：本發(fā)明涉及采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法，特指在各種燃煤發(fā)電鍋爐中的應(yīng)用。技術(shù)背景:煤在燃燒過(guò)程中會(huì)生成二氧化硫、氮氧化物、粉塵等污染物，這些污染物對(duì)我們的環(huán)境產(chǎn)生很大的危害，其中氮氧化物(NOx)的危害最大,如何降低煤燃燒中氮氧化物的排放，是我們必須面對(duì)和解決的重要問(wèn)題。為了解決氮氧化物的排放問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外采用了各種減排方法：煙氣脫硝(SCR)技術(shù)，其原理是用氨氣作為脫硝劑被噴入高溫?zé)煔饷撓跹b置中,在催化劑的作用下將煙氣中NOx分解成為N2和H2O，從而降低煤燃燒中氮氧化物的排放。空氣分級(jí)低氮燃燒技術(shù)，其原理是按實(shí)際總空氣量的80％～90％通入鍋爐空氣，使整個(gè)鍋爐煤粉燃燒在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行，從而抑制氮氧化物的產(chǎn)生，然后讓剩余的10％～20％實(shí)際總空氣量由主燃燒器上方送入，使煤粉完全燃燒，從而降低煤燃燒中氮氧化物的排放。燃料分級(jí)低氮燃燒技術(shù)，其原理是先將80％的煤粉通入鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)α>1的主燃燒區(qū)燃燒，再將20％的煤粉通入鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)α<1主燃燒區(qū)上方燃燒，還原已生成的氮氧化物，最后在二級(jí)燃燒的上方通入所需的空氣，使煤粉燃盡，降低煤燃燒中氮氧化物的排放。上述三種減排方法從理論上均可降低鍋爐氮氧化物的排放。煙氣脫硝(SCR)技術(shù)減排效果最好，能達(dá)到減排指標(biāo)，但投資建設(shè)費(fèi)用高，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，嚴(yán)重增加發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本，不符合我國(guó)目前的基本國(guó)情；空氣分級(jí)低氮燃燒技術(shù)和燃料分級(jí)低氮燃燒技術(shù)投資及運(yùn)行費(fèi)用低，但分級(jí)深度不夠，效果差，操作復(fù)雜，不能達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，須將風(fēng)和煤分配比例調(diào)節(jié)得當(dāng)，否則會(huì)造成煤粉燃燒不盡等鍋爐安全情況。另外，對(duì)于目前各種正在實(shí)施的低氮燃燒技術(shù)而言，由于我國(guó)具體國(guó)情所致，如煤種不穩(wěn)定、煤質(zhì)波動(dòng)、調(diào)峰幅度大、操作人為因素等具體國(guó)情，實(shí)際減排運(yùn)行中均很難達(dá)到其自身理論設(shè)計(jì)要求的發(fā)電鍋爐低氮減排的要求。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了符合中國(guó)國(guó)情的高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易行的低氮燃燒新技術(shù)——采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：本發(fā)明提出了采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法，以減少氮氧化物的排放。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的方案為：鍋爐全程運(yùn)行過(guò)程中，在一次風(fēng)管道中心部分煤粉流中加入少量氧氣和少量燃油，加入的氧氣降低一次風(fēng)管道中心部分煤粉流的著火燃燒溫度，并在少量燃油燃燒的作用下，讓一次風(fēng)管道中心部分煤粉流著火后持續(xù)燃燒。進(jìn)一步，一次風(fēng)管道中心部分已燃燒的煤粉流，引燃整個(gè)一次風(fēng)管道中的一次風(fēng)粉流，引燃后的一次風(fēng)粉流進(jìn)入爐膛主燃區(qū)進(jìn)一步燃燒，最后進(jìn)入爐膛燃盡區(qū)燃盡。進(jìn)一步，一次風(fēng)管道中心部分煤粉流中通入的氧氣量，應(yīng)使一次風(fēng)管道中心部分煤粉流著火燃燒溫度降至600℃～800℃以下。進(jìn)一步，隨煤質(zhì)(煙煤、貧煤、無(wú)煙煤)的變化一次風(fēng)管道中心部分加入的氧氣量為：10～100m3/h，加入的燃油量為：5～20kg/h。進(jìn)一步，一次風(fēng)管道中心部分煤粉流的煤粉質(zhì)量與一次風(fēng)質(zhì)量之比維持在0.24kg/kg～0.81kg/kg范圍內(nèi)。