采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉制造技术

技术编号:20934348 阅读:65 留言:0更新日期:2019-04-20 14:57
采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,它涉及一种工业锅炉,具体涉及一种采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉。本发明专利技术为了解决目前工业煤粉锅炉NOx排放量高、煤粉燃烧不完全的问题。本发明专利技术包括的燃烧器布置在炉膛的前墙,一级还原剂喷口、温度传感器、一级燃尽风喷口沿烟气流动的方向依次布置在炉膛的外壁上,所述烟气再循环系统与一级燃尽风喷口和二级燃尽风喷口的入口连接,二次风空气管道阀门安装在燃烧器上,上行烟道与炉膛连接,二级燃尽风喷口、二级还原剂喷口沿烟气流向依次布置在上行烟道靠前墙的一侧上。本发明专利技术属于工业煤粉锅炉设备领域。

Industrial Boilers Interlaced with SNCR and OFA with Flue Gas Recycling

The utility model relates to an industrial boiler with staggered arrangement of SNCR and OFA for flue gas recirculation, in particular to an industrial boiler with staggered arrangement of SNCR and OFA for flue gas recirculation. The invention solves the problems of high NOx emission and incomplete pulverized coal combustion of industrial pulverized coal boilers at present. The burner included in the invention is arranged on the front wall of the furnace. The primary reducing agent nozzle, temperature sensor and primary exhaust air nozzle are arranged on the outer wall of the furnace in turn along the direction of flue gas flow. The flue gas recirculation system is connected with the entrance of the primary exhaust air nozzle and the secondary exhaust air nozzle. The secondary air pipe valve is installed on the burner and the upper flue is connected with the furnace. The secondary exhaust air nozzle and the secondary reductant nozzle are arranged on one side of the front wall of the upper flue in turn along the direction of the smoke flow. The invention belongs to the field of industrial pulverized coal boiler equipment.

