CN106439794A - 一种降低nox排放和减轻结焦的配风方法及系统 - Google Patents

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吴剑波
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    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

本发明涉及大型燃煤电站锅炉领域，特别是一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法及系统。针对现有国内燃煤电站锅炉配风不佳导致NOX排放和结焦程度高等缺陷，本发明提供一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法及系统。本发明所述配风方法用热一次风母管中的热一次风作风源，向燃煤锅炉炉膛送风，风速较高，风压加大，送风能深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率；配风系统结构简单、成本低，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，热一次风直接送入炉膛穿透烟气内部，有效改善煤粉燃尽效果。

Description

一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法及系统
所属技术领域
本发明涉及大型燃煤电站锅炉领域，尤其是一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法及系统。
背景技术
在大型电站燃煤锅炉实际运行时，锅炉内的配风会直接影响煤粉在锅炉炉膛内部的燃烧状况，充分的燃烧会对氮氧化物的排放和炉内结焦程度起到明显的改善效果。常见大型燃煤电站锅炉降低氮氧化物的技术主要包括低过量空气燃烧、空气分级技术、燃料分级技术、烟气再循环等方式，而在国内，燃烧器经过改造的老机组和新造的机组基本都采用空气分级技术。当燃煤电站锅炉采用空气分级燃烧后，煤粉在主燃烧区的燃尽效果变差，等到燃尽风送入炉膛后，煤粉往往难以继续完全燃烧而导致难以燃尽，由此增加了未完全燃烧的热损失，降低了燃煤锅炉的工作效率，同时由于烟气本身粘性较空气大，以热二次风箱作风源的部分二次风所构成的燃尽风无法深入穿透带卷吸的烟气，导致降低氮氧化物的效果欠佳，而且未完全燃尽的煤粉会更容易冲刷水冷壁，引发水冷壁的结焦，给燃煤电站锅炉的安全运行带来一定的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有国内燃煤电站锅炉配风不佳导致NOX排放和结焦程度高缺陷，提供一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法及系统，所述配风方法及系统能够通过改善煤粉燃尽效果，降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，同时进一步降低锅炉的未完全燃烧热损失，提高锅炉效率。
本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法，包括从风源引风后向炉膛内部送风，其特征是所述的风源为热一次风母管内的热一次风。本发明所述配风方法用热一次风母管中的热一次风作风源，向燃煤锅炉炉膛送风，和现有二次风比较，热一次风风速明显较高，热一次风风速甚至可以达到原来二次风风速的2～3倍，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，来自热一次风母管的热一次风能直接送入炉膛内，并且深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述向炉膛内部送风的区域位于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上方。在所述区域送出的风可作为辅助燃尽风起到空气分级作用，降低氮氧化物的排放浓度，还可以减弱该区域附近的结渣趋势。折焰角是燃煤锅炉炉膛内部的常规结构，具体是后墙在炉膛出口处向内延伸所形成的凸出部分，用以改善炉内气流分布，属于现有技术，在此不再赘述。
所述送风的区域由炉膛内若干进风喷口形成。所述进风喷口形成防焦风喷口，作用是向炉膛的防焦风层送风，减轻水冷壁结焦趋势。
一种降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，包括风箱和与其相连的送风管道，所述风箱为送风管道的供风源，送风管道的出风口为设置在锅炉炉膛内的进风喷口，其特征是所述风箱为热一次风母管。配风系统的供风源使用热一次风母管，工作时向燃煤锅炉炉膛送热一次风，和现有送二次风比较，热一次风风速明显较高，热一次风风速甚至可以达到原来二次风风速的2～3倍，配风系统结构简单、成本低，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，来自热一次风母管的热一次风能直接送入炉膛内，并且深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率。
所述进风喷口设置于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上方。从该设定位置送风，能够作为辅助燃尽风起到空气分级作用，降低氮氧化物的排放浓度，还可以减弱该区域附近的结渣趋势。
所述送风管道上设有开/闭管路的隔离门，隔离门为气动隔离门。设置隔离门，可以只在需要的时候才打开送风管道进行配风，不用时能隔离送风管道；气动隔离门具有全开全关两个功能，启闭转动灵活，驱动力矩小，关闭严密可靠，能承受较高的工作压力和工作温度，并且使用寿命长，适用于火电厂。
所述隔离门和进风喷口之间的送风管道设置风量调节门，风量调节门为电动调节门。风量调节门的作用是调节送风管道的送风量，进而调节对煤粉和未燃尽气体的燃尽效果，以达到最佳的降低NOX排放和减轻结焦效果；电动调节门用电机驱动，能快速反应调节送风管道的送风量，适应降低NOX排放和减轻结焦需要。
所述风量调节门和进风喷口之间的送风管道上设置风量测量器。风量测量器的作用是监测送风管道的送风量，以便风量调节门控制调节送风量。
所述进风喷口数量为4个或6个或8个。所述数量的进风喷口已经能够满足作辅助燃尽风的需要，优选为4个。
本发明采用热一次风母管中的热一次风作风源，向燃煤锅炉炉膛送风，和现有二次风比较，热一次风风速明显较高，热一次风风速甚至可以达到原来二次风风速的2～3倍，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，来自热一次风母管的热一次风能直接送入炉膛内，并且深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放浓度，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率。
附图说明
图1：本发明所述配风系统的结构示意图。
图2：进风喷口示意图。
图中：1.送风管道、2.进风喷口、3.热一次风母管、4.隔离门、5.风量调节器、6.风量测量器、7.锅炉本体、8.炉膛、9.防焦风层、10.水平烟道、11.后竖井、12.燃尽风区、13.主燃烧区、14.侧墙水冷壁中心线。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法，包括从风源引风后向炉膛内部送风，所述的风源为热一次风母管内的热一次风，其中向炉膛内部送风的区域位于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上方；所述送风的区域由炉膛内若干进风喷口形成，这些进风喷口形成防焦风喷口。本发明所述配风方法用热一次风母管中的热一次风作风源，向燃煤锅炉炉膛送风，和现有二次风比较，热一次风风速明显较高，热一次风风速甚至可以达到原来二次风风速的2～3倍，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，来自热一次风母管的热一次风能直接送入炉膛内，并且深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率。
如图1和2所示，一种降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，包括风箱和与其相连的送风管道1，所述风箱为送风管道的供风源，送风管道1的出风口为设置在锅炉炉膛内的进风喷口2，所述风箱为热一次风母管3。使用时，热一次风母管中的热一次风送入燃煤锅炉炉膛，所述燃煤锅炉包括热一次风母管3和锅炉本体7，锅炉本体内设置炉膛8，炉膛内腔中自上而下设置防焦风层9、燃尽风区12和主燃烧区13，炉膛内在侧墙位置还设置水冷壁，锅炉本体还包括有和炉膛相连的水平烟道10以及后竖井11，炉膛内设有折焰角，这些都是燃煤锅炉的常规结构，属于现有技术，不再赘述。由于供风源为热一次风母管，和现有二次风做风源比较，热一次风风速明显较高，热一次风风速甚至可以达到原来二次风风速的2～3倍，送风管道上无需增加额外增压设备增大风压和提高风速，来自热一次风母管的热一次风能直接送入炉膛内，并且深入穿透烟气内部，使未完全燃尽的煤粉以及由此产生的一氧化碳等可燃气体继续充分燃烧，从而降低NOX排放，减轻水冷壁结焦，降低锅炉未完全燃烧的热损失，提高燃煤锅炉的燃烧效率。
所述进风喷口2设置于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上方。所述区域送出的风可作为辅助燃尽风起到空气分级作用，降低氮氧化物的排放浓度，还可以减弱该区域附近的结渣趋势。
所述送风管道1上设有开/闭管路的隔离门4，隔离门4为气动隔离门。气动隔离门只在需要配风时才打开，不用时隔离送风管道；气动隔离门具有全开全关两个功能，启闭转动灵活，驱动力矩小，关闭严密可靠，能承受较高的工作压力和工作温度，并且使用寿命长，适用于火电厂。
所述隔离门4和进风喷口2之间的送风管道1设置风量调节门5，风量调节门5为电动调节门。风量调节门的作用是调节送风管道的送风量，进而调节对煤粉和未燃尽气体的燃尽效果，以达到最佳的降低NOX排放和减轻结焦效果；电动调节门用电机驱动，能快速反应调节送风管道的送风量，适应降低NOX排放和减轻结焦需要。
所述风量调节门5和进风喷口2之间的送风管道1上设置风量测量器6。风量测量器的作用是监测送风管道的送风量，以便风量调节门控制调节送风量。
所述进风喷口2优选数量为4个。所述数量的进风喷口已经能够满足作辅助燃尽风的需要。此外，也可以根据实际需要设为6个或8个。

