CN213334349U - 一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统 - Google Patents
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Abstract
一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环系统，其特征在于，经低温再循环风机在锅炉省煤器入口烟道抽取一部分烟气作为低温再循环烟气，与冷一次风管及热一次风管内的冷、热空气进行混合，然后将混合气体通入磨煤机并携带煤粉进入燃烧器，通过冷一次风阀、热一次风阀、低温烟气阀进而调节混合气体中各组分的体积比例。包括：一次风机、低温再循环风机、落煤斗、磨煤机、燃烧器、炉膛、燃尽风喷口、屏式过热器、过热器、再热器、省煤器、SCR催化剂层、空气预热器、温度传感器、混气室、氧量表、热一次风管、冷一次风管、低温再循环烟气管、低温烟气阀、冷一次风阀、热一次风阀、电除尘器、引风机、脱硫塔、烟囱。
Description
技术领域
本实用新型涉及π型燃煤锅炉降低NOx的技术领域，具体涉及一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统。
背景技术
目前随着我国可再生能源发电机组装机容量的增加和“十三五”规划要求提高可再生能源消纳能力，燃煤发电机组的发电量大幅压缩，使燃煤锅炉负荷越来越低，特别是新疆燃煤机组装机容量大，可再生能源发电机组容量富裕，这就要求燃煤锅炉提高调峰能力，为提高锅炉调峰能力燃煤锅炉必须降低锅炉负荷。
燃煤发电机组大多采用烟气脱硝系统对锅炉燃烧时烟气中的NOx进行脱出，然而由于选择性催化还原（SCR）条件最佳反应窗口温度在320℃-420℃，在该温度下SCR脱硝效率在80%左右，当低于或高于该反应温度时选择性催化还原中的催化剂将失去活性，无法达到脱硝效果，为达到调峰负荷要求，锅炉燃运的最低负荷往往以保证脱硝系统NOx不低于环保要求为最低负荷，该运行值远低于锅炉设计最低负荷，这就限制了燃煤锅炉的调峰能力。
锅炉在低负荷运行时，未能满足SCR所需的窗口温度，烟气中的NOx将无法经催化剂还原，造成烟气中的NOx过多，因此需要在锅炉低负荷运行下降低NOx生成的技术非常重要。
实用新型内容
为解决现有燃煤锅炉在低负荷运行过程中NOx含量易过高的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环系统，包括：一次风机1、低温再循环风机2、落煤斗3、磨煤机4、燃烧器5、炉膛6、燃尽风喷口7、屏式过热器8、过热器9、再热器10、省煤器11、SCR催化剂层12、空气预热器13、温度传感器14、混气室15、氧量表16、热一次风管17、冷一次风管18、低温再循环烟气管19、低温烟气阀20、冷一次风阀21、热一次风阀22、电除尘器23、引风机24、脱硫塔25、烟囱26。
所述燃尽风喷口7位于燃烧器5上部，所述燃烧器5和燃尽风喷口7对称分布在炉膛6四角上，所述落煤斗3置于磨煤机4的上方并通过管道连接，所述磨煤机4通过煤粉管与燃烧器5连接，所述温度传感器14位于磨煤机4的入口热风管上。
所述屏式过热器8、过热器9、再热器10依次布置在炉膛6上部的水平烟道内，所述省煤器11、SCR催化剂层12、空气预热器13依次布置于所述炉膛6右侧的竖直烟道内。
所述电除尘器23入口通过管道与空气预热器13下部烟道出口管道与引风机24相连，引风机24、脱硫塔25、烟囱26均依次通过管道相互连接。
所述混气室15分别与冷一次风管18、低温再循环烟气管19、磨煤机4、热一次风管17相连，所述氧量表16位于磨煤机4的入口热风管上；所述低温再循环风机2通过管道抽取低温再循环烟气，管道入口连接在所述电除尘器23出口烟道处。
本实用新型还提供了一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环方法，其特征在于，经低温再循环风机2在省煤器11入口烟道侧面抽取一部分烟气作为低温再循环烟气，与冷一次风管18及热一次风管17内的冷、热空气进行混合，然后将混合气体通入磨煤机4并携带煤粉进入燃烧器5；通过冷一次风阀21调整冷一次风量，热一次风阀22调整热一次风量，低温烟气阀20调整低温烟气量，三者可对燃烧器5入口混合气体的温度和氧量进行调整。
进一步地，在标准状况下，锅炉的负荷是30%时，低温再循环烟气、冷一次风、热一次风三者混合的体积占比低温再循环烟气为20%-30%，冷一次风为0%，热一次风为70%-80%；当锅炉的负荷是40%时，低温再循环烟气、冷一次风、热一次风三者混合的体积占比低温再循环烟气为20%-30%，冷一次风为0%-5%，热一次风为70%-80%。
进一步地，未经低温再循环风机2抽取的低温烟气通过锅炉烟道从烟囱26排出。
本实用新型的有益效果是：本实用新型将低温再循环烟气作为一次风与冷、热一次风在混气室15混合后经磨煤机4至燃烧器5进入炉膛6助燃，低温再循环烟气的低氧量可以降低了炉膛6内的氧浓度，减少了热力型NOx的生成，并可减小锅炉热损失，提高锅炉热效率；低温再循环烟气中CO2浓度与大气相比较高，CO2为三原子气体有利于增加炉膛6内的辐射传热，在控制NOx含量的同时有助于锅炉稳燃。综上所述，本实用新型的一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统通过调节冷一次风、热一次风、低温再循环烟气的混合比例可控制磨煤机4中一次风温和含氧量，可有效解决锅炉在低负荷运行时，锅炉稳燃和控制NOx含量之间的矛盾，实现了电站π型锅炉高效、洁净运行的目的。
附图说明
