一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，向循环流化燃烧锅炉的炉膛内送入水煤浆作为燃料，并对燃料进行分级燃烧，一次风由所述炉膛的底部送入，二次风由所述炉膛的侧墙送入，在所述炉膛内的高温烟气进入烟道之前对所述烟气进行固气分离，并将分离得到的固体颗粒物送回所述炉膛内循环燃烧。本发明专利技术综合采用了水煤浆燃烧、分级燃烧以及固体颗粒物循环燃烧的方式，不仅能够提高锅炉燃烧效率，还能够降低燃烧过程本身所产生的氮氧化物。

A Low Nitrogen Combustion Process for Circulating Fluidized-bed Combustion Boiler

The invention relates to a low nitrogen combustion process of a circulating fluidized combustion boiler, in which coal water slurry is fed into the furnace of the circulating fluidized combustion boiler as fuel, and the fuel is burned in stages. The primary air is fed into the bottom of the furnace, the secondary air is fed into the side wall of the furnace, and the high temperature flue gas in the furnace enters the flue. Previously, the flue gas is separated from the solid gas, and the separated solid particles are sent back to the furnace for cyclic combustion. The invention integrates coal water slurry combustion, staged combustion and circulating combustion of solid particles, which can not only improve the combustion efficiency of the boiler, but also reduce the nitrogen oxides produced by the combustion process itself.

