CN209801462U

CN209801462U - 一种烟气再循环的链条炉

Info

Publication number: CN209801462U
Application number: CN201920462059.0U
Authority: CN
Inventors: 史俊瑞; 李厚平; 毛明明
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2019-12-17
Anticipated expiration: 2029-04-08

Abstract

一种烟气再循环的链条炉，属于链条炉技术领域。其特征在于：链条炉排（3）形成的空腔内设有多个一次风室（9），一次风室（9）的出口朝向链条炉排（3）；炉膛（1）上部一侧连接烟道（5），烟道（5）与炉膛（1）之间设有烟气再循环装置，烟气再循环装置的入口连接烟道（5）的出口端，烟气再循环的出口分成两路，一路连接一次风室（9），另一路连接炉膛（1）的烟气再循环喷口（14）。本实用新型充分利用炉体烟道排出的烟气，在采用一次风分段送风的基础上，将再循环烟气分别送入一次风室和炉膛中部，在保证燃烧所需空气量的同时通过合理控制炉膛内的氧浓度和增强燃烧区扰动，达到提高锅炉燃烧效率和降低NO_x排放量的目的。

Description

一种烟气再循环的链条炉

技术领域

一种烟气再循环的链条炉，属于链条炉技术领域。

背景技术

链条炉作为工业锅炉的主要应用形式，约占其总数的65%，具有结构简单、运行稳定、操作方便等优点。但是由于链条炉使用煤块燃烧，其燃烧效率相对不高。为保证燃烧完全，在炉排的前部和中部需要送入强风，使得炉内的燃料氮在富氧气氛下析出并氧化生成NO_x，使燃烧排放的NO_x浓度约为400-600mg/m³，对环境和经济的发展构成了巨大的威胁。根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014），从2016年7月开始，现有和新建的工业锅炉的NO_x排放标准要求小于300 mg/m³，重点地区要求小于200 mg/m³。因此，如何在保证燃尽的基础上，降低NO_x的排放量，已成为研究热点，受到越来越广泛的研究和关注。

对于现有的链条炉，煤块在链条炉排上经过水分析出和挥发分析出后燃烧并释放烟气。由于后炉拱对烟气的导流作用，导致后炉拱处的烟气气流十分迅速的向前炉拱倾斜，因此烟气在前炉拱和后炉拱构成的“喉部”形成高温区。气流在经过高温区后，炉内的烟气扰动性能低，直接向尾部烟道流动，导致炉膛中心部位温度高，而靠近炉膛壁区域的温度低，炉膛火焰充满度不好。

如，公开号为中国专利CN103471091A的中国专利，名称为“一种带煤粉燃烧器的复合式链条炉”，通过在炉尾设置直流煤粉燃烧器，将链条炉床层燃烧与煤粉悬浮燃烧相结合，提高链条炉的燃烧效率。该种链条炉在增加炉内煤粉份额、强化燃烧等方面有显著效果，但在如何控制NO_x生成方面缺乏针对性措施。

因此，目前亟需一种带煤粉燃烧器和烟气再循环系统的链条炉，通过增加煤粉燃烧器和烟气再循环系统，既能有效提高锅炉燃烧效率，又能同时降低NO_x的排放。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种既能有效提高锅炉燃烧效率，又能同时降低NO_x排放的烟气再循环的链条炉。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该烟气再循环的链条炉，包括炉体、炉膛和烟道，炉膛的下方设有炉拱，其特征在于：炉拱的下方设有链条炉排，链条炉排上方一侧设有给煤机，链条炉排形成的空腔内设有多个一次风室，一次风室的出口朝向链条炉排；炉膛上部一侧连接烟道，烟道与炉膛之间设有烟气再循环装置，烟气再循环装置的入口连接烟道的出口端，烟气再循环的出口分成两路，一路连接一次风室，另一路连接炉膛的烟气再循环喷口。

本实用新型充分利用炉体烟道排出的烟气，将烟气实现再次循环利用，在采用一次风分段送风的基础上，将再循环烟气分别送入一次风室和炉膛中部。在链条炉排底部送入再循环烟气能促进挥发分中的局部还原性气体浓度升高，减少燃料中N向NO_x生成，同时促进已经生成的NO_x还原。在炉膛中部送入低氧的再循环烟气一方面可以延长碳粒在炉膛内停留和燃烧时间，另一方面增强了气流的涡流分离作用，可使部分飞灰分离出来在炉排上燃烧，使化学不完全燃烧损失减低。这样，在保证燃烧所需空气量的同时通过合理控制炉膛内的氧浓度和增强燃烧区扰动，达到提高锅炉燃烧效率和降低NO_x排放量的目的。

