一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114321884A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111437529.6(22)申请日2021.11.29(71)申请人天津市热力有限公司地址300000天津市河西区体院北宾水道67号(72)发明人张超张鹏王成文孙韬韩平黄健王帅王光圣(74)专利代理机构天津睿勤专利代理事务所(普通合伙)12225代理人张伟凤(51)Int.Cl.F23C5/08(2006.01)F23C7/00(2006.01)F23D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统及方法(57)摘要本发明涉及一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统及方法，包括顶置双燃烧器的立式炉膛，所述燃烧器分别通过预燃室与立式炉膛相连通，燃烧器顶部中心分别设有一次风管，侧壁垂直布设二次风管，立式炉膛顶壁设有三次风管，侧壁设有四次风管；一次风由燃烧器上部中心带着煤粉进入炉膛，二次风由燃烧器侧壁进入炉膛，三次风经过优化在预燃室出口，垂直于火焰中心方向喷吹，四次风作为燃尽风保证煤粉的充分燃烧和防止氮氧化物生成；本发明通过分级配风低氮燃烧的方式，可降低氮氧化物的排放达50％，各级配风的设置，不仅降低了锅炉本体负压的波动，也降低了锅炉飞灰中的残碳含量，进一步提高了锅炉效率和运行稳定性。CN114321884ACN114321884A权利要求书1/1页1.一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，包括立式炉膛，所述立式炉膛顶部对称设置两个燃烧器，所述燃烧器分别通过预燃室与立式炉膛相连通，其特征在于，两个所述燃烧器顶部中心分别设有一次风管，侧壁垂直布设二次风管；每个燃烧器所对应的立式炉膛顶壁设有多个延伸至炉膛内部的三次风管，所述三次风管末端喷口分别与相应燃烧器的中心轴线相垂直；每个燃烧器所对应的立式炉膛侧壁上设置多个延伸至炉膛内部的四次风管，所述四次风管的末端喷口延长线相交于相应燃烧器的中心轴线。2.根据权利要求1所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述三次风管由伸入炉膛内部的竖管和与竖管相连接的90°弯头组成。3.根据权利要求2所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述三次风管设置有八个，每个燃烧器周围对应布置四个，四个所述三次风管两两关于燃烧器对称设置。4.根据权利要求1所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述四次风管由水平风管和延伸进炉膛内部的的变径喷口组成。5.根据权利要求4所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述四次风管的数量为8，每四个为一组，每组对应一个燃烧器设置，且每组中炉膛前壁与炉膛后壁以对称的方式各设置两个。6.根据权利要求1所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述三次风管中，弯头出风口与燃烧室出口端面的距离设置为850‑900mm。7.根据权利要求5所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，8个所述四次风管分别设置于立式炉膛的中部腰线处。8.根据权利要求7所述的顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统，其特征在于，所述燃烧器内部设有涡轮式导流叶片组，所述涡轮式导流叶片组旋流强度为2。9.一种适用于权利要求1至8任一所述顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统的配风方法，其特征在于，一次风风量占空气总量的5％，二次风量占空气总量的50‑70％，三次风量占空气总量的10‑20％，四次风量占空气重量的30‑40％。2CN114321884A说明书1/4页一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统及方法技术领域[0001]本发明涉及煤粉工业锅炉低氮燃烧领域，具体涉及一种顶置双燃烧器煤粉锅炉空气分级低氮燃烧系统及分级配风方法。背景技术[0002]煤炭资源占我国能源生产和消费总量的70％左右。但是，煤在燃烧过程中，会产生大量以氮氧化物(NOX)为主的污染物，这种氮氧化物(NOX)不仅对环境危害极大，还能形成光化学烟雾危害人类健康。而煤炭高温燃烧是NOX的主要来源之一，而我国锅炉主要以燃煤为主，因此降低燃煤锅炉NOX的排放具有重要的意义。[0003]对于燃煤锅炉而言，NOx来源主要有两类：燃烧初期生成的燃料型NOx与燃烧后期生成的热力型NOx，前者占比超过70％～80％。燃料型NOx由煤粉中含氮有机物(挥发分氮和焦炭氮)与氧气燃烧反应生成，对其影响最大的是空气和燃料的混合比，其次是温度。对于煤粉燃烧，通过控制燃烧过程中的过量空气系数，即把控煤粉与助燃空气的接触时机，可起到大幅降低氮氧化物的效果。因此，目前煤粉工业锅炉通常采用空气分级低氮燃烧控制技术实现低NOx