一种用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法技术

一种用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法，本发明专利技术涉及一种低氮氧化物燃烧的方法。它为了解决应用煤粉再燃技术再燃区不易形成稳定的还原气氛，氮氧化物还原率较低，同时主燃区和再燃区易发生结渣和高温腐蚀的问题。用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法通过以下步骤实现：（一）主燃区常规粒度煤粉以水平浓淡风技术燃烧；（二）细化煤粉作为再燃燃料以浓淡燃烧技术燃烧，再燃燃料燃烧形成还原气氛的再燃区，主燃区的烟气通过再燃区时烟气中的氮氧化物被还原；（三）再燃区的上方喷入燃尽风，形成燃尽区，再燃区出口的未完全燃烧产物通过燃尽区时进一步燃尽。本发明专利技术可使普通燃煤锅炉降低氮氧化物排放５０％～６５％，明显改善锅炉发生高温腐蚀和结渣现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低氮氧化物燃烧的方法。
技术介绍
煤粉燃烧产生的氮氧化物是大气污染的主要污染源之一，它除了形成酸雨，破坏生态环境，还能形成光化学烟雾，危害人类健康。煤粉再燃低氮氧化物燃烧技术是一种高脱氮效率、低投资、低运行费用的降低氮氧化物的措施，煤粉再燃低氮氧化物燃烧技术的关键是形成还原气氛的再燃区，但我国的动力煤种煤质普遍较差，以煤粉作为再燃燃料，再燃区很难形成稳定还原气氛，氮氧化物还原率较低；再燃煤粉的燃尽也较差；采用煤粉再燃技术，锅炉的主燃区的过量空气系数比常规的锅炉要低，再燃区是还原气氛，容易高温腐蚀和结渣；这些问题限制了煤粉再燃技术的应用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决应用煤粉再燃技术再燃区不易形成稳定的还原气氛，氮氧化物还原率较低，同时主燃区和再燃区易发生结渣和高温腐蚀的问题。提供一种用于燃煤锅炉低氮氧化物燃烧的方法，用于燃煤锅炉低氮氧化物燃烧的方法通过以下步骤实现(一)将占锅炉燃料发热量80％～85％的常规粒度煤粉送入锅炉炉膛下部的主燃区，在过量空气系数为0.8～1.05的条件下以水平浓淡风燃烧技术燃烧；(二)利用空气、烟气或烟气和空气的混合物将平均粒度为20～60微米的占锅炉燃料发热量为15％～20％的煤粉作为再燃燃料由主燃区上方喷入，形成再燃区，再燃区出口的过量空气系数控制为0.85～0.95，再燃区烟气停留时间0.2秒～0.8秒，再燃燃料以水平浓淡燃烧技术或直流燃烧方式进行燃烧；(三)向再燃区的上方喷入燃尽风，形成燃尽区并将燃尽区出口过量空气系数控制为1.15～1.2，再燃区出口的未完全燃烧产物在燃尽区进一步燃尽，即可达到燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的目的。本专利技术中的用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法，以煤粉为再燃燃料，便于再燃低氮氧化物燃烧技术的应用。本专利技术将再燃煤粉进行细化处理，提高煤粉的反应活性，有利于再燃煤粉的着火和燃尽，有利于再燃区形成稳定的还原气氛来还原主燃区生成的氮氧化物。再燃煤粉细化以后其反应生成的煤焦表面积增加，还原氮氧化物的能力也得到提高，有利于氮氧化物的还原。再燃燃料采用水平浓淡燃烧技术，采用水平浓淡燃烧技术有利于再燃燃料稳燃，同时水平浓淡燃烧技术延迟了再燃煤粉和输送再燃煤粉空气的混合过程，减少再燃燃料燃烧生成的氮氧化物，同时也增加再燃煤粉反应初期产生的可以还原氮氧化物的CHi、HCN、NHi等基团的浓度，有利于氮氧化物的还原。再燃燃料水平浓淡方式燃烧还可以减轻再燃区的高温腐蚀和结渣。在主燃区采用“水平浓淡风”燃烧方式，即浓一次风煤粉气流的煤粉浓度高，有利于煤粉气流的着火和稳燃，“水平浓淡风”燃烧方式同时减少主燃区氮氧化物生成，背火侧的淡一次风煤粉气流煤粉浓度较低，加上侧二次风的作用，可以保证水冷壁附近的氧化性气氛，减轻主燃区的结渣和高温腐蚀；主燃区空过量系数可以小于1，进一步抑制主燃区氮氧化物的生成。本专利技术再燃区容易形成稳定的还原气氛，并可明显减轻锅炉的高温腐蚀和结渣，普通燃煤锅炉可以降低氮氧化物排放的50％～65％。本专利技术以煤粉炉为主要实施对象，初始投资和运行成本适中，即可应用于新建锅炉，也适用于现役燃煤锅炉机组的改造后的使用。附图说明图1是再燃低氮氧化物燃烧技术的原理图具体实施方式具体实施方式一本实施方式中通过以下步骤实现(一)将占锅炉燃料发热量80％～85％的常规粒度煤粉送入锅炉炉膛下部的主燃区，在过量空气系数为0.8～1.05的条件下以水平浓淡风燃烧技术燃烧；(二)利用空气、烟气或烟气和空气的混合物将平均粒度为20～60微米的占锅炉燃料发热量为15％～20％的煤粉作为再燃燃料由主燃区上方喷入，形成再燃区，再燃区出口的过量空气系数控制为0.85～0.95，再燃区烟气停留时间0.2秒～0.8秒，再燃燃料以水平浓淡燃烧技术或直流燃烧方式进行燃烧；(三)向再燃区的上方喷入燃尽风，形成燃尽区并将燃尽区出口过量空气系数控制为1.15～1.2，再燃区出口的未完全燃烧产物在燃尽区进一步燃尽，即可达到燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的目的。