本發(fā)明涉及鍋爐領(lǐng)域，特別是一種煤粉鍋爐。

背景技術(shù)：

燃料燃燒排放的污染物是大氣污染物的主要部分，其中燃燒產(chǎn)生的NOx 是引起酸雨的主要成分之一, 其所引發(fā)的環(huán)境問題已不容樂觀，而燃煤過程是NOx 的主要來源之一。我國是煤炭大國，煤炭在一次能源消費(fèi)中占有很大的比例，并且在最近的幾十年這種能源結(jié)構(gòu)可能不會(huì)發(fā)生改變。

現(xiàn)有的生物質(zhì)及煤粉爐聯(lián)合發(fā)電技術(shù)主要有2 大類：生物質(zhì)和燃煤分別處理后復(fù)合燃燒；生物質(zhì)和燃煤混合后統(tǒng)一燃燒。生物質(zhì)和燃煤分別處理后分別燃燒的技術(shù)，最常見的是生物質(zhì)和燃煤分別使用各自的破碎制粉系統(tǒng)，分別使用各自的燃燒器組織燃燒。生物質(zhì)和燃煤可以共用一個(gè)燃燒器，也可以分別使用各自的燃燒器。這種技術(shù)需要安裝生物質(zhì)燃料的輸送管道，控制和維護(hù)鍋爐比較麻煩。復(fù)合燃燒工藝中也可以為生物質(zhì)燃料單獨(dú)設(shè)計(jì)專門的燃燒器。生物質(zhì)富含堿金屬，Cl 的含量也很高，混合燃燒后由于堿金屬的存在造成灰熔點(diǎn)降低，燒結(jié)性積灰增多，導(dǎo)致鍋爐水冷壁過熱器再熱器等受熱面的結(jié)渣傾向和堿金屬高溫腐蝕傾向增強(qiáng)，同時(shí)HCl的腐蝕問題也很嚴(yán)重。且生物質(zhì)和煤粉燃燒控制較為困難，生物質(zhì)燃料品質(zhì)波動(dòng)時(shí)容易造成燃燒不穩(wěn)定，火焰中心波動(dòng)，導(dǎo)致飛灰含碳量和爐渣含碳量增大，燃燒損失增加。復(fù)合燃燒方式雖然可以在一定程度上減低NOX 的排放量，但是，生物質(zhì)燃料作二次燃料送入到再燃區(qū)，生物質(zhì)燃料屬于固態(tài)燃料，其還原NOX 的效果有限，NOX 的排放濃度降低相對有限。

生物質(zhì)和燃煤混合后統(tǒng)一燃燒技術(shù)，是將生物質(zhì)和燃煤首先混合，然后經(jīng)過磨煤機(jī)粉碎，再通過制粉系統(tǒng)的管道輸送到現(xiàn)有的燃燒器，組織燃燒。此方式可以充分利用原有的制粉系統(tǒng)和燃燒設(shè)備，簡單易行，投資低。但是它有可能降低鍋爐出力，限制生物質(zhì)種類和使用比例。而煤粉與生物質(zhì)畢竟是兩種物理性質(zhì)不同的燃料，其著火溫度、燃燒時(shí)間、在空氣中的流動(dòng)軌跡等都不同，混合后的統(tǒng)一燃燒容易出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定，火焰中心變化、燃燒效率下降等問題。而且生物質(zhì)富含堿金屬，混合燃燒后由于堿金屬的存在造成灰熔點(diǎn)降低，燒結(jié)性積灰增多，導(dǎo)致鍋爐水冷壁過熱器再熱器等受熱面的結(jié)渣傾向和堿金屬的高溫腐蝕傾向增強(qiáng)，同時(shí)HCl 的腐蝕問題也很嚴(yán)重。該燃燒方式下排放煙氣中NOX 的排放濃度較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種煤粉鍋爐，NOX排放量低。

為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供一種煤粉鍋爐，其爐膛內(nèi)設(shè)有煤粉燃燒器，所述爐膛內(nèi)還設(shè)有多個(gè)圍繞爐膛截面中心的生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥谒雒悍廴紵髅悍壑魅紖^(qū)上方。

