一种低排放的层燃锅炉和强化脱氮的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103471090A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103471090103471090A(43)申请公布日2013.12.25(21)申请号201310406511.9(22)申请日2013.09.09(71)申请人山西大学地址030006山西省太原市小店区坞城路92号(72)发明人程芳琴王菁娄慧如杨凤玲高利生(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人杨耀田(51)Int.Cl.F23B90/06(2011.01)F23J15/02(2006.01)B01D53/54(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种低排放的层燃锅炉和强化脱氮的方法(57)摘要本发明提供的一种低排放的层燃锅炉强化脱氮的方法，是将炭化室产生的干馏气引入燃烧室的高温高氮区域，并同时引入自然风和/或对氮氧化物具有还原性的气体。本发明还提供了一种实现上述方法的低排放的层燃锅炉，由炭化室和燃烧室组成，燃烧室中包括后拱和前拱，后拱中设置带孔的耐高温的输气管道或输气管道组；前拱从炭化室和燃烧室之间的炉壁上伸向燃烧室，干馏气导管从炭化室沿着炉壁下行通过前拱进入燃烧室的高温高氮区域。该锅炉具有易生火、能够有效利用煤炭热值以及工农业废气的热值、氮氧化合物排放低、烟尘排放量小，热效率高等优点。CN103471090ACN103479ACN103471090A权利要求书1/1页1.一种低排放的层燃锅炉强化脱氮的方法，其特征在于，将炭化室产生的干馏气引入燃烧室的高温高氮区域，并同时引入自然风和/或对氮氧化物具有还原性的气体。2.如权利要求1所述的一种低排放的层燃锅炉强化脱氮的方法，其特征在于，所述的还原性气体为甲烷或含甲烷的工农业废气。3.如权利要求2所述的一种低排放的层燃锅炉强化脱氮的方法，其特征在于，所述的含甲烷的工农业废气为煤矿乏风、低品位的煤层气或沼气。4.一种低排放的层燃锅炉，由炭化室和燃烧室组成，其特征在于，所述的燃烧室包括后拱和前拱，所述的后拱中设置带孔的耐高温的输气管道或输气管道组；所述的前拱从炭化室和燃烧室之间的炉壁上伸向燃烧室，干馏气导管从炭化室沿着炉壁下行通过前拱进入燃烧室的高温高氮区域。5.如权利要求4所述的一种低排放的层燃锅炉，其特征在于，所述的干馏气导管外设置同轴的二次风套管，并设混合气喷嘴。6.如权利要求4所述的一种低排放的层燃锅炉，其特征在于，所述耐高温输气管道设置至少10个孔。2CN103471090A说明书1/3页一种低排放的层燃锅炉和强化脱氮的方法技术领域[0001]本发明涉及锅炉，具体属于一种分区燃烧并配合使用还原性气体强化脱氮的低排放的层燃锅炉，以及强化脱氮的方法。背景技术[0002]降低燃煤锅炉烟气中烟尘和其它气态污染物的排放是解决环境污染的重要手段。目前我国中小型锅炉普遍使用的是机械炉排锅炉。目前国内已有一些专利对于低氮燃烧提出一些可行技术，如：01118115.9，200710071814.4，CN102635852A,CN102777891A,CN102980174A,上述专利通过采用燃料分级燃烧、喷入促进剂及再燃燃料、助燃空气分级、燃煤燃气配合、烟气循环等技术，将氮氧化物（NOx）还原为氮气，减少排放。CN01259302.8、CN102980174A说明煤炭通过干馏可产生一些还原性气体，如NH3,HCN,CH4,H2,CO等，可将氮氧化物还原为N2，并且半焦对氮氧化合物也有还原作用。另外，其他一些国家也有相关低氮燃烧的技术报道，如：EP1155731A1提出，用热氧气与含碳燃料如煤粉混合组成再燃燃料，使未一次燃烧烟气中的NOx发生还原，从而降低其排放；US2006257800A1则提出，在炉膛内形成分开的富氧和贫氧区，减少NOx前驱体的形成，从而减少氮氧化物排放；US5139755A通过控制炉膛温度和CO浓度在一定范围内，并通入NH3强化再燃的还原作用来控制NOx的最终排放量，。[0003]专利ZL200820077007.3一种球形型煤锅炉分为炭化室和燃烧室，并在炭化室和燃烧室之间布置滤网将干馏(热解)气引入燃烧室，进行二次燃烧，大大降低了烟尘含量，并增设了辐射换热面，提高了燃烧效率。但对氮氧化物未加考究，随着国家环保要求的提高，该发明者通过计算流体力学模拟球形型煤燃烧，发现炉膛内部结构、速度场和温度场分布不同，燃烧产生的氮氧化物的分布不同，将煤干馏所产生的还原性气体分布在不同部位或在高氮、高温区补充还原气体，就可有效地降低氮氧化物排放。还原气体可为煤矿乏风，农业沼气，进一步强化脱除氮氧化物，并可利用工农业废气的热值促进燃烧。发明内容[0004]本发明的目的在于提