[发明专利]一种带有间隙风的多煤种低氮煤粉燃烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有间隙风的多煤种低氮煤粉燃烧方法，属于锅炉燃烧技术领域。

背景技术

氮氧化物(NOx，包括NO、NO₂、N₂O)是一类能造成大气环境严重污染的气体，被认为是大气污染的主要来源之一。每年在世界范围因燃烧化石燃料而排放的氮氧化物在所有氮氧化物排放中占有很大的比例。日益严格的环保法规要求研究开发先进的燃烧技术，以减少NOx等污染物的排放。目前，我国的能源构成的最大特点是以煤炭为主，占70％以上，这将产生大量的氮氧化物气体，因此，这样的能源结构对经济高效增长及生态环境都会产生负面影响。

目前，已有的控制常规燃煤电站锅炉NOx排放的技术措施可分为低NOx燃烧技术和烟气净化技术两类。烟气净化技术是通过脱除烟气中NOx来降低NOx的最终排放量。火电厂NOx减排主要通过先进的运行操作方式、低NOx燃烧技术与尾部烟气脱硝技术来实现。尾部烟气脱硝技术比较彻底，但其投资与运行维护费用昂贵。目前先进低NOx燃烧技术可降低排放浓度到150～350mg/m³以下，而且随着炉内NOx生成量的减少，也会降低尾部脱硝装置的运行成本。低NOx燃烧技术的核心之一是分级燃烧技术，包括空气分级和燃料分级两种，燃料分级技术又称为燃料再燃技术。国内外煤粉锅炉采用最广泛、技术最为成熟的主流低NOx燃烧技术是空气分级技术，它在我国的电站锅炉已得到普遍采用。

炉膛整体空气分级是将燃烧所需的空气量分成两级送入，第一级燃烧区中为燃烧器提供的空气占煤粉完全燃烧所需总风量的60％～90％，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧。在二级燃烧区内，将燃烧用的空气的剩余部分以二次空气(燃尽风)输入，成为富氧燃烧区。在一、二级燃烧区的中间是平均氧浓度接近零的具有还原性气氛的还原区，这一区域的还原介质对于还原已经生成的NOx作用很明显。炉内整体空气分级技术可使NOx生成量降低30％～70％，空气分级的程度越大，即燃尽风所占的份额越大，NOx减排的程度越大。

目前，切圆燃烧锅炉整体空气分级燃烧方法是将二次风从空气预热器引出，一部分二次风通过第一、二次风道与主燃烧器中的二次风喷嘴以及一次风煤粉喷嘴中的间隙相连接，剩下一部分二次风作为燃尽风通过分离燃尽风喷嘴喷入炉膛。

这种燃烧方法主要存在以下缺点：

(1)煤种适应性差，当煤种偏离设计煤种，例如燃用高灰分、高水分等低热值煤时，制粉系统出力不足，风粉混合物流量波动大，一次风刚性不足，容易被相邻的高速的二次风打散，破坏煤粉气流的凝聚性，导致煤粉冲刷水冷壁，切圆燃烧无法建立；

(2)燃烧器灵活独立调节性差，一、二次风的混合时间无法精确控制，从而燃烧的着火点无法控制，主燃区不同区域的氧气含量也无法精确控制，这些都不利于煤粉稳定燃烧以及氮氧化物排放的进一步降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤种适应性强、独立灵活调节性强且能进一步降低NO_X排放的煤粉燃烧方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种带有间隙风的多煤种低氮煤粉燃烧方法，从空气预热器的出口引出的热二次风一分为二，大部分热二次风通过热二次风管道进入大风箱，该部分热二次风再通过设于大风箱中的二次风喷嘴以及一次风喷嘴四周的周界风喷嘴喷入炉膛；剩下的一部分热二次风通过燃尽风风道进入分离燃尽风风箱，该部分热二次风再通过设于分离燃尽风风箱中的分离燃尽风喷嘴喷入炉膛；其特征在于：从空气预热器的出口引出的热一次风一分为二，大部分热一次风通过热一次风管道进入磨煤机；小部分热一次风作为间隙风通过间隙风管道和设于一次风喷嘴的上侧和/或下侧的间隙风喷嘴喷入炉膛。

优选地，所述热一次风的压力为8000～10000Pa。

优选地，从所述间隙风喷嘴喷入炉膛的间隙风风速为40～130m/s。

优选地，从所述间隙风喷嘴喷入炉膛的间隙风总量不超过锅炉总燃烧空气量的10％。

优选地，通过调节设于所述间隙风管道上的流量调节阀和流量测量装置控制喷入所述炉膛的间隙风量。

本发明提供的一种带有间隙风的多煤种低氮煤粉燃烧方法相比现有技术，具有如下有益效果：