一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统技术方案

本实用新型专利技术是一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统，包括锅炉，其特点是，在锅炉炉膛上设置锅炉二次风上风口、锅炉二次风下风口、锅炉燃尽风口、气相喷口、气固喷口，锅炉炉膛从下至上分成锅炉炉膛主燃区、锅炉炉膛还原区和锅炉炉膛燃尽区,在锅炉外设置煤粉可控高温预热解装置。具有结构简单，成本低，安全可靠等优点，能够大幅度降低锅炉燃烧过程NOx排放量，降低燃煤发电机组对环境的污染，实现煤炭的清洁高效利用。

An ultra-low nitrogen combustion system for coal-fired generating units

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统
本技术涉及燃煤发电机组，是一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统。
技术介绍
煤炭资源仍为当今世界的主体能源，燃煤发电机组以其可控、稳定、安全等优势，在未来相当长的一段时间仍将占据发电系统的主体地位。燃煤发电机组带来的主要问题是燃烧过程污染物的排放，其主要污染物为NOx。燃煤发电机组NOx的排放量很大程度取决于锅炉的燃烧系统，因此，燃煤发电机组急需实现超低氮燃烧。目前，大部分燃煤发电机组低氮燃烧系统很难实现低NOx排放，同时，对于锅炉燃烧煤种、燃烧过程控制、燃烧负荷等提出更高的要求，此外，部分低氮燃烧系统相对复杂，难以实现工程应用。
技术实现思路
本技术的目的是，针对现有燃煤发电机组直接燃烧产物排放超标的问题，考虑燃烧过程的安全性、可控性、经济性等影响因素，提供一种结构简单，成本低，安全可靠，能够大幅度降低锅炉燃烧过程NOx排放量，降低燃煤发电机组对环境的污染，实现煤炭的清洁高效利用的燃煤发电机组超低氮燃烧系统。实现本技术目的所采用的技术方案是：一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统，包括锅炉，其特征在于，在锅炉炉膛7上设置锅炉二次风上风口8、锅炉二次风下风口9、锅炉燃尽风口41、气相喷口43、气固喷口44，锅炉炉膛7从下至上分成锅炉炉膛主燃区11、锅炉炉膛还原区12和锅炉炉膛燃尽区42。在锅炉外设置煤粉可控高温预热解装置23。所述煤粉可控高温预热解装置23的结构包括：燃料燃烧本体2、点火器1、喷水减温器3、给煤粉装置22、风箱21、风机20、热解风粉气固分离装置4、空气预热器14，所述燃料燃烧本体2的下部出口与热解风粉气固分离装置4的进口连通，热解风粉气固分离装置4的出口通过热解风粉气固分离装置浓相输送管道5与锅炉的气固喷口44和锅炉炉膛主燃区11依次连通；热解风粉气固分离装置4的出口通过热解风粉气固分离装置稀相输送管道6与锅炉的气相喷口43和锅炉炉膛还原区12依次连通；所述燃料燃烧本体2的上部进口与给煤粉装置22的出粉口连通，在所述燃料燃烧本体2的进口处设置点火器1、喷水减温器3，所述风箱21的下端与风机20连接，所述风箱21通过风箱出口管道19与给煤粉装置进风口40连通，所述风箱21通过烟气引流管道16与空气预热器14的出口15连通；所述锅炉炉膛7的烟气出口与空气预热器14的进口13连通。在位于所述给煤粉装置进风口40前端的风箱出口管道19上设置挡风板18。在所述烟气引流管道16上设置尾部引流烟气挡风板17。所述燃料燃烧本体2按照高度平均分为高区域、中区域和低区域，在高区域的四周均匀安装有第一热电偶24、第二热电偶25、第三热电偶26和第四热电偶27；在中区域的四周均匀安装有第五热电偶28、第六热电偶29、第七热电偶30和第八热电偶31；在低区域的四周均匀安装有第九热电偶32、第十热电偶33、第十一热电偶34和第十二热电偶35。