[实用新型]煤粉锅炉低氮直流燃烧装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤粉锅炉燃烧器结构的改进，特别是煤粉锅炉低氮直流燃烧装置。

背景技术

根据国家环保部2010年10号文，（2010年1月27日实施）的火电厂氮氧化物防治技术政策中   2.3条规定，低氮燃烧技术，作为燃煤火电厂氮氧化物排放的首先技术，。第3.3条规定，在役燃煤发电机组，氮氧化物排放浓度不达标的或总量控制不达标的，要求电厂进行低氮燃烧技术改造。

煤粉锅炉实施低氮燃烧技术，是降低锅炉对大气排放氮氧化物的有效手段之一，是十二五期间节能减排重点推广项目之一。

从前大多数锅炉，没有达到GB13223--2003标准中规定指标，从2004年以后投产的锅炉： 要求燃煤挥发物大于20%时，锅炉燃烧对大气排放氮氧化物量不大450mg/M3。燃煤挥发物10--20%时，锅炉燃烧对大气排放氮氧化物量不大650mg/M3的指标。

2004年7月开始，环保要求，对排放氮氧化物赈收排污费0.632元/Kg。

采用四角直流燃烧的煤粉锅炉，一般通过烟气，对大气排放的氮氧化物浓度，在650---1000 mg/M3燃烧贫煤或采用液态排渣锅炉，对大气排的氮氧化物能高达1100—1500 mg/M3，严重污染了大气环境。

十二五期间，要求200WM以上锅炉机组，排放NOx的降低率应大于70%。一般锅炉的排放NOx的降低率应大于在30—40%，对常规工业锅炉排放NOx的降低率应大于在30%。

锅炉在燃烧过程，产生大量的氮氧化物NOx，包括NO及NO2等。按其产生的理论基础，NOx可分为热力型和燃料性两大类。热力型NOx的生成源于燃烧过程中空气中的氮气N２被氧化成NO，主要发生在温度高于1800K的高温区，和在过剩空气系数小于1的富燃料条件下产生。燃料型NOx的产生是氮在燃烧过程氧化--还原反应过程中，其中燃料中的氮含量约占NOx生成总量的80—90%。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种煤粉锅炉低氮直流燃烧装置，通过结构的改造，无需添加化学物品，就可以显著减低烟气中氮氧化物的排放量，并且可以防止燃烧器四周结渣，运行成本低，减少对环境的污染。

本实用新型的目的是这样实现的：一种煤粉锅炉低氮直流燃烧装置，包括在四角切圆煤粉锅炉中安装的下二次风燃烧器和四次风燃烧器，在四角切圆煤粉锅炉炉膛的最下部的四个角上安装着下二次风燃烧器，在其上方自下而上依次均布设置着具有可调节撞击挡台的水平浓淡下一次风燃烧器、偏转中二次风燃烧器、具有可调节撞击挡台的水平浓淡上一次风燃烧器，偏转上二次风燃烧器、近程四次风燃烧器和远程四次风燃烧器。

本实用新型分三部分，

第一部分一次风，采用可调节撞击挡台的水平浓淡燃烧器，进行燃料在燃烧器内部分级。在运行试验过程中，煤种不同，撞击挡台高度调节不同，能使煤粉在燃烧过程中，达到最佳着火速度。例煤种挥发物30%灰分5%的煤种，最佳煤粉空气浓度比为0.27Kg/M3，最佳着火速度为13.5M/S等。燃烧时炉膛中心为高浓度煤粉区，进行缺氧燃烧。燃烧区外侧为低浓度煤粉区，进行富氧燃烧，能使烟气中氮氧化物含量降低到最佳，一般能平均降低氮氧化物15—25%。并有效防止燃烧器四周结渣。

第二部分直流燃烧器原下层二次风方向和角度风量不变，保持与一次风相同的气流角度。原燃烧器中层和上层二次风，减少风量，15—20%，原则上风速不变，采用偏置二次风燃烧器，调节偏置风角度为流向切圆内偏置15—20°，使主燃烧区过剩空气系数降到α=0.7—0.9，使主燃烧区烟气中氮氧化物排放量进一步降低。

第三部分在原燃烧器上层增设近场四次风和远场四次风，四次风的风量约为总风量的20%。保持锅炉炉膛出口过剩空气系数为α=1.15—1.2，四次风与原燃烧器的高度距离，根据锅炉炉膛容量和高度决定，一般在2.5—6.5米范围；锅炉增大，高度将增加，四次风风量及角度可调。安装完后根据锅炉出口烟气排放氮氧化物的含量，调试到最低值，此时锅炉烟气出口飞灰可燃物比较少，基本不出现一氧化碳，保持正常的锅炉效率。

采用煤粉锅炉低氮直流燃烧装置，经过整体运行调试，能将燃烧烟煤采用直流燃烧器的煤粉锅炉，对大气排放氮氧化物，降低40—60%，能达到上述国家标准要求，在以后运行中，不再须要投入其它生产费用。

本实用新型通过结构的改造，无需添加化学物品，显著减低烟气中氮氧化物的排放量，并且防止了燃烧器四周结渣，运行成本低，减少了对环境的污染。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述，

图1为本实用新型的剖视结构示意图；