本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述煤粉鍋爐為四角切圓燃燒煤粉鍋爐，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵髋c所述煤粉燃燒器形成的切圓相同。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥谒鰻t膛的四角。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥谒鰻t膛的水冷壁側(cè)面中部。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述煤粉鍋爐為燃燒器為對吹布置的煤粉鍋爐，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鞑贾迷谟兴雒悍廴紵鲀伤浔谏稀?/p>

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵饔糜趯⑸镔|(zhì)氣化燃?xì)馀c空氣或氧氣混合后噴入所述爐膛內(nèi)。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵饔糜趯⑸镔|(zhì)氣化燃?xì)鈫为?dú)噴入所述爐膛內(nèi)。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魃戏皆O(shè)有燃盡風(fēng)OFA噴嘴。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鞯臄?shù)量為4個(gè)。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鞯臄?shù)量為偶數(shù)個(gè)，每一個(gè)所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鞫季哂幸粋€(gè)關(guān)于爐膛截面中心點(diǎn)對稱的所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鳌?/p>

在本發(fā)明的煤粉鍋爐的一個(gè)實(shí)施例中，所述生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥谒雒悍廴紵髅悍壑魅紖^(qū)上方6000mm范圍內(nèi)。

在本發(fā)明的煤粉鍋爐中，爐膛內(nèi)設(shè)有多個(gè)圍繞爐膛截面中心生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鳎镔|(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥诿悍廴紵髅悍壑魅紖^(qū)上方。煤粉燃燒形成的煙氣，會(huì)與生物質(zhì)燃?xì)饩鶆虻幕旌希瑹煔庵械腘Ox會(huì)被生物質(zhì)氣化燃?xì)膺€原，煤粉鍋爐煙氣中NOx的排放量低。同時(shí)煙氣中的飛灰的含碳物、CO會(huì)隨生物質(zhì)燃?xì)馊紵紵?，最終所排放的煙氣含碳物、CO低。由于煙氣中的含碳物、CO燃燒，鍋爐的熱效率得到了提升。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。

圖3所示為本發(fā)明第二實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。

圖5所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。

圖7所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8所示為本發(fā)明第五實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9所示為本發(fā)明第一、三實(shí)施例的煤粉鍋爐的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

圖1所示為本發(fā)明第一實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)圖。圖2所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。請參見圖1、圖2本實(shí)施例的煤粉鍋爐為四角切圓燃燒煤粉鍋爐，包括：生物質(zhì)氣化燃?xì)庵鞴艿?、煤粉燃燒器2、生物質(zhì)氣化燃?xì)庵Ч艿?、生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?、煤粉鍋爐爐膛5、冷灰斗6。生物質(zhì)氣化燃?xì)庵鞴艿?通過生物質(zhì)氣化燃?xì)庵Ч艿?與生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?連通，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?固定在煤粉鍋爐爐膛5內(nèi)煤粉燃燒器2的上方，冷灰斗6位于煤粉鍋爐爐膛5下方。生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?圍繞爐膛截面中心O設(shè)置，且每一生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?都有一個(gè)生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?關(guān)于爐膛截面中心O點(diǎn)對稱。

煤粉燃燒器2是四角切圓燃燒煤粉鍋爐的煤粉燃燒器。生物質(zhì)氣化燃?xì)馔ㄟ^生物質(zhì)氣化燃?xì)庵鞴艿?進(jìn)入生物質(zhì)氣化燃?xì)庵Ч艿?，然后進(jìn)入生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?，在此與空氣混合后進(jìn)入煤粉鍋爐燃燒，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在煤粉燃燒器2的上方，即主燃區(qū)的上方6000mm的范圍內(nèi)，即生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在距煤粉燃燒器最上層一次風(fēng)煤粉管道上方6000mm范圍內(nèi)。生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?與煤粉燃燒器2進(jìn)入煤粉鍋爐的方向一致，即二者所形成的切圓相同。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，生物質(zhì)氣化燃?xì)庖部蓡为?dú)通過生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鬟M(jìn)入煤粉鍋爐燃燒。

安裝在此位置可以提高鍋爐的燃盡率，降低煙氣中飛灰的含碳量，同時(shí)降低CO含量，提高鍋爐的熱效率；由于通入的是低熱值的生物質(zhì)氣化氣，可以實(shí)現(xiàn)低溫低氧燃燒，使此區(qū)域呈現(xiàn)為還原性氣氛，可以使NOx濃度降低20%以上。

