循环流化床蒸汽发生器NOx的控制制造技术

一种使循环流化床蒸汽发生器内ＮＯ↓［ｘ］生成最少的强化方法，该方法包括以下步骤： ａ．装备一台循环流化床蒸汽发生器，其中包括一个具有下部的燃烧室； ｂ．在燃烧室下部的第一个位置把将在其中燃烧的燃料加入燃烧室的下部； ｃ．在燃烧室下部的第二个位置将流态化空气吹入燃烧室的下部，使燃料在其中流态化； ｄ．在燃烧室下部的第三个位置将下二次空气吹入燃烧室的下部，用于燃料的燃烧； ｅ．在燃烧室下部的第四个位置将上二次空气吹入燃烧室的下部，用于燃料的燃烧； ｆ．在燃烧室的水平和竖直两个平面上控制下二次空气和上二次空气的吹入，使燃料在燃烧室下部内燃烧的过程中，保持燃烧室下部内的局部化学计算量与化学计算量的７０％－９０％。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及循环流化床蒸汽发生器，更具体而言，涉及使循环流化床蒸汽发生器内NOx生成最少的强化方法。在现有技术中人们很久以来就知道在流化床设备中采用竖向燃料和空气分区。在此只引以为例而不受其限制，可参阅题为“燃烧含碳材料的方法”的美国专利4,165,717,该专利在1979年8月28日颁布。按照美国专利4,165,717所讲授的内容，将含碳材料加入立式反应器内的流化床中。在流化床底部加入的一次流态化气体使这些含碳材料在流化床中流态化。在加入一次气体的位置之上并高于流化床底部的位置上将二次气体加入流化床中。燃烧在含氧气体中进行，含氧气体是由在立式流化床不同高度上加入的两股气流所提供的，至少其中有一股气流被作为促进燃烧的二次气体，并沿一个平面或多个叠置的平面加入燃烧室内。这样，由于燃烧所需的全部含氧气体被分成至少两股气流并在不同高度上加入，所以燃烧分两个阶段进行。而且由于在下部第一区中的不完全燃烧和在上部第二区的二次燃烧，结果形成“软”(soft)燃烧，软燃烧消除了局部过热，所以避免了结壳或结渣，并将氧化氮的生成量减少到100ppm以下。如前所述，通过燃料与空气在竖直方向上的分区混合，可将NOx的生成量降到最少。这样做是努力确保燃料中的氮不被氧化成NOx。上述分区的作用是在循环流化床蒸汽发生器内进行分区燃烧。按照循环流化床蒸汽发生器内的上述分区燃烧，有一部分燃料在循环流化床蒸汽发生器燃烧室的下部发生部分燃烧。为了氧化剩余的燃料和在燃烧过程中产生的气体，还向循环流化床蒸汽发生器中供给过燃空气。过燃空气是在高于循环流化床蒸汽发生器加入燃料的位置加入。因此，简而言之，在循环流化床蒸汽发生器中进行常规分区燃烧的方法是在溜槽的下方加入一次空气和/或下二次空气，通常该溜槽用来将燃料加到循环流化床蒸汽发生器中。将一次空气和/或下二次空气加到循环流化床蒸汽发生器中，以便燃料在还原区内进行部分燃烧，使燃料中的氮生成N2。在燃料溜槽上方将过燃空气或上二次空气加到循环流化床蒸汽发生器中，以便燃烧剩余的燃料和还原性气体，实现低碳损失、低CO排放并充分氧化SO2，以使吸收剂对硫的捕获量最高，按照常规做法是将吸收剂加到循环流化床蒸汽发生器中。根据以上所述，所有的燃料/空气都在竖直方向上进行分区。对此主要的难点是假设燃料和空气沿循环流化床蒸汽发生器的水平面有良好的混合。然而已经发现，燃料与空气的混合沿循环流化床蒸汽发生器的水平面实际上是不均匀的。也就是说，由于燃料与空气的混合沿循环流化床蒸汽发生器的水平面是不均匀的，所以已经发现在循环流化床蒸汽发生器同一高度的同一水平面上，一些强还原区和一些富空气区同时存在。目前，为了使在循环流化床蒸汽发生器中，通过燃料与空气混合的竖直分区减少其NOx排放所能达到的程度再降低，工业上的习惯作法是为循环流化床蒸汽发生器配备附加装置，在循环流化床蒸汽发生器内生成NOx之后用该装置将其除去。现有技术包括多种被建议用来减少流化床设备NOx或N2O排放的方法。只引以为例而不受其限制，已知在题为“具有还原燃料气中氧化氮装置的燃烧设备”的美国专利4,880,378中公开一种上述减少流化床设备NOx排放的现有技术的方法，该专利是在1989年11月14日颁布的。按照美国专利4,880,378所讲授的内容，流化床设备配备有还原燃料气中氧化氮的装置。