具体实施例方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中将占锅炉燃料发热量82％～84％的常规粒度煤粉放入锅炉炉膛下部的主燃区。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中将占锅炉燃料发热量83％的常规粒度煤粉放入锅炉炉膛下部的主燃区。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中主燃区出口过量空气系数为0.9～1.02。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中主燃区出口过量空气系数为0.93～1。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中主燃区出口过量空气系数为0.95。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(一)中主燃区出口过量空气系数为0.9。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(二)中将平均粒度为25～40微米的占锅炉燃料发热量为16％～18％的煤粉由主燃区上方喷入。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(二)中将再燃区出口的过量空气系数控制为0.88～0.92。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式十本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(二)中将再燃区出口的过量空气系数控制为0.9。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式十一本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(二)中再燃区烟气停留时间0.3秒～0.6秒。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式十二本实施方式与具体实施方式一的不同点在于步骤(三)中在燃尽区出口过量空气系数为1.18的条件下将再燃区出来的气体从燃尽区通过并燃烧。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式十三下面结合图1说明被实施方式，本实施方式中通过以下步骤实现(一)将占锅炉燃料发热量85％的常规粒度煤粉(1)送入锅炉炉膛下部的主燃区(A)，在过量空气系数为0.95的条件下以水平浓淡风燃烧技术燃烧；(二)利用空气、烟气或烟气和空气的混合物将平均粒度为45微米的占锅炉燃料发热量为15％的煤粉(2)作为再燃燃料由主燃区上方喷入，形成再燃区，再燃区出口的过量空气系数控制为0.9，再燃区烟气停留时间为0.4秒。再燃燃料以水平浓淡燃烧技术燃烧；(三)向再燃区(B)的上方喷入燃尽风(3)，形成燃尽区(C)并将燃尽区(C)的出口过量空气系数控制为1.15，再燃区出口的未完全燃烧产物通过燃尽区时进一步燃尽，达到燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的目的。权利要求1.，其特征在于用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法通过以下步骤实现(一)将占锅炉燃料发热量80％～85％的常规粒度煤粉送入锅炉炉膛下部的主燃区，在主燃区出口过量空气系数为0.8～1.05的条件下以水平浓淡风燃烧技术燃烧；(二)利用空气、烟气或烟气和空气的混合物将平均粒度为20～60微米的占锅炉燃料发热量为15％～20％的煤粉作为再燃燃料由主燃区上方喷入，形成再燃区，再燃区出口的过量空气系数控制为0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法，其特征在于用于燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的方法通过以下步骤实现：（一）将占锅炉燃料发热量８０％～８５％的常规粒度煤粉送入锅炉炉膛下部的主燃区，在主燃区出口过量空气系数为０．８～１．０５的条件下以水平浓淡风燃烧技术燃烧；（二）利用空气、烟气或烟气和空气的混合物将平均粒度为２０～６０微米的占锅炉燃料发热量为１５％～２０％的煤粉作为再燃燃料由主燃区上方喷入，形成再燃区，再燃区出口的过量空气系数控制为０．８５～０．９５，再燃区烟气停留时间０．２秒～０．８秒，再燃燃料以水平浓淡燃烧技术或直流燃烧方式进行燃烧；（三）向再燃区的上方喷入燃尽风，形成燃尽区并将燃尽区出口过量空气系数控制为１．１５～１．２，再燃区出口的未完全燃烧产物在燃尽区进一步燃尽，即可达到燃煤锅炉中低氮氧化物燃烧的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴少华，刘辉，孙绍增，邱朋华，孙锐，秦明，李争起，秦裕琨，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]