分离器的入口尺寸为820mm*2400mm、中心筒在第四象限偏离分离器筒体中心50-100mm、中心筒直径为1100mm-1300mm。作为优选，所述转向室上设置有两只SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置4只SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置两只SNCR脱硝喷枪、返料管上设置两只SNCR脱硝喷枪。作为优选，所述生物质燃料为废棉渣，所述废棉渣的掺烧比例为10%-15%。作为优选，所述循环风机与一次风机入口和二次风机入口之间的管道上设置有循环风流量计和循环风调节阀，所述一次风机出口和二次风机出口处的管道上均设置有总风流量计和总风调节阀。作为优选，所述尾部烟道内设置有空气预热器，所述一次风机、二次风机通过空气预热器分别与一次风入口和二次风入口连接。作为优选，所述尾部烟道内设置有激波吹灰器。作为优选，所述锅炉内设置有两片水冷屏。有益效果本技术采用烟气再循环的方法，将再循环烟气引至一次风管道和二次风管道内，利用再循环烟气所具有的低温低氧特点，将部分烟气再次喷入锅炉，控制再循环烟气的烟气量及再循环烟气与一次风、二次风的配比，降低锅炉炉膛内局部温度，形成局部还原性气氛，抑制氮氧化物的生成，改善锅炉炉膛内炉渣结焦现象，并改善锅炉炉排高温腐蚀。烟气再循环在一定程度上提高了炉膛及对流换热区的流速，有利于提高旋风分离器效率，提高循环倍率，延长飞灰在炉内的停留时间，有利于飞灰再燃；同时循环灰量增大，也有利于控制料层温度，烟气再循环降低了炉膛的整体温度，也有利于降低氮氧化物，进而有效地改善锅炉的炉膛内炉渣的结焦现象，同时控制炉膛温度，并改善锅炉的炉排的高温腐蚀，同时，由于减少了氮氧化物的生成率，可以减少SNCR的氨水使用量，节约了运行成本；另外，再循环烟气取自引风机后的干净烟气，可以减少设备、一次风管道、二次风管道及循环烟道的积灰风险。对于CFB锅炉来说，二次风的优化不仅可以提高其流态化整体均匀性，还可以在一定程度上抑制“翻床”形成的源头，将密相区上部的4mm以下颗粒的飞升高度加以限制，并将颗粒向垂直段燃烧室壁面转移，减少越过“裤衩”顶部尖峰处的几率，使二次风穿透作用进一步提高。二次风立体分级，可实现炉内温度均衡，消除局部高温峰值，实现理想的880～940℃最佳低氮温度环境；分区燃烧，实现还原氧化分段，强化了已生成NOx的逆向过程，即CO作用下的N2+O2的还原分解能力；局部氧量均匀，实现了炉内整体低氮环境还原性气氛；二次风立体分级，实现分级送风时的空间需求，改善了高效燃烧所需要的三维颗粒移动的传热传质，发挥了二次风射流基本穿透能力下的燃料氧量携带作用。通过对分离系统的改造，提高了分离器效率，炉膛出口温度升高到900-930℃之间，优化了SNCR反应条件，大幅提高SNCR系统的脱硝效率，减少氨逃逸；通过以上改造，提高了锅炉的带负荷能力。对布风系统改造，降低一次风率，实现深度的空气分级燃烧，少量的一次风既可以达到良好的流化，从而为空气分级燃烧提供了基础。一次风率降低后，一次风机电耗明显下降，节电效果显著。增加吹灰系统，保证尾部烟道少积灰，保证尾部烟道的换热效果，降低排烟温度。增加两片自然循环的水冷屏受热面，一方面增加炉内受热面，保证锅炉负荷；另一方面，可以有效降低炉膛出口温度，防止分离器结焦。本技术通过设备改造和燃烧调整过程，产生CFB沿物料流程的温度均衡、还原区有效降氮与氧化区高效脱硫的有机结合、保障燃尽率的局部风煤比均匀、二次风射流立体布局的分级供风和整体低氧燃烧过程的良好燃料适应性。通过炉内高效低氮燃烧，NOx原始排放达到在100mg/Nm3以下，再通过对SNCR系统优化，在炉内高效低氮燃烧基础上实现>80%的脱除效率，使NOx排放降低至20mg/Nm3以下，满足NOx超低排放需求。锅炉高效低氮燃烧改造后，实现煤+棉渣拟定比例的稳定燃烧，锅炉效率提高10%-15%，锅炉带负荷能力提高10%-15%。