【技术实现步骤摘要】
采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉
本专利技术涉及一种工业锅炉,具体涉及一种采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,属于工业煤粉锅炉设备领域。
技术介绍
我国目前主要的用煤设备是电站锅炉,其次是燃煤工业锅炉,燃煤工业锅炉总数接近60万台,年消耗煤炭近6.4亿吨。传统燃煤工业锅炉燃烧方式以层燃为主,以链条炉为例,链条炉运行时,煤在炉排上边移动边燃烧,单面着火,运行时燃料沿炉排长度方向燃料层有明显的分区,其效率不高,NOx排放量大。相比链条炉,工业煤粉锅炉采用的室燃燃烧方式,磨好的煤粉颗粒被空气携带进入炉膛燃烧,具有较高的锅炉热效率。目前工业煤粉锅炉的NOx排放已经成为我国主要的NOx污染物排放源之一,其排放量不能满足日益严苛的环保要求。为了解决NOx排放浓度高的问题,我国开发了一些低NOx燃烧技术,例如专利技术专利《一种SNCR和OFA交错布置的卧式锅炉》,专利申请号为CN201710861198.6、专利公开号为CN107606602A,设置两级燃尽风喷口和分级还原剂喷口;专利技术专利《一种工业煤粉锅炉烟气再循环低氮燃烧方法和系统》,专利申请号为CN201610614713.6、专利公开号为CN106247368B,经再循环风机抽取一部分烟气作为循环烟气先与一部分高温二次风混合,再与携带煤粉的一次风混合进入炉膛进行燃烧,设置氧量表和温度计,根据检测到的氧含量和温度调整再循环烟气和二次风风量;专利技术专利《墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置》,专利申请号为CN201210305386.8、专利公开号为CN102809146A,采用摆动式燃尽风装置,根据锅炉负荷调节燃尽风摆角,减低NOx排放量。由于中小型煤粉锅炉炉膛尺寸和燃烧方式等条件的限制,NOx排放量大,本专利技术旨在保证锅炉效率的同时降低NOx的排放浓度。
技术实现思路
本专利技术为解决目前工业煤粉锅炉NOx排放量高、煤粉燃烧不完全的问题,进而提出采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉。本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是:本专利技术包括燃烧器、炉膛、温度传感器、一级还原剂喷口、一级燃尽风喷口、二级燃尽风喷口、二级还原剂喷口、上行烟道、二次风空气管道阀门和烟气再循环系统,燃烧器布置在炉膛的前墙,一级还原剂喷口、温度传感器、一级燃尽风喷口沿烟气流动的方向依次布置在炉膛的外壁上,所述烟气再循环系统与一级燃尽风喷口和二级燃尽风喷口的入口连接,二次风空气管道阀门安装在燃烧器上,上行烟道与炉膛连接,二级燃尽风喷口、二级还原剂喷口沿烟气流向依次布置在上行烟道靠前墙的一侧上。进一步的,所述烟气再循环系统包括再循环烟气管道阀门、再循环烟气管道、再循环烟气支管道、再循环风机和燃尽风管道阀门,再循环烟气管道的出口通过再循环烟气支管道与一级燃尽风喷口和二级燃尽风喷口的入口连接,再循环燃气管道阀门和燃尽风管道阀门安装在再循环烟气支管道上。进一步的,燃烧器包括一次风管和二次风管,二次风管设置在一次风管的外,一次风管和二次风管同轴设置,且其轴线与炉膛前墙壁面垂直。进一步的,温度传感器布置在一级还原剂喷口的上游和下游处。进一步的,一级还原剂喷口和一级燃尽风喷口在炉膛纵向截面上。进一步的,一级燃尽风喷口与一级还原剂喷口沿炉膛长度方向上的距离为3m~5m。。进一步的,一级还原剂喷口的数量不少于四个,一级燃尽风喷口的数量不少于四个,一级还原剂喷口的中心线与炉膛壁面之间的夹角可通过调整一级还原剂喷口的角度改变,一级燃尽风喷口的中心线与炉膛壁面之间的夹角可通过调整一级燃尽风喷口的角度改变。进一步的,二级还原剂喷口与二级燃尽风喷口在竖直方向上的距离为3m~5m。本专利技术的有益效果是:(1)本专利技术有利于降低NOx生成量“专利技术专利《一种SNCR和OFA交错布置的卧式锅炉》”采用SNCR和OFA交错布置,设置分级燃尽风喷口和分级还原剂喷口,没有设置烟气再循环系统。对比“专利技术专利《一种SNCR和OFA交错布置的卧式锅炉》”,本专利技术装置在燃尽风喷口引入再循环烟气,再循环烟气抽取的是低温烟气,不参与燃烧的低温烟气进入炉内降低了炉膛整体的温度,热力型NOx生成量降低。除此之外,本专利引入再循环烟气更主要的目的是控制炉膛温度,使炉内烟气温度处于SNCR反应温度窗口内。在高负荷时,增加再循环烟气量,降低炉温,使炉温处在SNCR的温度窗口。在低负荷时,降低烟气量,避免炉膛温度低于SNCR反应的温度窗口。这种方式避免燃尽区温度过高或过低,保证SNCR反应在适宜的温度区间,有利于SNCR反应的进行。“专利技术专利《一种工业煤粉锅炉烟气再循环低氮燃烧方法和系统》”通过氧量表和温度计测量烟气温度,根据检测到的氧含量和温度调整再循环烟气和二次风风量。没有设置选择性非催化还原装置,使生成的NOx随着燃烧过程的进行排出炉膛。对比“专利技术专利《一种SNCR和OFA交错布置的卧式锅炉》”,本专利设置了还原剂喷口,在炉膛混合烟气形成了强还原性气氛,反应温度窗口扩大,延长了脱硝反应时间,使炉膛的NOx在混合烟气中就被还原,从根本上降低了NOx的生成量,同时SNCR分级布置,一级还原反应不完全的烟气还可与二级还原剂喷口喷出的还原剂反应,进一步降低NOx排放量。本专利所述技术将温度传感器布置在一级还原剂喷口所在壁面的上下游处,可以实时测量温度传感器所在位置的烟气温度,根据测得温度调整一级还原剂喷口的角度,确保还原剂喷入部分的烟气温度适合于还原反应,同时调整一级燃尽风喷口的角度,使混合烟气中的NOx在与一级燃尽风接触之前就完全发生还原反应。通过一级还原剂喷口角度、温度传感器和一级燃尽风喷口控制整个炉膛的NOx还原过程,壁面还原剂被氧化成NOx,可有效降低锅炉NOx排放量。(2)本专利技术有利于煤粉的燃尽“专利技术专利《墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置》”采用摆动式燃尽风装置,根据锅炉负荷调节燃尽风摆角,减低NOx排放量,调整摆动角度后炉膛空气与煤粉混合变弱,煤粉停留时间短,不能很好的燃尽。对比“专利技术专利《墙式布置锅炉的摆动式燃尽风装置》”,本专利所述技术将一级燃尽风喷口在炉膛纵向截面环向均匀布置,在炉膛横截面中心形成一个燃尽风射流假想圆,燃尽风与烟气进行强烈的扰动,强化了混合过程,有利于保证煤粉的燃尽。附图说明图1是本专利技术卧式设置时的整体结构示意图;图2是本专利技术立式设置时的整体结构示意图。具体实施方式具体实施方式一:结合图1和图2说明本实施方式,本实施方式所述采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,它包括燃烧器1、炉膛2、温度传感器3、一级还原剂喷口4、一级燃尽风喷口5、二级燃尽风喷口6、二级还原剂喷口7、上行烟道8、二次风空气管道阀门9和烟气再循环系统,燃烧器1布置在炉膛2的前墙,一级还原剂喷口4、温度传感器3、一级燃尽风喷口5沿烟气流动的方向依次布置在炉膛2的外壁上,所述烟气再循环系统与一级燃尽风喷口5和二级燃尽风喷口6的入口连接,二次风空气管道阀门9安装在燃烧器二次风道1-2的入口上,上行烟道8与炉膛2连接,二级燃尽风喷口6、二级还原剂喷口7沿烟气流向依次布置在上行烟道8靠前墙的一侧上。本实施方式中燃烧器1可采用不同类型的煤粉燃烧器,如直流燃烧器或旋流燃烧器;本实施方式中还原剂喷口可采用不同类型的氨基还原剂。在燃尽风通本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,它包括燃烧器(1)、炉膛(2)、温度传感器(3)、一级还原剂喷口(4)、一级燃尽风喷口(5)、二级燃尽风喷口(6)、二级还原剂喷口(7)、上行烟道(8)、二次风空气管道阀门(9)和烟气再循环系统,其特征在于:燃烧器(1)布置在炉膛(2)的前墙,一级还原剂喷口(4)、温度传感器(3)、一级燃尽风喷口(5)沿烟气流动的方向依次布置在炉膛(2)的外壁上,所述烟气再循环系统与一级燃尽风喷口(5)和二级燃尽风喷口(6)的入口连接,二次风空气管道阀门(9)安装在燃烧器(1)上,上行烟道(8)与炉膛(2)连接,二级燃尽风喷口(6)、二级还原剂喷口(7)沿烟气流向依次布置在上行烟道(8)靠前墙的一侧上。