所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的煤粉鍋爐結(jié)構(gòu)和原理相似，二者的區(qū)別在于：

生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在煤粉鍋爐爐膛5的水冷壁側(cè)面中部位置，不一定在正中間，二者所形成的切圓相同。

安裝在此位置可以對鍋爐內(nèi)煙氣形成一定擾動(dòng)，使煙氣與生物質(zhì)燃?xì)馀c煙氣混合充分，生物質(zhì)燃?xì)饽軌蚋咝实倪€原煙氣中的NOx。

圖5所示為本發(fā)明第三實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6所示為圖1的煤粉鍋爐的截面示意圖。本實(shí)施例中，煤粉鍋爐為燃燒器為對吹布置的煤粉鍋爐：

偶數(shù)個(gè)生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在有煤粉燃燒器2的水冷壁上，水冷壁上的生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?沿爐膛截面中線A相互對稱。

圖7所示為本發(fā)明第四實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的煤粉鍋爐為設(shè)有燃盡風(fēng)OFA噴嘴7的鍋爐。

生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在煤粉燃燒器2與燃盡風(fēng)OFA噴嘴7之間的位置，根據(jù)不同的煤粉鍋爐種類，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?在水平方向上采用本發(fā)明第一、二、三實(shí)施例中的一種布置方式。

圖8所示為本發(fā)明第五實(shí)施例的煤粉鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的鍋爐與第一、二、三實(shí)施例的鍋爐的區(qū)別在于：

生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?布置在主燃區(qū)的下方，即煤粉燃燒器2最下層一次風(fēng)與冷灰斗6之間.安裝在此位置的優(yōu)點(diǎn)是：由于摻燒的燃?xì)馐堑蜔嶂档纳镔|(zhì)氣化氣，在原煤粉燃燒器的下方摻燒生物質(zhì)氣化氣，降低了煤粉燃燒器區(qū)域的溫度，使煙氣中的NOx濃度降低。

申請人以第一、三實(shí)施例的布置方式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)請參見圖9。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鞯臄?shù)量為奇數(shù)個(gè)。

在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，沒有一個(gè)生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵骱土硪粋€(gè)生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵麝P(guān)于膛截面中心O對稱,如生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鳛槠鏀?shù)時(shí)，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵骶鶆虻膰@膛截面中心O設(shè)置。

這樣生物質(zhì)氣化燃?xì)鈬娙霑?huì)對煙氣形成了一定的擾動(dòng)，而破壞爐膛內(nèi)煤粉的燃燒環(huán)境，較大的影響鍋爐熱效率，爐膛有可能結(jié)焦，這種情況下必須降低生物質(zhì)氣化燃?xì)獾膿綗俊?/p>

在本發(fā)明的煤粉鍋爐中，爐膛內(nèi)設(shè)有多個(gè)圍繞爐膛截面中心生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵?，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵魑挥诿悍廴紵髅悍壑魅紖^(qū)上方。煤粉燃燒形成的煙氣，會(huì)與生物質(zhì)燃?xì)饩鶆虻幕旌?，煙氣中的NOx會(huì)被生物質(zhì)氣化燃?xì)膺€原，煤粉鍋爐排放的煙氣中NOx的排放量低。同時(shí)煙氣中的飛灰的含碳物、CO會(huì)隨生物質(zhì)燃?xì)馊紵紵?，最終所排放的煙氣含碳物、CO低。由于煙氣中的含碳物、CO燃燒，鍋爐的熱效率得到了提升。

圖9所示為本發(fā)明第一、三實(shí)施例的煤粉鍋爐的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。請參見圖9，在本發(fā)明的煤粉鍋爐中，由于生物質(zhì)氣化燃?xì)鈱γ悍廴紵a(chǎn)生的煙氣擾動(dòng)小，生物質(zhì)氣化燃?xì)馊紵鲗⑸镔|(zhì)氣化燃?xì)馀c空氣或氧氣混合后噴入爐膛內(nèi)，生物質(zhì)氣化燃?xì)獾膿綗壤?，最終排放的NOx、CO、含碳物少，此外鍋爐的熱效率高。

以上，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化和修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。