一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NOx排放系统技术方案

本发明专利技术设计了生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO

【技术实现步骤摘要】
一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统


[0001]本专利技术涉及环保排放的
，尤其涉及一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统。

技术介绍

[0002]传统生物质锅炉大多数采用的是层状燃烧炉排放或室燃烧。两种燃烧虽然可以燃用较难烧的含杂量较高生物质材料（含水量可达50%左右、灰分15%左右）但直接燃烧生物质也会使得炉内挥发出的生物质颗粒无法在炉膛中完全燃烧，通过一系列的化学反应产生水蒸气、一氧化碳、二氧化碳等碳氢化合物，和高温条件下与空气中的N2反应产生的热力性氮氧化物的混合烟气，通过锅炉烟道和烟囱排入大气。这种不完全燃烧，不仅降低了锅炉的燃烧效率，并且高NO
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的排放也会加剧环境污染。
[0003]发电站控制NO
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的排放主要采用烟气再循环、分级燃烧、燃气再燃、低氮燃烧器组合等方式，在该技术下可以控制锅炉排放的NO
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浓度在200mg/m3以下。而最新发布的《火电厂大气污染物排放标准中》，明确规定新建的生物质锅炉NO
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颗粒物的排放标准为低于150mg/m3，目前市面上的生物质锅炉无法满足要求。而电厂最广泛使用的控制NO
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的低排放为选择性催化还原脱硝技术（SCR），但是由于生物质燃料的特性(热值低、含碱金属多)，还原剂经喷枪喷入还原区内容易出现常规催化剂层中毒失活、堵塞、磨蚀等问题，造成NO
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的超排现象，所以烟气脱硝技术和设备尚不能直接应用于生物质锅炉。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术提供一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统，通过改造后的循环流化床锅炉，对燃烧方式进行改进，提高脱销效率。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统，综合利用热解气耦合技术、烟气再循环和燃尽风技术实现NO
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的超低排放，具体的，包括生物质高温预热解系统，生物质高温预热解系统的热解气出口连通生物质循环流化床锅炉，生物质循环流化床锅炉上连接有一次风风机和二次风风机。
[0006]一次风风机和二次风风机的进风口连接有空气入口，通过空气入口通入空气，空气由一次风风机和二次风风机输送到生物质循环流化床锅炉中。
[0007]其中一次风风机与生物质循环流化床锅炉之间连接有烟气再循环管道，烟气再循环管道上连接有引风机和烟气再循环风机，引风机的进风口连接生物质循环流化床锅炉的烟气出口，引风机的出风口连接烟囱，烟气再循环风机的进风口连接在引风机和烟囱之间的管道上，烟气再循环风机的出风口连接在一次风风机和生物质循环流化床锅炉之间。
[0008]一次风风机和烟气再循环风机输送气体通过燃烧器进入生物质循环流化床锅炉。
[0009]二次风风机与生物质循环流化床锅炉之间连接有燃尽风系统。
[0010]为了控制热解气的输送速度和压力，生物质高温预热解系统和生物质循环流化床锅炉之间安装有燃气过滤器、流量测量仪、压力变送器和高压开关，生物质热解气经热解气
出口通过燃气过滤器过滤杂质，流量测量仪控制热解气流量速度，压力变送器和高压开关在热解气管道控制喷入气体压力，热解气在生物质循环流化床锅炉欠氧的还原区喷入炉膛内。
[0011]一次风风机输送的一次风由生物质循环流化床锅炉的炉底进风口送入；二次风风机输送的二次风由生物质循环流化床锅炉的布风板上部的燃尽风喷口送入，一次风通过一次风风机经过炉底水冷风室作为一次燃烧用风和炉膛内物料的流化介质送入燃烧室，二次风由二次风风机输送，在生物质循环流化床锅炉四面炉墙布置燃尽风喷口，二次风通过燃尽风喷口进入炉膛。
[0012]燃尽风系统是由二次风风机分出的支管连接到循环流化床锅炉中上部燃尽风喷口位置，同时一、二次风多层布置形成的分级送风，通过各级风量的调节使炉膛温度基本均匀，降低NO
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生成量。
[0013]燃尽风系统的燃尽风量为30107Nm3/h，燃尽风喷嘴布置在标高为23000mm的锅炉上部，在前墙布置3个燃尽风喷嘴，后墙布置4个燃尽风喷嘴，燃尽风喷嘴设计流速为60