所述的烟气再循环装置包括烟气再循环风机和烟气再循环管路，烟气再循环风机安装在烟气再循环管路上，烟气再循环管路上还设有控制烟气流量的电磁阀。

多个一次风室沿链条炉排的行进方向横向布设，所述烟气再循环管路出口通过多个分管同时连接多个一次风室。

所述的炉拱包括前炉拱和后炉拱，后炉拱的下部一侧设有煤粉燃烧器，煤粉燃烧器的上部设有二次风喷口。

采用具有稳燃能力强的旋流煤粉燃烧器对冲布置于炉膛左右侧墙上，高速喷出的煤粉和二次风经过充分的混合，并借助炉内的高温环境，煤粉迅速吸收热量，加强了炉排处空气的扰动和对流换热，使炉膛内的燃烧更加充分，因而可以提高炉排上部悬浮燃烧区的煤粉燃烧份额，达到提高飞灰燃尽和减少排烟损失的效果。

所述的烟道竖向设置，烟道内按照烟气流动方向依次设有省煤器、空气预热器和除尘器。

所述的链条炉排的下方设有渣斗。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

（1）降低了NO_x的排放浓度。现有常规技术多数采用炉排分段送风和前后拱“喉部”区域送入二次风相结合或一次风室内烟气再循环系统以降低炉排底部一次风的含氧量来抑制燃料型NO_x的生成，但是由于炉膛中上部炉壁区域烟温低且悬浮燃烧区扰动较弱，导致碳粒的化学不完全燃烧和飞灰损失。而相应的，本实用新型在采用一次风分段送风的基础上，将再循环烟气分别送入一次风室和炉膛中部。在链条炉排底部送入再循环烟气能促进挥发分中的局部还原性气体浓度升高，减少燃料中N向NO_x生成，同时促进已经生成的NO_x还原。在炉膛中部送入低氧的再循环烟气一方面可以延长碳粒在炉膛内停留和燃烧时间，另一方面增强了气流的涡流分离作用，可使部分飞灰分离出来在炉排上燃烧，使化学不完全燃烧损失减低。这样，在保证燃烧所需空气量的同时通过合理控制炉膛内的氧浓度和增强燃烧区扰动，达到提高锅炉燃烧效率和降低NO_x排放量的目的。

（2）提高锅炉燃烧效率。本实用新型采用具有稳燃能力强的旋流煤粉燃烧器对冲布置于炉膛左右侧墙上，高速喷出的煤粉和二次风经过充分的混合，并借助炉内的高温环境，煤粉迅速吸收热量，加强了炉排处空气的扰动和对流换热，使炉膛内的燃烧更加充分，因而可以提高炉排上部悬浮燃烧区的煤粉燃烧份额，达到提高飞灰燃尽和减少排烟损失的效果。

附图说明

图1为烟气再循环的链条炉结构示意图。

其中，1、炉膛 2、给煤机 3、链条炉排 4、渣斗 5、烟道 6、省煤器 7、空气预热器8、除尘器 9、一次风室 10、前炉拱 11、煤粉燃烧器 12、二次风喷口 13、烟气再循环风机14、烟气再循环喷口 15、后炉拱。

具体实施方式

图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。

参照附图1：一种烟气再循环的链条炉，包括炉体、炉膛1和烟道5，炉膛1的下方设有炉拱，炉拱的下方设有链条炉排3，链条炉排3上方一侧设有给煤机2，链条炉排3形成的空腔内设有多个一次风室9，一次风室9的出口朝向链条炉排3；炉膛1上部一侧连接烟道5，烟道5与炉膛1之间设有烟气再循环装置，烟气再循环装置的入口连接烟道5的出口端，烟气再循环的出口分成两路，一路连接一次风室9，另一路连接炉膛1的烟气再循环喷口14。

烟气再循环装置包括烟气再循环风机13和烟气再循环管路，烟气再循环风机13安装在烟气再循环管路上，烟气再循环管路上还是设有控制烟气流量的电磁阀。多个一次风室9沿链条炉排3的行进方向横向布设，所述烟气再循环管路出口通过多个分管同时连接多个一次风室9。

