CN104373933A - 低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法 - Google Patents

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贾金岭
张修冰
范高峰
黄永友
朱建军
王俊理
李志军
刘业震
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    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23C10/00—Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18—Details; Accessories
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    • F23C2206/00—Fluidised bed combustion
    • F23C2206/10—Circulating fluidised bed

Abstract

本发明提供一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法，包括：循环流化床锅炉、除尘器和分流支管；所述循环流化床锅炉的底部开口处设置有炉底布风板，所述底部开口处连接一次风道；所述循环流化床锅炉上还设置有与所述除尘器连通的烟气出口；所述分流支管的一端与所述除尘器的出口连通，另一端与所述一次风道连通；所述分流支管上设置有用于将从所述除尘器的出口排出的烟气送至所述一次风道内的抽送装置。本发明将经过除尘器的烟气引入一次风道中，降低了一次风的含氧量，使密相区的氧气浓度大大降低，处于稀氧状态，从而有效地减少氮氧化物的生成，达到降低氮氧化物排放的目的。

Description

低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法
技术领域
本发明涉及锅炉燃烧技术，尤其涉及一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法，属于低速循环流化床锅炉技术领域。
背景技术
循环流化床锅炉是利用流态化原理实现低温高强度燃烧的一种锅炉，由于在燃烧区温度较低，有利于抑制NOx生成量，实现低污染排放。
在现有的低速循环流化床锅炉技术中，由于炉底布风板面积较大、流化速度较低，为了使炉底布风板上的物料能够达到良好的流化状态，需要很大的一次风量，一般一次风量占锅炉所需总风量的80%左右，二次风量仅占总风量的20%左右；这样就会导致在二次风口以下的物料密相区过剩空气系数很大，处于富氧状态，增加了氮氧化物的生成量；在不采取其它措施的情况下，锅炉氮氧化物排放量过高，达不到国家标准。为了达到国家允许的锅炉大气污染物排放标准，现有技术中一般的做法是在锅炉上增加脱硝设备，而脱硝设备造价高昂，还会增加锅炉烟气系统的阻力，增加系统电耗；另外，脱硝后产生的副产品难以处理，增加了运行费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法，用于解决现有技术中低氮氧化物排放时增加脱硝设备引起的锅炉烟气系统阻力增加、系统电耗增加、运行费用高的技术问题。
本发明特提供一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统，包括：循环流化床锅炉和除尘器；所述循环流化床锅炉的底部开口处设置有炉底布风板，所述底部开口处连接有用于向所述炉底布风板送风的一次风道；所述循环流化床锅炉上还设置有烟气出口，所述烟气出口与所述除尘器的入口连通；
还包括一分流支管，所述分流支管的一端与所述除尘器的出口连通，另一端与所述一次风道连通；所述分流支管上设置有用于将从所述除尘器的出口排出的烟气送至所述一次风道内的抽送装置。
如上所述的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统，所述分流支管上还设置有调节阀，用于调节烟气量。
如上所述的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统，所述一次风道上设置有调节阀，用于调节风量。
本发明的另一目的是提供一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法，包括以下步骤：
将循环流化床锅炉通过烟气出口排出的烟气导入除尘器中，所述烟气经过所述除尘器处理后由所述除尘器的出口输出；
将所述除尘器的出口输出的烟气导入至分流支管，通过抽送装置将烟气与所述循环流化床锅炉的一次风道内的风一同通过一次风道送至所述循环流化床锅炉的炉底布风板处。
如上所述的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法，所述一次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%—60%，所述二次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的40%—50%。
如上所述的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法，所述一次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%，所述二次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%。
如上所述的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法，所述循环流化床锅炉的密相区温度保持在850℃～900℃。
本发明提供的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统及燃烧送风方法，在保证物料良好的流化状态的前提下，将经过除尘器的烟气引入一次风道中，降低了一次风的含氧量，使密相区的氧气浓度大大降低，处于稀氧状态，同时保持原来较低的床温，从而有效地减少氮氧化物的生成，达到降低氮氧化物排放的目的。本发明不需要对循环流化床锅炉进行大的改造，投资成本低，降低氮氧化物排放效果显著。
附图说明
图1为本发明实施例的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的结构图。
具体实施方式