图1为本实用新型一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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，需要说明的是，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“前面”、“后面”、“中间部位”、“内部”、“顶端”、“底端”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的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环系统，包括：一次风机1、低温再循环风机2、落煤斗3、磨煤机4、燃烧器5、炉膛6、燃尽风喷口7、屏式过热器8、过热器9、再热器10、省煤器11、SCR催化剂层12、空气预热器13、温度传感器14、混气室15、氧量表16、热一次风管17、冷一次风管18、低温再循环烟气管19、低温烟气阀20、冷一次风阀21、热一次风阀22、电除尘器23、引风机24、脱硫塔25、烟囱26。
所述燃尽风喷口7位于燃烧器5上部，所述燃烧器5和燃尽风喷口7对称分布在炉膛6四角上，所述落煤斗3置于磨煤机4的上方并通过落煤管连接，所述磨煤机4通过煤粉管与燃烧器5连接，所述温度传感器14位于磨煤机4的入口热风管上，通过冷、热一次风及低温再循环烟气携带所述磨煤机4中的煤粉并通过煤粉管进入燃烧器5中，使一次风携带的煤粉在所述炉膛6内燃烧，所述温度传感器14对磨煤机4入口的一次风温进行测量。
所述屏式过热器8、过热器9、再热器10依次布置在炉膛6上部的水平烟道内，所述省煤器11、SCR催化剂层12、空气预热器13依次布置于所述炉膛6右侧的竖直烟道内，所述屏式过热器8、过热器9、再热器10、省煤器11、空气预热器13均起到换热作用，降低烟气的温度，所述SCR催化剂层12通过催化剂的作用降低烟气中所含有的NOx浓度。
所述电除尘器23入口通过管道与空气预热器13出口通过管道与引风机24相连，引风机24、脱硫塔25、烟囱26均依次通过管道相互连接。
所述混气室15分别与冷一次风管18、低温再循环烟气管19、磨煤机4、热一次风管17相连，所述氧量表16位于磨煤机4的入口热风管上；所述低温再循环风机2通过管道抽取低温再循环烟气，管道入口连接在所述电除尘器23出口烟道处。
所述冷一次风阀21调节通入磨煤机4的冷一次风量，所述热一次风阀22调节通入磨煤机4的热一次风量，所述低温再循环风机2和所述低温烟气阀20调节通入磨煤机4的再循环烟气量，在不同的锅炉负荷下，通过所述冷一次风阀21、热一次风阀22和低温烟气阀20，调整进入所述磨煤机4的冷一次风、热一次风和低温再循环烟气量的体积比例，进而调节所述燃烧器5入口的一次风温和含氧量。
本实用新型还提供了一种π型锅炉低负荷下低NOx的低温烟气再循环方法，其特征在于，经低温再循环风机2在省煤器11入口烟道侧面抽取一部分烟气作为低温再循环烟气，与冷一次风管18及热一次风管17内的冷、热空气进行混合，然后将混合气体通入磨煤机4并携带煤粉进入燃烧器5；通过冷一次风阀21调整冷一次风量，热一次风阀22调整热一次风量，低温烟气阀20调整低温烟气风量对燃烧器5入口混合气体的温度和氧量进行调整。
进一步地，在标准状况下，锅炉的负荷是30%时，低温再循环烟气、冷一次风、热一次风三者混合的体积占比低温再循环烟气为20%-30%，冷一次风为0%，热一次风为70%-80%；当锅炉的负荷是40%时，低温再循环烟气、冷一次风、热一次风三者混合的体积占比低温再循环烟气为20%-30%，冷一次风为0%-5%，热一次风为70%-80%。
进一步地，未经低温再循环风机2抽取的低温烟气通过锅炉烟道从烟囱26排出。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统，包括：一次风机（1）、低温再循环风机（2）、落煤斗（3）、磨煤机（4）、燃烧器（5）、炉膛（6）、燃尽风喷口（7）、屏式过热器（8）、过热器（9）、再热器（10）、省煤器（11）、SCR催化剂层（12）、空气预热器（13）、温度传感器（14）、混气室（15）、氧量表（16）、热一次风管（17）、冷一次风管（18）、低温再循环烟气管（19）、低温烟气阀（20）、冷一次风阀（21）、热一次风阀（22）、电除尘器（23）、引风机（24）、脱硫塔（25）、烟囱（26），所述燃烧器（5）对称分布在炉膛（6）侧壁上，所述落煤斗（3）置于磨煤机（4）的上方并通过管道连接，所述磨煤机（4）通过煤粉管与燃烧器（5）连接，所述温度传感器（14）位于磨煤机（4）的入口热风管上，所述屏式过热器（8）、过热器（9）、再热器（10）依次布置在炉膛（6）上部的水平烟道内，所述省煤器（11）、SCR催化剂层（12）、空气预热器（13）依次布置于所述炉膛（6）右侧的竖直烟道内，所述混气室（15）分别与冷一次风管（18）、低温再循环烟气管（19）、磨煤机（4）、热一次风管（17）相连，所述电除尘器（23）入口通过管道与空气预热器（13）出口通过管道与引风机（24）相连，其引风机（24）、脱硫塔（25）、烟囱（26）均依次通过管道相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统，其特征在于所述低温再循环风机（2）通过低温再循环烟气管（19）抽取低温再循环烟气，管道入口连接在所述电除尘器（23）出口烟道处。
3.根据权利要求1所述的一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统，其特征在于所述温度传感器（14）位于磨煤机（4）的入口热风管上。
4.根据权利要求1所述的一种π型锅炉低负荷下低氮燃烧的低温烟气再循环系统，其特征在于所述氧量表（16）位于磨煤机（4）的入口热风管上。
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