炉拱包括前炉拱10和后炉拱15，后炉拱15的下部一侧设有煤粉燃烧器11，煤粉燃烧器11的上部设有二次风喷口12。烟道5竖向设置，烟道5内按照烟气流动方向依次设有省煤器6、空气预热器7和除尘器8。链条炉排3的下方设有渣斗4。

工作原理与工作过程：本实用新型主要由炉膛1、给煤机2、链条炉排3、渣斗4和烟道5组成。炉膛1由前后墙和左右墙包裹而成，在炉膛1前后墙下部设有前炉拱10和后炉拱15；链条炉排3包裹的空间区域布置多个一次风室9，所述的多个一次风室9沿链条炉排3行进方向呈“一”字排开，多个一次风室9出口和链条炉排3相通，以供给链条炉排3上部放置的煤层燃烧所需的一次风；链条炉排3上侧靠近中后部区域在链条炉排3左右墙上设置呈对冲布置的旋流煤粉燃烧器11；在旋流煤粉燃烧器11上方设置二次风喷口12，以供给链条炉排3上部悬浮煤粉颗粒燃烧所需二次风；炉膛1前后墙中部对冲布置有烟气再循环喷口14，用于通入烟气，烟气再循环喷口14沿炉宽方向呈“一”字排开，且与炉膛1下部相通；利用烟气再循环风机13在除尘器8出口抽取烟气送入炉内，再循环烟气一部分经由所述链条炉排3中部区域的所述一次风室9分段进入炉内，再循环烟气的另一部分经由炉膛1前后墙中部的烟气再循环喷口14送入炉内；烟气再循环风机13采用变频风机；在通往一次风室9和烟气再循环喷口14的烟气再循环管路上分别设置阀门，以调节各段再循环烟气配比。多个进入一次风室9的一次风、进入二次风喷口12的二次风和进入多个一次风室9和烟气再循环喷口14的再循环烟气量均可调；一次风率、二次风率和再循环烟气风率分别控制在65-80%、10-20%和10-20%范围内。通过将旋流煤粉燃烧器11对冲布置于链条炉排3中后部的左右墙上，可以提升悬浮燃烧区煤粉燃烧份额、烟温和提高飞灰燃尽的效果；通过对炉排内部分段送风、一次风以及旋流煤粉燃烧器11的二次风分级配比送风，可以使沿炉排行进方向空气量分配均匀，从而抑制NO_x生成，再耦合由再循环烟气分级送入炉排区和炉膛中部，从而形成增强烟气再循环的低氮燃烧环境，降低NO_x排放量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims

1.一种烟气再循环的链条炉，包括炉体、炉膛（1）和烟道（5），炉膛（1）的下方设有炉拱，其特征在于：炉拱的下方设有链条炉排（3），链条炉排（3）上方一侧设有给煤机（2），链条炉排（3）形成的空腔内设有多个一次风室（9），一次风室（9）的出口朝向链条炉排（3）；炉膛（1）上部一侧连接烟道（5），烟道（5）与炉膛（1）之间设有烟气再循环装置，烟气再循环装置的入口连接烟道（5）的出口端，烟气再循环的出口分成两路，一路连接一次风室（9），另一路连接炉膛（1）的烟气再循环喷口（14）。

2.根据权利要求1所述的一种烟气再循环的链条炉，其特征在于：所述的烟气再循环装置包括烟气再循环风机（13）和烟气再循环管路，烟气再循环风机（13）安装在烟气再循环管路上，烟气再循环管路上还设有控制烟气流量的电磁阀。

3.根据权利要求2所述的一种烟气再循环的链条炉，其特征在于：多个一次风室（9）沿链条炉排（3）的行进方向横向布设，所述烟气再循环管路出口通过多个分管同时连接多个一次风室（9）。

4.根据权利要求1所述的一种烟气再循环的链条炉，其特征在于：所述的炉拱包括前炉拱（10）和后炉拱（15），后炉拱（15）的下部一侧设有煤粉燃烧器（11），煤粉燃烧器（11）的上部设有二次风喷口（12）。

5.根据权利要求1所述的一种烟气再循环的链条炉，其特征在于：所述的烟道（5）竖向设置，烟道（5）内按照烟气流动方向依次设有省煤器（6）、空气预热器（7）和除尘器（8）。

6.根据权利要求1所述的一种烟气再循环的链条炉，其特征在于：所述的链条炉排（3）的下方设有渣斗（4）。