本技术的燃煤发电机组超低氮燃烧系统的优点体现在：1本系统结构简单、成本低，无需额外加装昂贵的scr脱硝设备就能达到有效的超低NOx的排放技术指标；2）本系统对锅炉、煤粉无特殊要求，系统简单，安全可靠，与现有燃煤发电机组结合较为容易，可行性高；3）本系统无需增加额外工质（氨、水等），无附加运行费用，安全、经济；4）本系统不存在加装传统scr脱硝设备导致的结焦停机问题，在实现超低NOx的排放技术指标的基础上，有效减少停机时间，提高机组经济效益。附图说明图1为一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统结构示意图；图2为图1中可控高温预热解装置热电偶布置结构图；图3为图1中可控高温预热解装置温度控制系统结构图。图中：1点火器，2燃料燃烧本体，3喷水减温器，4热解风粉气固分离装置，5热解风粉气固分离装置浓相输送管道，6热解风粉气固分离装置稀相输送管道，7锅炉炉膛，8锅炉二次上风口，9锅炉二次下风口，10锅炉炉膛底部，11锅炉炉膛主燃区，12锅炉炉膛还原区，13空气预热器进口，14空气预热器，15空气预热器出口，16烟气引流管道，17尾部引流烟气挡风板，18挡风板，19风箱出口管道，20风机，21风箱，22给煤粉装置，23煤粉可控预热解装置，24第一热电偶，25第二热电偶，26第三热电偶，27第四热电偶，28第五热电偶，29第六热电偶，30第七热电偶，31第八热电偶，32第九热电偶，33第十热电偶，34第十一热电偶，35第十二热电偶，36第一比例积分控制器，37第二比例积分控制器，38第三比例微分控制器，40给煤粉装置进风口，41锅炉燃尽风口，42锅炉炉膛燃尽区，p1煤粉可控高温预热解装置触发喷水减温阀开启的温度设定值，p2煤粉可控高温预热解装置运行温度设定值，p3可控高温预热解装置尾部烟气引流烟气流量，p4煤粉可控高温预热解装置减温喷水流量，p5煤粉可控高温预热解装置内部燃料平均温度，p6-p9分别为煤粉可控高温预热解装置燃料燃烧本体按高度均匀划分的高区域第一热电偶24、第二热电偶25、第三热电偶26、第四热电偶27对应的输出温度，p10-p13分别为煤粉可控高温预热解装置燃料燃烧本体按高度均匀划分的中区域第五热电偶28、第六热电偶29、第七热电偶30、第八热电偶31对应的输出温度，p14-p17分别为煤粉可控高温预热解装置燃料燃烧本体按高度均匀划分的低区域第九热电偶32、第十热电偶33、第十一热电偶34、第十二热电偶35对应的输出温度。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。参照图1和图2，本技术的一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统，包括锅炉，在锅炉炉膛7上设置锅炉二次风上风口8、锅炉二次风下风口9、锅炉燃尽风口41、气相喷口43、气固喷口44，锅炉炉膛7从下至上分成锅炉炉膛主燃区11、锅炉炉膛还原区12和锅炉炉膛燃尽区42。在锅炉外设置煤粉可控高温预热解装置23。所述煤粉可控高温预热解装置23的结构包括：燃料燃烧本体2、点火器1、喷水减温器3、给煤粉装置22、风箱21、风机20、热解风粉气固分离装置4、空气预热器14，所述燃料燃烧本体2的下部出口与热解风粉气固分离装置4的进口连通，热解风粉气固分离装置4的出口通过热解风粉气固分离装置浓相输送管道5与锅炉的气固喷口44和锅炉炉膛主燃区11依次连通；热解风粉气固分离装置4的出口通过热解风粉气固分离装置稀相输送管道6与锅炉的气相喷口43和锅炉炉膛还原区12依次连通；所述燃料燃烧本体2的上部进口与给煤粉装置22的出粉口连通，在所述燃料燃烧本体2的进口处设置点火器1、喷水减温器3，所述风箱21的下端与风机20连接，所述风箱21通过风箱出口管道19与给煤粉装置进风口40连通，所述风箱21通过烟气引流管道16与空气预热器14的出口15连通；所述锅炉炉膛7的烟气出口与空气预热器14的进口13连通。