燃料气是燃料和空气在流化床设备内燃烧产生的。流化床设备配备的这个装置包括将包括氨在内的气体还原剂喷入流化床设备的喷入装置和在燃料气流动方向上位于喷入装置下游的催化剂分布装置，其中催化剂包含能经受住超过600℃燃气温度的铁族元素。只引以为例而不受其限制，已知在题为“从燃烧废气中除去污染物质的方法”的美国专利5,382,418中公开了另一种上述减少流化床设备NOx排放的现有技术的方法，该专利是在1995年1月17日颁布的。更具体而言，在美国专利5,382,418中公开了一种从燃料气体中除去NOx的方法，该燃料气体是煤、煤气或燃料油燃烧产生的。按照美国专利5,382,418公开的这种方法，使含NH3的吸收剂和粒状的脱硝催化剂与燃料气体混合。然后将含有燃料气体的这种吸收剂加到流化床中，燃料气体在流化床中与吸收剂发生反应，从而除去其中的NOx。只引以为例而不受其限制，还已知在题为“低NOx的燃烧方法和装置”的美国专利5,178,101中公开了另一种上述减少流化床设备NOx排放的方法，该专利是在1993年1月12日颁布的。按照美国专利5,178,101讲授的内容，该专利提供一种方法和一种装置，其中在减少NOx排放的过程中也同时减少N2O的排放。更具体而言，按照美国专利5,178,101讲授的内容，使流化床设备的废气流流过燃料和空气在其中燃烧的热反应区，以便提供改善的热气流，其中包括少量的可燃物质和氧。然后使这股改善的热气流在完全还原条件下依次通过催化剂床，热气流中的氧量超过按NOx和N2O的化学计算量，但少于按可燃物质的化学计算量，因而NOx和N2O首先氧化成NO2，随后NO2又被过量的可燃物质还原。只引以为例而不受其限制，已知在题为“热分解一氧化二氮的方法和设备”的美国专利5,048,432中公开了旨在减少N2O排放情况下的另一种上述的方法，该专利是在1991年9月17日颁布的。按照美国专利5,048,432所讲授的内容，将含N2O的废气温度提高到至少约1700°F，使N2O热分解。预定进行上述处理的含N2O废气是燃料在锅炉例如流化床设备内燃烧产生的。N2O的热分解优选利用配置在流化床设备废气流动通道内的加热装置进行。也就是说，在流化床设备的情况下，据说为了效率最高，使该加热装置位于旋流器的下游和热交换器的上游是有利的。虽然在上文参考的四份美国专利中所公开的减少流化床设备中与氮有关的排放的方法，已经表明为其预定的目的是可行的，然而已有证据说明，在现有技术中需要进一步改进上述减少与氮有关的排放的方法。换句话说，已有证据说明，在现有技术中需要一种改进的新方法来减少循环流化床蒸汽发生器中与氮有关的排放，特别是一种减少循环流化床蒸汽发生器中NOx的改进的新方法。更具体而言，已经表明在现有技术中需要一种改进的新方法，该方法不是用于在循环流化床蒸汽发生器中生成NOx之后除去NOx来减少其NOx排放，而是用于强化在循环流化床蒸汽发生器内使NOx生成最少来减少循环流化床蒸汽发生器的NOx排放，因此，由于在循环流化床蒸汽发生器内不生成NOx，因而不需要除它。为此，已有证据表明在现有技术中需要一种上述强化使循环流化床蒸汽发生器内NOx生成最少的改进的新方法，该方法的特征在于许多方面。上述的一个特征在于，上述强化使循环流化床蒸汽发生器内NOx生成最少的改进的新方法，不需要通过从循环流化床蒸汽发生器内除去NOx来减少其NOx的排放，因为采用改进的新方法能有效地防止在循环流化床蒸汽发生器内生成NOx，否则需要将其除去。上述的另一个特征在于，上述强化使循环流化床蒸汽发生器内NOx生成最少的改进的新方法，不需要为循环流化床蒸汽发生器配备用于还原其中NOx的选择性不催化的NOx还原设备，因为采用改进的新方法能有效地防止在循环流化床蒸汽发生器内生成NOx，否则需要利用上述选择性不催化的NOx还原设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·C·坦卡，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆电力公司，
类型：发明
国别省市：