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为实施例1的结构示意图；图3为SNCR脱硝喷枪插入位置图；图4为高温旋风分离器与锅炉的横截面结构示意图；图5为二次风管设置的结构示意图；图中，1：锅炉、2：高温旋风分离器、3：尾部烟道、4：转向室、5：除尘器、6：引风机、7：烟囱、8：返料管、9：循环风机、10：一次风机、11：二次风机、12：中心筒、13：出口烟道、14：生物质燃料输送系统、15：煤粉输送系统、16：高温过热器、17：低温过热器、18：省煤器、19：空气预热器、20：SNCR脱硝喷枪、21：循环风流量计、22：循环风调节阀、23：总风流量计、24：总风调节阀、25：激波吹灰器、26：水冷屏、27：布风板、28：一次风入口、29：二次风入口、30：炉膛、31：二次风管。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本技术，本技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本技术的精神和范围下可以对本技术技术方案的细节和形式进行修本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，包括锅炉、高温旋风分离器、尾部烟道，所述锅炉通过转向室与高温旋风分离器的入口烟道连接，所述高温旋风分离器的出口烟道与尾部烟道连接，所述尾部烟道的出口烟道通过除尘器、引风机与烟囱连接，所述高温旋风分离器的底部通过返料管与锅炉上的返料口连接，其特征在于，还包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统；所述烟气再循环系统包括与引风机的出风口连接的循环风机，所述循环风机通过管道分别与一次风机入口和二次风机入口连接；所述SNCR脱硝系统包括：转向室上设置的SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置的SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置的SNCR脱硝喷枪、返料管上设置的SNCR脱硝喷枪；所述生物质燃料掺烧系统包括锅炉两侧设置的生物质燃料输送系统与煤粉输送系统；所述高温旋风分离器的出口处设置有插入所述高温旋风分离器内的中心筒、连接中心筒与尾部烟道的出口烟道，所述中心筒偏心设置。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，包括锅炉、高温旋风分离器、尾部烟道，所述锅炉通过转向室与高温旋风分离器的入口烟道连接，所述高温旋风分离器的出口烟道与尾部烟道连接，所述尾部烟道的出口烟道通过除尘器、引风机与烟囱连接，所述高温旋风分离器的底部通过返料管与锅炉上的返料口连接，其特征在于，还包括烟气再循环系统、SNCR脱硝系统、生物质燃料掺烧系统；所述烟气再循环系统包括与引风机的出风口连接的循环风机，所述循环风机通过管道分别与一次风机入口和二次风机入口连接；所述SNCR脱硝系统包括：转向室上设置的SNCR脱硝喷枪、高温旋风分离器出口烟道上设置的SNCR脱硝喷枪、锅炉炉墙中部设置的SNCR脱硝喷枪、返料管上设置的SNCR脱硝喷枪；所述生物质燃料掺烧系统包括锅炉两侧设置的生物质燃料输送系统与煤粉输送系统；所述高温旋风分离器的出口处设置有插入所述高温旋风分离器内的中心筒、连接中心筒与尾部烟道的出口烟道，所述中心筒偏心设置。2.根据权利要求1所述的循环流化床锅炉低氮燃烧排放系统，其特征在于，所述中心筒插入高温旋风分离器内的深度为1700m-1800mm、所述高温旋风分离器的入口尺寸为820mm*2400mm、中心筒在第四象...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋恒，高富民，
申请(专利权)人：山东省建设高压容器有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37