一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术.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CN107013937A(43)申请公布日2017.08.04(21)申请号201710341357.X(22)申请日2017.05.16(71)申请人中国特种设备检测研究院地址100029北京市朝阳区和平街西苑2号A603(72)发明人齐国利常勇强刘雪敏张松松管坚王中伟王钊(51)Int.Cl.F23N3/00(2006.01)F23N5/26(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术(57)摘要一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，本发明采用一次燃烧空气与少于30％的再循环烟气组合，在炉排下的风室进行分级配风，结合喉口处喷入的水、再循环烟气、水蒸气、二次燃烧空气，形成与一次配风协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术。其技术原理是通过调节配风控制燃烧空气气氛、通过改变燃烧空气、水、水蒸气、再循环烟气的吹入方式的吹入方式控制燃烧场混合、通过形成瞬间低氧高温区域控制燃料氮向含氮中间体转化。本发明设计独特，不外加任何脱硝所用的还原剂，节省了金属催化剂，解决燃煤层燃锅炉使用SNCR、SCR等脱硝方法受制于温度窗口的问题，在不降低锅炉热效率前提下，实现了低氮燃烧，有效控制NOx初始排放在200mg/Nm3(基准氧含量(O2)为9％)以下，具有实CN107013937A用性广，利于产业化的优点。CN107013937A权利要求书1/1页1.一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，可以将燃煤层燃锅炉初始NOx排放控制在200mg/Nm3(基准氧量9％)以下，其特征在于：1.1、在层燃锅炉炉拱形成的喉口处喷吹水、再循环烟气、水蒸气和二次风四种介质，在前拱、后拱处分别对向喷入四种介质，形成任意组合，前拱喷入四种介质的方案为24种，后拱喷入四种介质的方案24种，前后拱组合方案共有576种方案；1.2、四种介质在喉口处喷入的高度范围：以喉口处为基本面，向下方向，喉口到炉排表面的50％高度；向上方向，喉口到炉排高度的50％；1.3、四种介质在喉口处喷入的宽度范围：前拱，沿前拱宽度方向；后拱，沿后拱宽度方向；1.4、四种介质在喉口处喷入的角度：以水平方向为基本面，±30°角度范围之间。2.根据权利要求1所述的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术，其特征在于与风室燃烧空气协调，风室燃烧空气包括一次燃烧空气和少于30％的再循环烟气，沿炉排长度方向实现分级配风。2CN107013937A说明书1/2页一种与一次燃烧空气协调的多层次分区、分级燃煤层燃锅炉低氮燃烧控制技术技术领域：[0001]本发明涉及燃煤层燃锅炉低氮燃烧的技术领域，具体涉及层燃锅炉吼口喷入水、水蒸气、二次燃烧空气、再循环烟气与一次燃烧空气/再循环烟气匹配的分区、分级低氮燃烧控制。背景技术：[0002]燃煤工业锅炉的使用特点是：锅炉负荷经常变化、使用煤质不稳定、煤的粒度多变。传统的SNCR脱硝技术温度窗口需要在850～1100℃之间，SCR脱硝技术温度窗口在300～400℃之间，由于工业锅炉使用特点难以满足以上温度窗口，因此需要探索一条符合燃煤层燃锅炉特点的NOx控制技术。燃煤层燃锅炉NOx控制较为可行的低氮燃烧技术，该技术能够适应锅炉煤质、负荷的变化，且使用成本低、控制难度低。发明内容：[0003]本发明的目的是保证现有燃煤层燃锅炉低氮燃烧技术在锅炉热效率不降低的前提下，实现NOx排放在200mg/Nm3(基准氧含量(O2)为9％)长期稳定运行的问题，提供一种高效、低氮的燃煤层燃锅炉NOx控制技术。[0004]本发明的主要特点有四方面：[0005](1)通过调节配风、烟气再循环吹入方式控制燃烧空气气氛；[0006](2)通过改变燃烧空气、水、水蒸气的吹入方式控制燃烧场混合；[0007](3)通过形成瞬间低氧高温区域控制燃料氮向含氮中间体转化。[0008]本发明的具体技术方案是：[0009](1)、在层燃锅炉炉拱的喉口处设置水、水蒸气、二次燃烧空气、再循环烟气四种介质的喷口，四种介质的位置可以组合交叉，例如，第一种方案从下往上第一层是水、第二层是再循环烟气、第三层是水蒸气、第四层是二次燃烧空气，共有24种方案；四种介质可以同时使用，也可以任选其中3种组合使用；前拱、后拱的三种或四种介质可以交叉组合，如果是三种介质组合共有108种方案，如果是四种介质组合共有576种方案。[0010](2)、四种介质喷入喉口处的角度从平行吹入到向下吹入之间在30°之内；[0011](3)、四种介质喷入喉口处的位置向下取喉口到炉排面高度的30％，向上取喉口到炉排面高度的7