[实用新型]循环流化床锅炉多重分级高效低氮燃烧系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧系统，具体而言是循环流化床锅炉多重分级高效低氮燃烧系统。

背景技术

氮氧化物是大气环境污染的主要污染物之一，它危害人体健康、影响植物生长，并参与对臭氧层的破坏。

氮氧化物主要来源于固体、液体和气体燃料的直接燃用，作为氮氧化物的排放大户，火电厂的氮氧化物排放控制至关重要。近年来，在燃料燃烧过程中控制氮氧化物生成的低氮燃烧技术以及对已经生成的氮氧化物进行还原的烟气脱硝技术都有了长足发展。

低氮燃烧技术可以大幅降低从锅炉排入烟气脱硝系统的氮氧化物初始排放浓度，进而能够降低烟气脱硝系统的投资与运行维护费用。作为最容易实现而且最经济的一种氮氧化物排放控制技术，低氮燃烧技术在燃煤电厂的煤粉锅炉领域被普遍采用。而循环流化床锅炉燃烧技术由于特有的低温燃烧和二次风分级布置方式，其氮氧化物生成量都低于使用相同燃料的普通煤粉锅炉，一般情况下可以满足原2003年版《火电厂大气污染物排放标准》关于燃煤锅炉450－1100mg/Nm³的氮氧化物排放限值的要求，故鲜有低氮燃烧技术的研究及其成果。然而，2011版排放标准对现有循环流化床锅炉的氮氧化物排放限值提高到了200mg/Nm³，对新建机组则严格执行100mg/Nm³的排放标准，于是，现有和新建的循环流化床锅炉均面临着进一步降低炉内氮氧化物生成量的问题。尤其是对于燃用生物质和泥煤、油页岩等高挥发分、低灰熔点劣质燃料的循环流化床锅炉，存在燃料沿炉膛高度方向的燃烧放热不均的问题，炉膛中下部一般都会出现一个比较高的燃烧峰值温度，容易出现结渣和高温腐蚀现象，同时还增加了热力型氮氧化物的生成。

为了降低氮氧化物的生成，往往采用降低炉内燃烧温度和加大炉内还原性气氛区域范围的解决方式，然而这样又会在很大程度上影响到燃料的充分燃烧，将增加锅炉的机械不完全燃烧损失。对于本身就已经采用了空气分级燃烧技术的循环流化床锅炉而言，空气分级的程度越大，氮氧化物的减排程度也就越大；但是，随着空气分级的程度加大，炉膛内处于还原性气氛的区域也越大，这些区域出现结渣和高温腐蚀的机率也将增加，飞灰含碳量也会越大，将对锅炉的经济安全运行造成影响。因此，设计出既能降低氮氧化物生成量又能实现燃料高效燃烧的循环流化床锅炉多重分级高效低氮燃烧系统十分必要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种既能降低氮氧化物生成量又能实现燃料高效燃烧的循环流化床锅炉多重分级高效低氮燃烧系统。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

循环流化床锅炉多重分级高效低氮燃烧系统，包括炉膛、布风板、一次风入口和二次风入口，其特征是炉膛自下而上依次分为欠氧燃烧区、还原区、氧化燃烧区和燃尽区，欠氧燃烧区的上边界距离布风板表面2.0－5.5米，还原区的上边界距离布风板表面4.5－9.0米，氧化燃烧区的上边界距离布风板表面8.0－12.0米，燃尽区位于氧化燃烧区的上边界以上，在布风板下面设置有炉底一次风入口，在还原区的炉膛的至少一面墙上设置有至少一层还原风入口，在氧化燃烧区的炉膛的至少一面墙上设置有至少一层氧化风入口，在燃尽区的炉膛的至少一面墙上设置有至少一层燃尽风入口，最上一层燃尽风入口到炉膛出口处分离器进口烟道底部或炉膛上部第一组对流受热面第一排管子之间的高度值不低于燃尽区烟气平均速度值的2.5倍。

进一步地，在还原区的炉膛相对的两面墙上各设置有至少一层还原风入口，在氧化燃烧区的炉膛相对的两面墙上各设置有至少一层氧化风入口，在燃尽区的炉膛相对的两面墙上各设置有至少一层燃尽风入口。

进一步地，所述还原风入口沿炉膛高度方向错层设置，所述氧化风入口沿炉膛高度方向错层设置，所述燃尽风入口沿炉膛高度方向错层设置。

进一步地，在炉膛下部设置有燃料输送风入口，在靠近布风板上部的炉膛墙上设置有环形一次风入口。

本实用新型在炉膛上设置一、二次风入口，并将二次风入口分设成还原风入口、氧化风入口和燃尽风入口，将炉膛划分为欠氧燃烧区、还原区、氧化燃烧区和燃尽区，并且对炉膛的燃尽区提出了最低高度要求，从而保证了炉内燃烧空气的整体深度分级，使燃料在炉膛内沿炉膛高度分散均匀燃烧，不仅大幅度地削减了燃烧峰值温度，有效地降低了燃料型氮氧化物和热力型氮氧化物的生成，而且还实现了燃料的高效燃烧。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的结构示意图；