進(jìn)一步，爐膛主燃區(qū)風(fēng)量由爐膛主燃區(qū)燃燒的煤粉量來(lái)確定，其過(guò)量空氣系數(shù)維持在0.4～0.8的范圍內(nèi)。進(jìn)一步，爐膛燃盡區(qū)內(nèi)通入一定量的助燃風(fēng)，單位時(shí)間燃盡區(qū)助燃風(fēng)量與主燃區(qū)風(fēng)量之和達(dá)到單位時(shí)間鍋爐煤量完全燃燒所需的實(shí)際風(fēng)量。本發(fā)明的原理及特點(diǎn)在于，鍋爐全程運(yùn)行過(guò)程中，一次風(fēng)粉通過(guò)濃縮裝置，使?jié)庀嗝悍圪|(zhì)量與淡相煤粉質(zhì)量之比保持在7:3到8:2之間，且一次風(fēng)管道中心部分濃相煤粉的煤粉質(zhì)量與一次風(fēng)質(zhì)量之比維持在0.24kg/kg～0.81kg/kg范圍內(nèi)，然后向一次風(fēng)管道中心部分濃相煤粉流中通入少量的氧氣和燃油，通入的氧氣降低了一次風(fēng)管道中心部分濃相煤粉流的著火溫度，通入的燃油燃燒使一次風(fēng)管道中心部分的濃相煤粉流著火并持續(xù)燃燒，然后在一次風(fēng)管道中引燃整個(gè)一次風(fēng)煤粉流，從而達(dá)到深度燃料分級(jí)燃燒。鍋爐全程運(yùn)行過(guò)程中，一次風(fēng)煤粉流提前在一次風(fēng)管道中的一次風(fēng)中燃燒，使一次風(fēng)管道中的一次風(fēng)嚴(yán)重缺氧，形成還原性煤粉煙氣流，還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛主燃區(qū)燃燒，爐膛主燃區(qū)的過(guò)量空氣系數(shù)維持在0.4～0.8的范圍內(nèi)，從而在爐膛主燃區(qū)進(jìn)一步形成還原環(huán)境，抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生，最后還原性煤粉氣流進(jìn)入爐膛燃盡區(qū)，在充足的助燃風(fēng)作用下煤粉充分燃燒完，從而到達(dá)深度空氣分級(jí)燃燒。采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法結(jié)合了燃料分級(jí)低氮燃燒技術(shù)和空氣分級(jí)低氮燃燒技術(shù)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了深度分級(jí)燃燒，避免了煤粉燃燒不盡的缺點(diǎn)，完全能達(dá)到國(guó)家氮氧化物減排標(biāo)準(zhǔn)；在分級(jí)燃燒中提供少量的燃油和氧氣，用煤代油的方式降低燃油消耗，大大節(jié)約了減排成本；少量氧氣加入一次風(fēng)煤粉流，降低煤粉流著火溫度，大大提高煤種著火率，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，保證了各種煤質(zhì)都能采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的生成。附圖說(shuō)明：圖1為采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在四角切圓燃燒鍋爐上應(yīng)用的示意圖圖2為圖1的斷面示意圖圖3為采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在對(duì)沖燃燒鍋爐上應(yīng)用的示意圖圖4為圖3的斷面示意圖圖5為采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在“W”型燃燒鍋爐上應(yīng)用的示意圖具體實(shí)施方案：實(shí)施方案一：下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)與圖1、圖2對(duì)采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在四角切圓燃燒鍋爐上的應(yīng)用作進(jìn)一步說(shuō)明。一次風(fēng)管道12中的一次風(fēng)粉通過(guò)濃縮裝置將一次風(fēng)粉進(jìn)行濃淡分離，使一次風(fēng)管道12中心部分的濃相煤粉質(zhì)量與淡相煤粉質(zhì)量之比維持在7:3到8:2之間，通過(guò)氧氣管線(xiàn)13和燃油管線(xiàn)14向一次風(fēng)管道12中心部分的濃相煤粉分別通入氧氣和燃油，根據(jù)煤質(zhì)(煙煤、貧煤、無(wú)煙煤)的變化通入的氧氣量為：10～100m3/h，以降低一次風(fēng)管道12中心部分的濃相煤粉的著火溫度，根據(jù)煤質(zhì)(煙煤、貧煤、無(wú)煙煤)的變化通入的燃油量為：5～20kg/h，在燃油燃燒和氧氣的作用下使一次風(fēng)管道12中心部分的濃相煤粉著火并持續(xù)燃燒，然后引燃整個(gè)一次風(fēng)管道12中的一次風(fēng)粉，煤粉在一次風(fēng)管道12的一次風(fēng)中燃燒，使一次風(fēng)管道12中的一次風(fēng)嚴(yán)重缺氧，形成還原性的煤粉煙氣流，抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生。