【技术实现步骤摘要】
一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺
本专利技术涉及锅炉燃烧
，特别涉及一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺。
技术介绍
众所周知，锅炉燃烧所生成的氮氧化物具有很大的危害，其是形成酸雨和光化学烟雾的主要成分，并且氮氧化物还能够破坏臭氧层，进而导致紫外线过量而对人体造成伤害。因此国家对于氮氧化物的排放进行了严格的限制，由此产生了多种去除氮氧化物的方法和技术，最常见的就是炉后选择性催化还原(SelectiveCatalyticReductionSCR)脱硝法，该技术脱硝效率较高，但是其设备成本和运行成本也很高；另外一种常见的方式是采用炉内低温及分级燃烧实现炉内部分脱氮和选择性非催化还原(SelectiveNon-CatalyticReductionSNCR)脱硝相结合的方法，但该种方法中是直接对煤颗粒进行燃烧，该种方法的缺点在于炉内温度低，因而导致锅炉的燃烧效率较低，并且烟气出口的SNCR设备也仍需不菲的成本。
技术实现思路
本专利技术之目的在于公开一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，以便能够在保证锅炉燃烧效率的同时，还能够降低燃烧过程本身所产生的氮氧化物，同时能够将已经生成的部分氮氧化物通过炉膛内自身的化学反应消除，最终使氮氧化物的初始排放值即可达到国家的排放标准，从而节约炉后脱硝设备的设备成本及运行成本。为达到上述目的，本专利技术提供的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺为：向循环流化燃烧锅炉的炉膛内送入水煤浆作为燃料，并对燃料进行分级燃烧，一次风由所述炉膛的底部送入，二次风由所述炉膛的侧墙送入，在所述炉膛内的高温烟气进入烟道之前对所述烟气进行固气分离，并将分离得到的固体颗粒物送回所述炉膛内循环燃烧。优选的，所述水煤浆中灰分所占的重量百分比为8％～15％。优选的，所述水煤浆中灰分所占的重量百分比为12％。优选的，所述炉膛内的床存量厚度为200mm～300mm，所述炉膛内烟气的流速不低于4.5m/s。优选的，所述炉膛内的烟气流速为4.5m/s～5m/s。优选的，所述炉膛内的物料流态为全炉膛快速床。优选的，所述高温烟气通过分离器进行固气分离，且所述分离器的固体颗粒捕捉率不小于95％。优选的，所述燃料在一次燃烧时为缺氧燃烧，二次燃烧时为过氧燃烧。优选的，所述水煤浆中煤所占的重量百分比为55％～65％，水分所占的重量百分比为34％～44％。优选的，所述炉膛内的温度为830℃～890℃。相比于目前直接对煤固体颗粒进行燃烧的方式而言，水煤浆具有燃烧均匀以及炉膛火焰中心温度较低的优势，而火焰中心温度降低可减少氮氧化物的生成；并且在高温烟气进入烟道之前还进行了固气分离，分离得到的固体颗粒物被送回至炉膛内循环燃烧，这不仅使得燃料循环倍率增加，燃料燃烧效率提高，而且还使得燃料中固定碳的体积浓度增大，这可以使已经生成的一氧化氮与碳发生反应生成氮气和一氧化碳，从而使炉膛内所生成的氮氧化物进一步降低，除此之外，本案所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺中，还采用了分级燃烧的方式，分级燃烧的方式不仅降低氮氧化物的效果显著，而且燃料经过多级燃烧之后，可以达到完全燃烧的效果，从而有效提升燃料的燃烧效率。由此可见，本专利技术中所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，综合采用了水煤浆燃烧、分级燃烧以及固体颗粒物循环燃烧的方式，使得炉膛内燃烧所产生的氮氧化物大幅度降低，从炉膛进入烟道内的烟气中，氮氧化物的浓度就已经达到了国家排放标准的要求，无需进行脱硝处理，这就省去了炉后脱硝设备，大大降低了设备成本和循环流化燃烧锅炉的运行成本；同时，由于分级燃烧和固体颗粒物循环燃烧的方式可以有效提高燃料的燃烧效率，这就弥补了水煤浆燃烧时因火焰中心温度较低而带来的燃烧效率较低的问题，整个循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺能够在提高锅炉燃烧效率的同时有效降低燃烧过程本身所产生的氮氧化物。附图说明图1为本专利技术一种实施例中所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺的原理示意图；图2为本专利技术一种实施例中所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺的流程示意图。具体实施方式本专利技术的核心在于提供一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，以便能够在保证锅炉燃烧效率的同时，还能够降低燃烧过程本身所产生的氮氧化物，同时能够将已经生成的部分氮氧化物通过炉膛内自身的化学反应消除，最终使氮氧化物的初始排放值达到国家的排放标准，节约炉后脱硝设备的设备成本及运行成本。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。如图2中所示，本专利技术所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，具体为：向循环流化燃烧锅炉的炉膛内送入水煤浆作为燃料，进入炉膛内的燃料进行分级燃烧，在本实施例中燃料具体分为两级燃烧，一级燃烧所需的一次风由炉膛的底部送入，二级燃烧所需的二次风由炉膛的侧墙送入，完成二级燃烧后的炉膛内的高温烟气在进入烟道之前对烟气进行固气分离(固体和气体)，分离之后的气体进入烟道，分离得到的固体颗粒物通过灰循环系统重新送回炉膛内循环燃烧。本领域技术人员熟知，水煤浆是由重量比重为65％左右的煤、重量比重为34％左右的水和1％左右的添加剂通过物理加工而得到的一种低污染、可管道输送的煤基液体燃料，相比于目前直接对煤固体颗粒进行燃烧的方式而言，将水煤浆作为锅炉燃料可以使得燃烧更加均匀，并且由于相比于传统燃煤方式而言，水煤浆中的水分增大，炉膛火焰中心的温度较低，火焰中心温度降低可以有效减少氮氧化物的生成；循环流化燃烧锅炉更进一步的，在高温烟气进入烟道之前还进行了固气分离，分离得到的固体颗粒物被送回至炉膛内循环燃烧，这不仅使得燃料循环倍率增加，炉膛温度降低，燃料燃烧效率提高，而且还使得燃料中固定碳的体积浓度增大，这可以使已经生成的一氧化氮与碳发生反应生成氮气和一氧化碳，从而使炉膛内所生成的氮氧化物进一步降低；除此之外，本案所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺中，还采用了分级燃烧的方式，分级燃烧的方式不仅降低氮氧化物的效果显著，而且燃料经过多级燃烧之后，可以达到完全燃烧的效果，从而有效提升燃料的燃烧效率。图1可清晰反映出水煤浆燃烧、分级燃烧及固体颗粒物循环燃烧对氮氧化物以及燃烧效率的影响，带箭头直线中的箭头指向的框体内容代表达到的效果，直线两侧文字代表产生效果的原因。本专利技术中所公开的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，综合采用了水煤浆燃烧、分级燃烧以及固体颗粒物循环燃烧的方式，使得炉膛内燃烧所产生的氮氧化物大幅度降低，从炉膛进入烟道内的烟气中，氮氧化物的浓度就已经达到了国家排放标准的要求，无需进行脱硝处理，这就省去了炉后脱硝设备，大大降低了设备成本和循环流化燃烧锅炉的运行成本；同时，由于分级燃烧和固体颗粒物循环燃烧的方式可以有效提高燃料的燃烧效率，这就弥补了水煤浆燃烧时因火焰中心温度较低而带来的燃烧效率较低的问题，整个循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺能够在提高锅炉燃烧效率的同时有效降低燃烧过程本身所产生的氮氧化物。本专利技术中所采用的水煤浆中，煤分所占的重量百分比为55％～65％，水分所占的重量百分比为34％～44％，煤分的重量百分比和水分的重量百分比均可适当调整，例如煤分的重量百分比可以为58％、60％或65％，水分的重量百分比可以为38％、40％或44％；水煤浆中的煤分中含有灰分，为了进一步降低燃烧过程中氮氧化物的生成，本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，其特征在于，向循环流化燃烧锅炉的炉膛内送入水煤浆作为燃料，并对燃料进行分级燃烧，一次风由所述炉膛的底部送入，二次风由所述炉膛的侧墙送入，在所述炉膛内的高温烟气进入烟道之前对所述烟气进行固气分离，并将分离得到的固体颗粒物送回所述炉膛内循环燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，其特征在于，向循环流化燃烧锅炉的炉膛内送入水煤浆作为燃料，并对燃料进行分级燃烧，一次风由所述炉膛的底部送入，二次风由所述炉膛的侧墙送入，在所述炉膛内的高温烟气进入烟道之前对所述烟气进行固气分离，并将分离得到的固体颗粒物送回所述炉膛内循环燃烧。2.根据权利要求1所述的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，其特征在于，所述水煤浆中灰分所占的重量百分比为8％～15％。3.根据权利要求2所述的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，其特征在于，所述水煤浆中灰分所占的重量百分比为12％。4.根据权利要求1所述的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧工艺，其特征在于，所述炉膛内的床存量厚度为200mm～300mm，所述炉膛内烟气的流速不低于4.5m/s。5.根据权利要求4所述的循环流化燃烧锅炉低氮燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓娜，孙云国，李瑞波，李科，曹雨，
申请(专利权)人：青岛特利尔环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37