图1为本发明实施例的低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的结构图，本实施例包括：循环流化床锅炉1和除尘器2；循环流化床锅炉1的底部开口处设置有炉底布风板10，该开口处还连接有用于向炉底布风板10送风的一次风道11，炉底布风板10用于使燃烧时密相区的物料保持良好的流化状态；一般情况下，炉底布风板10通过等压风室19与一次风道11连通，一次风道11使用一次风机12向炉底布风板10送风；循环流化床锅炉1上还设置有烟气出口18，烟气出口18与除尘器2的入口20连通，经除尘器2出口21排出的烟气通过引风机4抽送至烟囱40。循环流化床锅炉1的炉壁还设置有二次风道15，二次风道15通过二次风机16向锅炉内送风。
本实施例的锅炉系统还包括一分流支管30，分流支管30的一端与除尘器2的出口21连通，另一端与一次风道11连通；分流支管30上设置有抽送装置31和调节阀32；抽送装置31一般采用变频风机，用于将从除尘器2的出口21排出的烟气送至一次风道11内的，调节阀32也起到调节烟气量的作用。另外，一次风机12和二次风机16一般都采用变频风机，以方便调节风量，同时在一次风道和二次风道上还可以设置用于进一步调节风量的调节阀。为提高锅炉燃烧效率，一次风道11在进入等压风室19之前还可以经过空气预热器13来对一次风进行预热。
本实施例低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法如下：
将循环流化床锅炉1上烟气出口18排出的烟气通过入口20导入除尘器2中，该烟气经过除尘器2处理后由除尘器2的出口21输出，得到洁净的烟气；在保持循环流化床锅炉1密相区流化状态良好的情况下，通过控制一次风机12和一次风道11上的调节阀来降低一次风量，同时，将洁净的烟气导入至分流支管30，再通过抽送装置31将烟气与循环流化床锅炉1的一次风道11内的风一同通过一次风道11送至循环流化床锅炉1的炉底布风板10处，一次风与洁净烟气共同通过等压风室19充分混合后吹入炉底布风板10中，从而使密相区的燃烧处于稀氧状态；由于一次风引入了烟气，故一次风道氧气含量降低了，这就需要通过控制二次风机16和二次风道15上的调节阀来增加循环流化床锅炉1的二次风量，用于补充因一次风引入烟气而缺少的含氧量，进而改变炉膛中稀相区与密相区的燃烧份额，保持循环流化床锅炉的密相区温度在850℃～900℃，就可以有效地减少氮氧化物的生成，达到降低氮氧化物排放的目的。由于改变了燃烧的送风方法后，只改变了炉膛中稀相区与密相区的燃烧份额，并不会降低锅炉燃烧效率。另外，通过一次风道进入锅炉的那部分烟气量又从除尘器出口抽回，只在在锅炉进、出口之间进行循环，锅炉排出的总烟气量在抽取烟气前后没有发生变化，排烟损失不会增加，所以锅炉总的热效率不会降低。
在上述实施例燃烧送风方法的基础上，降低一次风的风量至循环流化床锅炉新风总量的50%～60%，优选为50%；引入到循环流化床锅炉一次风道的烟气量占锅炉新风总量的30%～20%，优选为30%；即一次风道内的风含氧量占循环流化床锅炉进行燃烧所需氧量的50%—60%，烟气中不含氧。二次风量增加至循环流化床锅炉新风总量的40%～50%，优选为50%，即二次风道内的风含氧量占循环流化床锅炉进行燃烧所需氧量的40%—50%。
以一台35吨的低速循环流化床锅炉为例，燃烧物料为烟煤，在未使用本发明实施例的燃烧送风方法时，一次风量为27765Nm3/h，二次风量为6942Nm3/h，除尘器出口向外排放烟气量为42892Nm3/h，锅炉出口的NOx（氮氧化物）排放实测值为412-475mg／Nm3。使用本发明实施例的燃烧送风方法后，一次风量为20284-17352Nm3/h，二次风量为13882-17353Nm3/h，进入一次风道的再循环烟气量6437-9656Nm3/h，除尘器出口向外排放烟气量为42751-43905Nm3/h，锅炉出口的NOx排放实测值降为156-191mg／Nm3。
本发明与现有技术相比，无需增加脱硝设备，仅增加一台用于抽取除尘器排放烟气的再循环风机，利用低温、稀氧燃烧的原理，有效地减少NOx的生成。在增加极少的设备投资、不降低锅炉热效率的前提下，可使锅炉NOx的原始排放浓度达到200mg／Nm3以下，实现降低NOx排放的目的。本发明适用于所有燃煤低速循环流化床锅炉，尤其适于现有低速循环流化床锅炉降低NOx排放的改造。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统，其特征在于，包括：循环流化床锅炉和除尘器；所述循环流化床锅炉的底部开口处设置有炉底布风板，所述底部开口处连接有用于向所述炉底布风板送风的一次风道；所述循环流化床锅炉上还设置有烟气出口，所述烟气出口与所述除尘器的入口连通；
还包括一分流支管，所述分流支管的一端与所述除尘器的出口连通，另一端与所述一次风道连通；所述分流支管上设置有用于将从所述除尘器的出口排出的烟气送至所述一次风道内的抽送装置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分流支管上还设置有调节阀，用于调节烟气量。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一次风道上设置有调节阀，用于调节风量。
4.一种低氮氧化物排放的循环流化床锅炉系统的燃烧送风方法，其特征在于，包括以下步骤：
将循环流化床锅炉通过烟气出口排出的烟气导入除尘器中，所述烟气经过所述除尘器处理后由所述除尘器的出口输出；
将所述除尘器的出口输出的烟气导入至分流支管，通过抽送装置将烟气与所述循环流化床锅炉的一次风道内的风一同通过一次风道送至所述循环流化床锅炉的炉底布风板处。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述一次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%—60%，所述二次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的40%—50%。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%，所述二次风道内的风含氧量占所述循环流化床锅炉进行稀氧燃烧所需氧量的50%。
7.根据权利要求4-5任一所述的方法，其特征在于，所述循环流化床锅炉的密相区温度保持在850℃～900℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114593407A (zh) * 2022-03-07 2022-06-07 中工国际工程股份有限公司 蔗渣锅炉及蔗渣锅炉系统

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