由一次風(fēng)管道12噴出的還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛11的主燃區(qū)A，主燃區(qū)的過(guò)量空氣系數(shù)維持在0.4～0.8的范圍內(nèi)，從而形成還原環(huán)境，進(jìn)一步抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生，最后還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛11的燃盡區(qū)B，通過(guò)助燃風(fēng)噴口15向爐膛11的燃盡區(qū)B通入助燃風(fēng)，單位時(shí)間內(nèi)通入的助燃風(fēng)量與主燃區(qū)風(fēng)量之和要達(dá)到單位時(shí)間鍋爐煤量完全燃燒所需的實(shí)際風(fēng)量，使鍋爐煤粉完全燃燒。在以上具體實(shí)施過(guò)程中，必須保證鍋爐按負(fù)荷設(shè)計(jì)總煤量不變；保證對(duì)應(yīng)總空氣量不變；保證鍋爐煤粉燃燒總熱量不變；即保證鍋爐按設(shè)計(jì)所需總煤量不變，鍋爐煤粉燃盡度不變。實(shí)施方案二：下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)與圖3、圖4對(duì)采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在對(duì)沖燃燒鍋爐上的應(yīng)用作進(jìn)一步說(shuō)明。一次風(fēng)管道22中的一次風(fēng)粉通過(guò)濃縮裝置將一次風(fēng)粉進(jìn)行濃淡分離，使一次風(fēng)管道22中心部分的濃相煤粉質(zhì)量與淡相煤粉質(zhì)量之比維持在7:3到8:2之間，通過(guò)氧氣管線(xiàn)23和燃油管線(xiàn)24向一次風(fēng)管道22中心部分的濃相煤粉分別通入氧氣和燃油，根據(jù)煤質(zhì)(煙煤、貧煤、無(wú)煙煤)的變化通入的氧氣量為：10～100m3/h，以降低一次風(fēng)管道22中心部分的濃相煤粉的著火溫度，根據(jù)煤質(zhì)(煙煤、貧煤、無(wú)煙煤)的變化通入的燃油量為：5～20kg/h，在燃油燃燒和氧氣的作用下使一次風(fēng)管道22中心部分的濃相煤粉著火并持續(xù)燃燒，然后引燃整個(gè)一次風(fēng)管道22中的一次風(fēng)粉，煤粉在一次風(fēng)管道22的一次風(fēng)中燃燒，使一次風(fēng)管道22中的一次風(fēng)嚴(yán)重缺氧，形成還原性的煤粉煙氣流，抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生。由一次風(fēng)管道22噴出的還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛21的主燃區(qū)A，主燃區(qū)的過(guò)量空氣系數(shù)維持在0.4～0.8的范圍內(nèi)，從而形成還原環(huán)境，進(jìn)一步抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生，最后還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛21的燃盡區(qū)B，通過(guò)助燃風(fēng)噴口25向爐膛21的燃盡區(qū)B通入助燃風(fēng)，單位時(shí)間內(nèi)通入的助燃風(fēng)量與主燃區(qū)風(fēng)量之和要達(dá)到單位時(shí)間鍋爐煤量完全燃燒所需的實(shí)際風(fēng)量，使鍋爐煤粉完全燃燒。在以上具體實(shí)施過(guò)程中，必須保證鍋爐按負(fù)荷設(shè)計(jì)總煤量不變；保證對(duì)應(yīng)總空氣量不變；保證鍋爐煤粉燃燒總熱量不變；即保證鍋爐按設(shè)計(jì)所需總煤量不變，鍋爐煤粉燃盡度不變。實(shí)施方案三：下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)與圖5對(duì)采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法在“W”型燃燒鍋爐上的應(yīng)用作進(jìn)一步說(shuō)明。一次風(fēng)管道33中的一次風(fēng)粉通過(guò)濃縮裝置將一次風(fēng)粉進(jìn)行濃淡分離，使一次風(fēng)管道33中心部分的濃相煤粉質(zhì)量與淡相煤粉質(zhì)量之比維持在7:3到8:2之間，通過(guò)氧氣管線(xiàn)34和燃油管線(xiàn)35向一次風(fēng)管道33中心部分的濃相煤粉分別通入氧氣和燃油，根據(jù)煤質(zhì)的變化通入的氧氣量為：10～100m3/h，以降低一次風(fēng)管道33中心部分的濃相煤粉的著火溫度，根據(jù)煤質(zhì)的變化通入的燃油量為：5～20kg/h，在燃油燃燒和氧氣的作用下使一次風(fēng)管道33中心部分的濃相煤粉著火并持續(xù)燃燒，然后引燃整個(gè)一次風(fēng)管道33中的一次風(fēng)粉，煤粉在一次風(fēng)管道33的一次風(fēng)中燃燒，使一次風(fēng)管道33中的一次風(fēng)嚴(yán)重缺氧，形成還原性的煤粉煙氣流，抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生。