在位于所述给煤粉装置进风口40前端的风箱出口管道19上设置挡风板18。在所述烟气引流管道16上设置尾部引流烟气挡风板17。所述燃料燃烧本体2按照高度平均分为高区域、中区域和低区域，在高区域的四本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统，它包括锅炉，其特征在于：在锅炉炉膛（7）上设置锅炉二次风上风口（8）、锅炉二次风下风口（9）、锅炉燃尽风口（41）、气相喷口（43）、气固喷口（44），锅炉炉膛（7）从下至上分成锅炉炉膛主燃区（11）、锅炉炉膛还原区（12）和锅炉炉膛燃尽区（42），在锅炉外设置煤粉可控高温预热解装置（23），所述煤粉可控高温预热解装置（23）的结构包括：燃料燃烧本体（2）、点火器（1）、喷水减温器（3）、给煤粉装置（22）、风箱（21）、风机（20）、热解风粉气固分离装置（4）、空气预热器（14），所述燃料燃烧本体（2）的下部出口与热解风粉气固分离装置（4）的进口连通，热解风粉气固分离装置（4）的出口通过热解风粉气固分离装置浓相输送管道（5）与锅炉的气固喷口（44）和锅炉炉膛主燃区（11）依次连通；热解风粉气固分离装置（4）的出口通过热解风粉气固分离装置稀相输送管道（6）与锅炉的气相喷口（43）和锅炉炉膛还原区（12）依次连通；所述燃料燃烧本体（2）的上部进口与给煤粉装置（22）的出粉口连通，在所述燃料燃烧本体（2）的进口处设置点火器（1）、喷水减温器（3），所述风箱（21）的下端与风机（20）连接，所述风箱（21）通过风箱出口管道（19）与给煤粉装置进风口（40）连通，所述风箱（21）通过烟气引流管道（16）与空气预热器（14）的出口（15）连通；所述锅炉炉膛（7）的烟气出口与空气预热器（14）的进口（13）连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种燃煤发电机组超低氮燃烧系统，它包括锅炉，其特征在于：在锅炉炉膛（7）上设置锅炉二次风上风口（8）、锅炉二次风下风口（9）、锅炉燃尽风口（41）、气相喷口（43）、气固喷口（44），锅炉炉膛（7）从下至上分成锅炉炉膛主燃区（11）、锅炉炉膛还原区（12）和锅炉炉膛燃尽区（42），在锅炉外设置煤粉可控高温预热解装置（23），所述煤粉可控高温预热解装置（23）的结构包括：燃料燃烧本体（2）、点火器（1）、喷水减温器（3）、给煤粉装置（22）、风箱（21）、风机（20）、热解风粉气固分离装置（4）、空气预热器（14），所述燃料燃烧本体（2）的下部出口与热解风粉气固分离装置（4）的进口连通，热解风粉气固分离装置（4）的出口通过热解风粉气固分离装置浓相输送管道（5）与锅炉的气固喷口（44）和锅炉炉膛主燃区（11）依次连通；热解风粉气固分离装置（4）的出口通过热解风粉气固分离装置稀相输送管道（6）与锅炉的气相喷口（43）和锅炉炉膛还原区（12）依次连通；所述燃料燃烧本体（2）的上部进口与给煤粉装置（22）的出粉口连通，在所述燃料燃烧本体（2）的进口处设置点火器（1）、喷水减温器（3），所述风箱（21）的下端与风机（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宏，邰召山，韩晓菊，王迪，曹生现，刘玉秋，李晓明，沈学强，刘坐东，姜文娟，徐志明，
申请(专利权)人：东北电力大学，安徽兆山环保有限公司，兆山科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22