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70m/s。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统能够提高生物质燃料利用效率，提高生物质锅炉效率，在炉内达到超低NO
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排放，具有显著的经济效益与社会效益，同时可以促使上游产业链升级，建立农业废弃物和能源植物的供应产业链，增加农民收入，带动地方经济发展促进生态文明建设及乡村振兴。
[0015]生物质热解气通过热解气喷口进入炉膛，与进风口改良后的一次风和二次风空气接触燃烧，产生高温烟气顺着烟气出口流出，大型颗粒再经过旋风分离器回到炉膛继续燃烧。在锅炉的上部通过燃尽风喷口增加燃尽风，同时由烟气再循环喷口与生物质燃料配合燃烧，确保充分燃烧不造成燃料的浪费。
[0016]生物质高温预热解系统产生的缺氧性热解气在生物质循环流化床锅炉欠氧的还原区喷入炉内，在欠氧的条件下，呈强还原性的热解气与流化床锅炉内主燃区生成的NO
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快速反应，在喷入位置还原了主燃区已经生成的氮氧化物，并且还原区燃烧温度易于控制，减少整体炉膛中热力型NO
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生成，并配合烟气再循环风机进行烟气补足和燃尽风系统从三个方面同时削减氮氧化物，从而达到超低排放的效果。
附图说明
[0017]图1为本专利技术生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统的整体结构示意图。
[0018]图2为烟气再循环系统的结构示意图。
[0019]图3为生物质循环流化床锅炉各喷口布置示意图。
[0020]图中标号：生物质高温预热解系统1，热解气出口2，空气入口3，烟囱4，风门执行器5，一次风风6,二次风风7，燃尽风系统8，燃气过滤器9，流量测量仪10，压力调节11，电磁阀12，高压开13，烟气再循环风机14，手动切断15，生物质循环流化床锅炉16，压力变送器17，引风机18，烟气再循环喷口19，热解气喷20，炉膛21，燃尽风喷口22，烟气出口23，旋风分离24，进风口25，燃烧器26，烟气循环管28。
实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0022]实施例1：一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统，采用热解气耦合技术、烟气再循环和燃尽风技术对现有的循环流化床锅炉进行改造，同时对燃烧方式进行，从而达到提高脱硝效率，降低NO
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排放的效果。
[0023]热解气耦合技术是指将生物质在无氧或缺氧条件下进行热解，产生可燃性的气体和固体残渣，然后将这两部分分别送入不同的反应器进行进一步处理的技术。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NO
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排放系统，其特征在于，包括生物质高温预热解系统（1），生物质高温预热解系统（1）的热解气出口（2）连通生物质循环流化床锅炉（16），生物质循环流化床锅炉（16）上连接有一次风风机（6）和二次风风机（7）；一次风风机（6）和二次风风机（7）的进风口连接有空气入口（3），通过空气入口（3）通入空气，空气由一次风风机（6）和二次风风机（7）输送到生物质循环流化床锅炉（16）中；其中一次风风机（6）与生物质循环流化床锅炉（16）之间连接有烟气再循环管道（28），烟气再循环管道（28）上连接有引风机（18）和烟气再循环风机（14），引风机（18）的进风口连接生物质循环流化床锅炉（16）的烟气出口（23），引风机（18）的出风口连接烟囱（4），烟气再循环风机（14）的进风口连接在引风机（18）和烟囱（4）之间的管道上，烟气再循环风机（14）的出风口连接在一次风风机（6）和生物质循环流化床锅炉（16）之间；一次风风机（6）和烟气再循环风机（14）输送气体通过燃烧器（26）进入生物质循环流化床锅炉（16）；二次风风机（7）与生物质循环流化床锅炉（16）之间连接有燃尽风系统（8）。2.根据权利要求1所述的一种生物质高温预热解高效耦合燃烧及超低NOx排放系统，其特征在于，生物质高温预热解系统（1）和生物质循环流化床锅炉（16）之间安装有燃气过滤器（9）、流量测量仪（10）、压力变送器（17）和高压开关（13），生物质热解气经热解气出口（2）通过燃气过滤器（9）过滤杂质，流量测量仪（10）控制热解气流量速度，压力变送器（17）和高压开关（13）在热解气管道控制喷入气体压力，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭欣维，王为术，毛彦凯，任玉巍，姜蕲轩，刘军，张振，赵冰超，闻猛，王思俨，张忠孝，陈宝明，张鹏飞，郭姣，乌晓江，张青永，江砚池，岳朴杰，杨苏莉，闵有卓，贺玉秀，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：