[实用新型]一种炭黑尾气锅炉

说明书

本实用新型提供了一种炭黑尾气锅炉。本实用新型对炭黑尾气锅炉进行改造，设置空气分级入口和Y型低氮燃烧器，使得炭黑尾气能够在炉膛内先后发生欠氧燃烧和过氧燃烧；并设置烟气循环风机，使得一部分锅炉烟气能够参与炭黑尾气的燃烧；既能达到低NO_X排放标准，又能保证锅炉效率。

技术领域

本实用新型涉及锅炉，具体涉及一种既能达到低NO_X(氮氧化物)排放标准又能保证锅炉效率的炭黑尾气锅炉。

背景技术

炭黑尾气属于炭黑生产过程中产生的废气，含有一定的可燃气体，例如一氧化碳、氢气、烃类物质等。炭黑尾气热值偏低，约650Kcal/Nm³，且不同炭黑品种的炭黑尾气热值不同，变化较大约在550～750Kcal/Nm³。炭黑尾气中含水率较高，根据炭黑生产品种不同，含水不同，约在30～40％(体积比)左右。炭黑尾气的低热值和含水率高造成了炭黑尾气燃烧稳定性差，同时烟气体积量大，造成锅炉的效率低于其他燃烧锅炉。炭黑尾气除一部分炭黑生产过程中自用外，大部分输送至尾气发电锅炉燃烧产生蒸汽用于发电，燃烧后的烟气需进行脱硫脱硝，控制粉尘含量达到超低标准后进行排放。

目前国家对炭黑尾气锅炉的二氧化硫、氮氧化物、粉尘的排放要求：SO₂排放浓度≤50mg/Nm³、NOx排放浓度≤100mg/Nm³、粉尘颗粒物含量≤10mg/Nm³。炭黑尾气脱硫工艺一般采用石灰石-石膏法湿法脱硫，该脱硫工艺以技术成熟，脱硫效率高，目前在火电厂锅炉中广泛使用。脱硝工艺一般采用低氮燃烧+SNCR+SCR工艺，达到超低排放标准。低氮燃烧目前采用较多的为分级燃烧技术，因炭黑尾气发电锅炉负荷受炭黑生产负荷及炭黑品种不同(尾气热值不同)影响较大，造成NO_X生成量波动较大且难较稳定控制。根据炭黑尾气热值计算，不采用任何控制手段降低NO_X含量的话，炭黑尾气在锅炉内产生的NO_X含量高达800mg/m³。上述脱硝工艺中低氮燃烧可将NO_X含量降至400～500mg/m³，同时此低氮燃烧器燃烧效率不能受燃料(尾气量)的变化调整造成锅炉的效率下降。低氮燃烧后再通过炉内喷氨SNCR工艺和SCR工艺，来控制NO_X的排放达到环保排放标准。SNCR脱硝工艺脱硝效率较低，一般只有50％左右，同时脱硝效率对炉膛炉内温度场分布要求较高，而炭黑尾气锅炉的尾气热值及尾气量的变工况影响了SRCR的效率，造成了脱硝剂氨水用量较大，降低了锅炉的效率。SCR脱硝工艺采用的是有选择性催化剂的脱硝工艺，通过低氮燃烧+SNCR+SCR脱硝工艺后，NO_X可达超低排放标准。因炭黑尾气锅炉对NO_X排放要求为小于100mg/m³，采用上述脱硝工艺后造成炭黑尾气锅炉效率下降约5％左右，且氨水用量较大，约每吨蒸汽需2.5kg氨水，能耗较大，运行成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种炭黑尾气锅炉。

本实用新型提供的一种炭黑尾气锅炉，包括炉膛、炉内空气预热器、锅炉引风机、烟气循环风机和Y型低氮燃烧器，其中，

所述炉膛侧壁设有空气分级入口，所述炉内空气预热器设置在所述炉膛内；

所述锅炉引风机与所述炉膛连接，用于排出所述炉膛内的锅炉烟气；

所述烟气循环风机与所述锅炉引风机通过管道连接；

所述Y型低氮燃烧器、空气分级入口与所述炉内空气预热器、烟气循环风机通过管道连接，用于将空气和所述锅炉烟气的一部分引入所述Y型低氮燃烧器或空气分级入口；

所述Y型低氮燃烧器设置在所述炉膛侧壁且位于所述空气分级入口下方，用于向所述炉膛内输入空气和炭黑尾气。