由一次風(fēng)管道33噴出的還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛31的主燃燒過(guò)程A中，過(guò)量空氣系數(shù)維持在0.4～0.8的范圍內(nèi)，從而形成還原環(huán)境，進(jìn)一步抑制和還原氮氧化物的產(chǎn)生，最后還原性煤粉煙氣流進(jìn)入爐膛31的燃盡過(guò)程B，通過(guò)助燃風(fēng)噴口32向爐膛31的燃盡過(guò)程B通入助燃風(fēng)，單位時(shí)間內(nèi)通入的助燃風(fēng)量與主燃區(qū)風(fēng)量之和要達(dá)到單位時(shí)間鍋爐煤量完全燃燒所需的實(shí)際風(fēng)量，使鍋爐煤粉完全燃燒。在以上具體實(shí)施過(guò)程中，必須保證鍋爐按負(fù)荷設(shè)計(jì)總煤量不變；保證對(duì)應(yīng)總空氣量不變；保證鍋爐煤粉燃燒總熱量不變；即保證鍋爐按設(shè)計(jì)所需總煤量不變，鍋爐煤粉燃盡度不變。就技術(shù)而言，采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的低氮燃燒方法是一種集空氣分級(jí)低氮燃燒技術(shù)、燃料分級(jí)低氮燃燒技術(shù)和火焰內(nèi)還原于一身的深度、高效低NOx新燃燒方式。該技術(shù)運(yùn)用簡(jiǎn)單、安全、可靠、可控、便捷。在實(shí)現(xiàn)煤粉鍋爐穩(wěn)定燃燒，保證鍋爐燃燒效率的基礎(chǔ)上，能較大幅度降低氮氧化物排放，在不降低鍋爐運(yùn)行效率，具備多樣煤種適應(yīng)性的前提下，降低氮氧化物的排放，避免了空氣分級(jí)燃燒技術(shù)和燃料分級(jí)燃燒技術(shù)分級(jí)深度不夠，減排效果差的缺點(diǎn)，且可適應(yīng)不同的煤質(zhì)波動(dòng)和工況波動(dòng)，減排可達(dá)到煙氣脫硝(SCR)技術(shù)的效果。就經(jīng)濟(jì)效益而言，與煙氣脫硝(SCR)技術(shù)相比，投資及運(yùn)行成本低，經(jīng)濟(jì)效益高，例如，一臺(tái)300MW鍋爐，采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物，其基建投資大約：800～1000萬(wàn)/套，每小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用為：350元/h，根據(jù)全年7000小時(shí)鍋爐工作時(shí)間，其低氮減排運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)：245萬(wàn)元；而采用煙氣脫硝(SCR)技術(shù)，其基建投資大約：4500～6000萬(wàn)/套，每小時(shí)運(yùn)行費(fèi)用為：3000元/h，根據(jù)全年7000小時(shí)鍋爐工作時(shí)間，其低氮減排運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)：2100萬(wàn)元，是富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的方法的10倍左右。同時(shí)，根據(jù)國(guó)家對(duì)電廠減排的鼓勵(lì)辦法，電廠的氮氧化物排放量達(dá)標(biāo)，鍋爐運(yùn)行7000小時(shí)，可獲得收入1680萬(wàn)元，對(duì)于采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物，可獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益，采用煙氣脫硝(SCR)技術(shù)，不能收回成本，更談不上有經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)以上的分析，采用富氧微油燃燒方式降低煤粉鍋爐氮氧化物的低氮燃燒方法是高效、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易行的解決煤粉鍋爐氮氧化物的排放的新方法，值得廣泛的應(yīng)用與推廣。以上的實(shí)施，僅僅是對(duì)本發(fā)明的一般描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，任何人對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。