[发明专利]一种炉内脱硝与两级燃尽风布置的低氮燃烧装置

说明书

一种炉内脱硝与两级燃尽风布置的低氮燃烧装置，它涉及一种工业锅炉煤粉燃烧装置，以解决现有卧式工业煤粉锅炉存在NOx排放量高、负荷波动时脱硝效果不稳定和热效率低的问题，它包括设置有燃烧器的锅炉和上行烟道；燃烧器为低氮旋流煤粉燃烧器，炉膛中部的四个角部位置分别布置有一个氨基还原剂喷口，炉膛的周向均布有多个一级燃尽风喷口；四股氨基还原剂射流在炉膛纵截面中心相切于截面为圆形的还原剂旋涡流，还原剂漩涡流的环流旋向与燃烧器的旋向相反；多股一级燃尽风射流在炉膛纵截面中心相切于截面为圆形的一级燃尽风旋涡流，一级燃尽风旋涡流的旋向与燃烧器的旋向相同。本发明适用于卧式锅炉全负荷阶段炉内脱硝。

技术领域

本发明涉及一种工业锅炉煤粉燃烧装置，具体涉及一种适用于卧式锅炉全负荷阶段的炉内脱硝与两级燃尽风布置相结合的低NOx燃烧装置。

背景技术

我国燃煤工业锅炉普遍存在锅炉热效率低、污染物排放量大等问题，燃煤工业锅炉已经成为我国NOx污染物的主要排放源之一。随着我国政府对于燃煤工业锅炉的污染物排放的控制日趋严格，以7MW以上的新建燃煤热水锅炉为例，《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中明确规定了其自2015年10月1日起，NOx排放量不得超过300mg/m³，对于重点区域更是不得超过200mg/m³，现行的工业锅炉的燃烧方式已经难以满足环保的要求。因此，开发出适用于工业锅炉的低NOx燃烧技术势在必行。

现有一些用于锅炉提高热效率和NOx减排技术，例如实用新型专利《一种中小型工业炉用低氮煤粉燃烧装置》(中国专利号为ZL201420473036.7、授权公告日为2014年12月31日、授权公告号为CN204063029U，下称“文件一”)在烟气行程的中部设置一只燃尽风喷嘴用于输送燃尽风进入炉膛，形成第二燃烧区；实用新型专利《一种工业炉排锅炉SNCR炉内脱硝装置》(中国专利号为ZL201320433916.7、授权公告日为2014年2月26日、申请公布号为CN203454176U，下称“文件二”)在炉排上方竖直通道自下往上依次布置天然气补燃喷枪、喷氨喷枪、天然气补燃喷枪及喷氨喷枪，再燃气体自后墙、氨基还原剂自前墙沿高度方向交叉喷入。“文件一”及“文件二”的不足之在于：“文件一”所述装置送入的燃尽风仅为一股，负荷降低时，燃尽风射流速度下降，难以与烟气混合均匀，煤粉燃尽效果差，热效率低；“文件二”所述装置氨基还原剂喷入区域未处于还原性气氛下，脱硝效果差，使用天然气作为再燃燃料，脱硝成本高昂。

发明内容

本发明提供一种炉内脱硝与两级燃尽风布置的低氮燃烧装置，为解决现有卧式工业煤粉锅炉存在NOx排放量高、负荷波动时脱硝效果不稳定和热效率低的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种炉内脱硝与两级燃尽风布置的低氮燃烧装置包括设置有燃烧器的锅炉和上行烟道；燃烧器布置在锅炉的前墙上，沿着烟气流向，炉膛上依次布置有氨基还原剂喷口和一级燃尽风喷口，上行烟道上布置有二级燃尽风喷口；

燃烧器为低氮旋流煤粉燃烧器，炉膛中部的四个角部位置分别布置有一个氨基还原剂喷口，炉膛的周向均布有多个一级燃尽风喷口，四股氨基还原剂射流在炉膛纵截面中心相切于截面为圆形的还原剂旋涡流，还原剂漩涡流的环流旋向与燃烧器的旋向相反；多股一级燃尽风射流在炉膛纵截面中心相切于截面为圆形的一级燃尽风旋涡流，一级燃尽风旋涡流的旋向与燃烧器的旋向相同。

进一步地，上行烟道的前墙壁上水平阵列布置有多个二级燃尽风喷口。

进一步地，每个氨基还原剂喷口的中心线与所在炉膛的壁面之间夹角α相同，且夹角α为45°-135°。

进一步地，每个一级燃尽风喷口的中心线与所在炉膛的壁面之间夹角β相同，且夹角β为45°-135°。

进一步地，炉内脱硝与两级燃尽风布置的低氮燃烧装置还包括温度传感器，位于每个氨基还原剂喷口两侧的炉壁上布置有温度传感器。