CN213119057U - 低氮燃烧设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低氮燃烧设备，用于提高脱硝效率。其中，低氮燃烧设备包括：炉膛，包括主燃区；第一管道，连通所述主燃区，所述第一管道被配置为向所述主燃区提供燃烧用风粉；以及还原剂供给装置，通过第二管道与所述第一管道连通，所述还原剂供给装置被配置为向所述主燃区提供含氮还原剂。本实用新型在炉膛的主燃区喷入含氮还原剂，主燃区处于缺氧燃烧状态，有助于含氮还原剂对烟气中氮氧化物的还原，且通过风粉携带着含氮还原剂进入炉膛，有助于与炉膛内的烟气充分混合；再者，主燃区至下游的排气烟道具有较长距离，延长了还原剂的停留时间，有效提高了降氮效率，减少氮氧化物的排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉燃烧技术领域，尤其涉及一种低氮燃烧设备。
背景技术
根据《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的要求，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量 6％条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50 毫克/立方米)。全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平。
目前，工业上常用的烟气脱硝技术主要包括SCR(Selective CatalyticReduction，选择性催化还原法)烟气脱硝法以及SNCR (Selective Non-CatalyticReduction，选择性非催化还原)烟气脱硝法。其中SNCR烟气脱硝技术无需催化剂的作用，将尿素等氨基还原剂喷入炉内温度为850℃～1100℃的区域内，即可将烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，具有占地少、投资小、运行成本低、系统简单和对锅炉运行影响小等优点。影响SNCR效率的主要有反应温度、停留时间与混合效果，因此，虽然理论上SNCR脱硝效率可达80％～90％，但受上述因素影响，实际应用中只有30％～50％。
发明内容
本实用新型的一些实施例提出一种低氮燃烧设备，用于提高脱硝效率。
本实用新型的一些实施例提供了一种低氮燃烧设备，其包括：
炉膛，包括主燃区；
第一管道，连通所述主燃区，所述第一管道被配置为向所述主燃区提供燃烧用风粉；以及
还原剂供给装置，通过第二管道与所述第一管道连通，所述还原剂供给装置被配置为向所述主燃区提供含氮还原剂。
在一些实施例中，所述第二管道与所述第一管道的尾端且靠近所述炉膛的位置连通。
在一些实施例中，所述炉膛还包括位于所述主燃区下游的再燃区，所述第一管道连通所述主燃区靠近所述再燃区的位置。
在一些实施例中，低氮燃烧设备包括燃烧器，所述燃烧器设于所述主燃区，所述第一管道被配置为向所述燃烧器提供燃烧用风粉。
在一些实施例中，低氮燃烧设备包括至少两个燃烧器，所述至少两个燃烧器中的各燃烧器设于所述主燃区，且沿所述主燃区的上、下游方向间隔设置，所述第一管道被配置为向所述至少两个燃烧器中的位于最下游的燃烧器提供燃烧用风粉。
基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：
在一些实施例中，在炉膛的主燃区喷入含氮还原剂，主燃区处于缺氧燃烧状态，有助于含氮还原剂对烟气中氮氧化物的还原，且通过风粉携带着含氮还原剂进入炉膛，有助于与炉膛内的烟气充分混合；再者，主燃区至下游的排气烟道具有较长距离，延长了还原剂的停留时间，有效提高了降氮效率，减少了氮氧化物的排放。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为根据本实用新型一些实施例提供的低氮燃烧设备的示意图。
附图中标号说明如下：
1-炉膛；11-主燃区；12-再燃区；13-燃尽区；
2-第一管道；
3-还原剂供给装置；31-第二管道。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
SNCR脱硝效率受反应温度、停留时间和混合效果的影响，效率较低，较难实现锅炉NOx(氮氧化物)的超低排放，难以满足国家对燃煤电厂实现超低排放的要求(氮氧化物排放浓度不高于50毫克/立方米)。
基于此，本公开提供了一种低氮燃烧设备，用于进一步降低炉膛氮氧化物的排放量。
如图1所示，在一些实施例中，低氮燃烧设备包括炉膛1、第一管道2和还原剂供给装置3。
炉膛1包括主燃区11。第一管道2连通主燃区11，第一管道2 被配置为向主燃区11提供燃烧用风粉。还原剂供给装置3通过第二管道31与第一管道2连通，还原剂供给装置3被配置为向主燃区11提供含氮还原剂。此处的风粉包括煤粉和风的混合流体。