Claims (9)

1.一种降低NOX排放和减轻结焦的配风方法，包括从风源引风后向炉膛内部送风，其特征是所述的风源为热一次风母管内的热一次风。
2.根据权利要求1所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风方法，其特征是所述向炉膛内部送风的区域位于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上方。
3.根据权利要求2所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风方法，其特征是所述送风的区域由炉膛内若干进风喷口形成。
4.一种降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，包括风箱和与其相连的送风管道（1），所述风箱为送风管道的供风源，送风管道（1）的出风口为设置在锅炉炉膛内的进风喷口（2），其特征是所述风箱为热一次风母管（3）。
5.根据权利要求4所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是所述进风喷口（2）设置于炉膛后墙对应折焰角下部，并位于燃尽风区上部。
6.根据权利要求4所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是所述送风管道（1）上设有开/闭管路的隔离门（4），隔离门（4）为气动隔离门。
7.根据权利要求6所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是所述隔离门（4）和进风喷口（2）之间的送风管道（1）设置风量调节门（5），风量调节门（5）为电动调节门。
8.根据权利要求7所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是根据权利要求5所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是所述风量调节门（5）和进风喷口（2）之间的送风管道（1）上设置风量测量器（6）。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的降低NOX排放和减轻结焦的配风系统，其特征是所述进风喷口（2）数量为4个或6个或8个。
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