【技术特征摘要】
1.采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,它包括燃烧器(1)、炉膛(2)、温度传感器(3)、一级还原剂喷口(4)、一级燃尽风喷口(5)、二级燃尽风喷口(6)、二级还原剂喷口(7)、上行烟道(8)、二次风空气管道阀门(9)和烟气再循环系统,其特征在于:燃烧器(1)布置在炉膛(2)的前墙,一级还原剂喷口(4)、温度传感器(3)、一级燃尽风喷口(5)沿烟气流动的方向依次布置在炉膛(2)的外壁上,所述烟气再循环系统与一级燃尽风喷口(5)和二级燃尽风喷口(6)的入口连接,二次风空气管道阀门(9)安装在燃烧器(1)上,上行烟道(8)与炉膛(2)连接,二级燃尽风喷口(6)、二级还原剂喷口(7)沿烟气流向依次布置在上行烟道(8)靠前墙的一侧上。2.根据权利要求1所述采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,其特征在于:所述烟气再循环系统包括再循环烟气管道阀门(10)、再循环烟气管道(11)、再循环烟气支管道(12)、再循环风机(13)和燃尽风管道阀门(16),再循环烟气管道(11)的出口通过再循环烟气支管道(12)与一级燃尽风喷口(5)和二级燃尽风喷口(6)的入口连接,再循环燃气管道阀门(10)和燃尽风管道阀门(16)安装在再循环烟气支管道(12)上。3.根据权利要求1所述采用烟气再循环的SNCR和OFA交错布置的工业锅炉,其特征在于:燃烧器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈智超严蓉王亮曾令艳李争起
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:黑龙江,23

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