在主燃区11喷入含氮还原剂，主燃区11处于缺氧燃烧状态，有助于含氮还原剂对烟气中氮氧化物的还原，大量风粉携带着含氮还原剂进入炉膛1，有助于含氮还原剂与炉膛1内的烟气充分混合；并且在主燃区11喷入含氮还原剂，主燃区11至下游的排气烟道具有较长距离，延长了含氮还原剂的停留时间，有效提高了降氮效率，减少了氮氧化物的排放。
本公开提供的低氮燃烧设备结构简单，运行费用较低，且易于对现有锅炉进行改造，通过在主燃区11由一次风粉携带含氮还原剂喷入炉膛 1，提高了还原剂与炉膛1内烟气的混合程度，延长了还原剂在炉膛1的停留时间，可进一步降低氮氧化物的排放。
在一些实施例中，含氮还原剂包括氨或尿素等还原剂。
在一些实施例中，第二管道31与第一管道2的尾端且靠近炉膛 1的位置连通，利于含氮还原剂被第一管道2内的风粉携带进入炉膛1。
在一些实施例中，低氮燃烧设备包括燃烧器，燃烧器设于主燃区 11，第一管道2被配置为向燃烧器提供燃烧用风粉。含氮还原剂直接由安装在锅炉上的燃烧器携带进入炉膛1，不需要额外的装置和燃料，结构简单，易操作。
在一些实施例中，燃烧器包括等离子燃烧器、微油燃烧器等点火燃烧器或其他类型的主燃烧器。
在一些实施例中，第二管道31的管径小于第一管道2的管径。第一管道2内的风粉携带氨或尿素等含氮还原剂喷入处于缺氧燃烧状态的主燃区11，提高了含氮还原剂与炉膛1内烟气的混合程度，延长了含氮还原剂在炉膛1内的停留时间，进一步降低氮氧化物的排放。
在一些实施例中，炉膛1还包括位于主燃区11下游的再燃区12，第一管道2连通主燃区11靠近再燃区12的位置。
在主燃区11的下游靠近再燃区12的位置喷入含氮还原剂，含氮还原剂随着大量一次风粉进入主燃区11，主燃区11缺氧燃烧，有助于含氮还原剂对氮氧化物的还原，且从主燃区11到炉膛1的出口距离长，还原反应时间长，有助于提高降低氮氧化物的效果，可进一步降低氮氧化物的排放。
在一些实施例中，炉膛1还包括设于再燃区12下游的燃尽区13。
在一些实施例中，低氮燃烧设备还包括至少两个燃烧器，至少两个燃烧器中的各燃烧器设于主燃区11，且沿主燃区11的上、下游方向间隔设置。含氮还原剂可以喷入主燃区11的各层燃烧器。
可选地，第一管道2被配置为向至少两个燃烧器中的位于最下游的燃烧器提供燃烧用风粉。也就是说，含氮还原剂喷入主燃区11的最上层燃烧器。此处的最上层的燃烧器就是位于最下游的燃烧器。
位于最下游的燃烧器点燃风粉，且喷入炉膛1的过程中，风粉携带含氮还原剂喷入炉膛，利于提高含氮还原剂与炉膛中的烟气的混合效果，且主燃区11处于缺氧燃烧状态，有助于含氮还原剂对氮氧化物的还原，且从主燃区11到炉膛的出口距离长，延长了含氮还原剂的还原反应时间，有助于提高降低氮氧化物的效果，可进一步降低锅炉氮氧化物的排放。
在一些实施例中，低氮燃烧设备包括煤粉燃烧炉、燃气锅炉、循环流化床锅炉或窑炉。炉膛1可以为煤粉燃烧炉、燃气锅炉、循环流化床锅炉或窑炉的炉膛。
本公开实施例提供的低氮燃烧设备通过还原剂供给装置3提供含氮还原剂，含氮还原剂随着燃烧器中的大量一次风粉进入炉膛1的主燃区 11，在风粉的扰动下，提高了还原剂与炉膛1中烟气的混合效果；且主燃区11处于缺氧燃烧状态，有助于含氮还原剂对烟气中的氮氧化物的还原反应；另外，含氮还原剂的喷入位置为主燃区11，主燃区11到炉膛出口的距离较长，延长了含氮还原剂的还原反应时间，有助于提高降低氮氧化物的效果，进一步降低氮氧化物的排放。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
另外，在没有明确否定的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种低氮燃烧设备，其特征在于，包括：
炉膛(1)，包括主燃区(11)；
第一管道(2)，连通所述主燃区(11)，所述第一管道(2)被配置为向所述主燃区(11)提供燃烧用风粉；以及
还原剂供给装置(3)，通过第二管道(31)与所述第一管道(2)连通，所述还原剂供给装置(3)被配置为向所述主燃区(11)提供含氮还原剂。
2.如权利要求1所述的低氮燃烧设备，其特征在于，所述第二管道(31)与所述第一管道(2)的尾端且靠近所述炉膛(1)的位置连通。
3.如权利要求1所述的低氮燃烧设备，其特征在于，所述炉膛(1)还包括位于所述主燃区(11)下游的再燃区(12)，所述第一管道(2)连通所述主燃区(11)靠近所述再燃区(12)的位置。
4.如权利要求1所述的低氮燃烧设备，其特征在于，包括燃烧器，所述燃烧器设于所述主燃区(11)，所述第一管道(2)被配置为向所述燃烧器提供燃烧用风粉。
5.如权利要求1所述的低氮燃烧设备，其特征在于，包括至少两个燃烧器，所述至少两个燃烧器中的各燃烧器设于所述主燃区(11)，且沿所述主燃区(11)的上、下游方向间隔设置，所述第一管道(2)被配置为向所述至少两个燃烧器中的位于最下游的燃烧器提供燃烧用风粉。
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