本實(shí)用新型涉及一種拋煤機(jī)鏈條鍋爐，具體涉及一種采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐，屬于工業(yè)鍋爐環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鏈條爐在我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐中應(yīng)用廣泛，是我國(guó)工業(yè)鍋爐燃燒設(shè)備的主要方式，約占工業(yè)鍋爐總量的60%。鏈條爐常在城鎮(zhèn)居民集中區(qū)使用，且多為低空排放，使得工業(yè)鍋爐對(duì)周圍環(huán)境，特別是城鎮(zhèn)環(huán)境污染尤為嚴(yán)重，而NOx在污染物中占據(jù)的份額較大。作為鏈條爐的一種，拋煤機(jī)鏈條鍋爐是在正轉(zhuǎn)鏈條爐排鍋爐的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)鏈條爐排反轉(zhuǎn)和鍋爐前墻上的機(jī)械風(fēng)力拋煤設(shè)備，使得煤粉顆粒在爐排面上依次分層分布，細(xì)煤屑則在爐膛空間呈懸浮態(tài)分布，具有鏈條爐層燃的特點(diǎn)，又有懸浮燃燒煤粉爐的特點(diǎn)。但是由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的局限，其NOx排放濃度一般都在500mg/Nm3以上，有的高達(dá)1000mg/Nm3以上，大大超過(guò)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271–2014）規(guī)定的重點(diǎn)地區(qū)鏈條爐NOx最高允許排放濃度為200mg/m3。因此經(jīng)濟(jì)有效地降低鏈條鍋爐NOx排放，對(duì)于減輕大氣污染具有十分重要的意義。
目前，控制NOx排放的技術(shù)可分為兩類：一類是煙氣凈化技術(shù)，即把已經(jīng)生成的NOx還原成N2，從而脫除煙氣中的NOx；另一類是低NOx燃燒技術(shù)（或爐內(nèi)脫氮技術(shù)），通過(guò)鍋爐運(yùn)行方式的改進(jìn)或?qū)θ紵^(guò)程的控制，抑制燃燒過(guò)程中NOx的生成。但是，以上兩類NOx排放控制技術(shù)大多應(yīng)用于燃煤電站鍋爐，在工業(yè)鍋爐上尚缺乏實(shí)際應(yīng)用實(shí)例。
2015年12月11日，環(huán)保部、發(fā)改委、能源局發(fā)布《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》，明確超低排放時(shí)間表，將東部地區(qū)原計(jì)劃2020年前完成的超低排放（在基準(zhǔn)氧含量6%條件下，NOx排放濃度不高于50mg/m3）改造任務(wù)，提前至2017年前總體完成。在此背景下，燃煤工業(yè)鍋爐的NOx排放要求也越來(lái)越苛刻，不排除今后將此排放標(biāo)準(zhǔn)提升至100mg/m3。這對(duì)于擁有工業(yè)鍋爐的大部分中小企業(yè)而言，其生存空間面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫切需要有合適的控制NOx排放的改造方法和技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐改造方法和技術(shù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐，包括鏈條爐排、拋煤機(jī)、爐膛、鍋筒、省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、脫硫塔、引風(fēng)機(jī)、煙囪、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)；所述的鏈條爐排下部區(qū)域有多個(gè)一次風(fēng)室；所述的爐膛尾部煙道中依次布置有省煤器、空氣預(yù)熱器、除塵器、脫硫塔、引風(fēng)機(jī)和煙囪；所述的一次風(fēng)機(jī)吸入空氣后經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器預(yù)熱，形成一次風(fēng)，送入各個(gè)一次風(fēng)室中；所述的二次風(fēng)機(jī)從一次風(fēng)管道中抽取預(yù)熱后的空氣，形成二次風(fēng)，送入爐膛和拋煤機(jī)；所述的除塵器和脫硫塔之間的煙氣管道處，引出一條煙氣再循環(huán)主管道，煙氣再循環(huán)主管道中安裝有煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)；所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)出口的主管道一分為二，連接有兩條再循環(huán)煙氣分管道，分別將再循環(huán)煙氣送入各個(gè)一次風(fēng)室和二次風(fēng)機(jī)的入口。
所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)口和出口處，分別設(shè)置有閥門，控制再循環(huán)煙氣的比例；在兩條再循環(huán)煙氣分管道中，一條分管道將部分煙氣分別送入各個(gè)一次風(fēng)室，通過(guò)閥門控制送入各個(gè)一次風(fēng)室的煙氣量，該煙氣與各個(gè)風(fēng)室中的一次風(fēng)混合后，送入各個(gè)一次風(fēng)室對(duì)應(yīng)的爐排；另外一條分管道連接到二次風(fēng)機(jī)的入口，通過(guò)閥門控制送入二次風(fēng)中的煙氣比例，該部分煙氣與二次風(fēng)混合后，通過(guò)二次風(fēng)機(jī)，分別送入爐膛前墻二次風(fēng)噴口、爐膛后墻二次風(fēng)噴口以及拋煤機(jī)的拋煤風(fēng)管。
所述的鏈條爐排為倒轉(zhuǎn)爐排，其下部區(qū)域有多個(gè)一次風(fēng)室（4 ~ 6個(gè)風(fēng)室），沿鏈條爐排的運(yùn)行方向呈“一”字排開，多個(gè)一次風(fēng)室的出口與鏈條爐排相通，用以供給鏈條爐排上煤層燃燒所需的一次風(fēng)。
所述的拋煤機(jī)為機(jī)械風(fēng)力拋煤機(jī)，通過(guò)機(jī)械拋煤，將粒度大的煤拋在爐排后部，粒度小的煤拋在爐排前部，確保顆粒煤粉在爐排面上均勻分布；通過(guò)風(fēng)力拋煤，將落入拋煤機(jī)中的細(xì)煤粉吹入爐膛。
所述的一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例基本維持不變，一次風(fēng)率和二次風(fēng)率控制在80%和20%左右；所述的進(jìn)入多個(gè)一次風(fēng)室的一次風(fēng)量，由翻板閥控制，按照一定比例分段送風(fēng)給鏈條爐排的煤層燃燒，其調(diào)節(jié)范圍在0% ~ 100%之間。
所述的二次風(fēng)中，送入爐膛前墻二次風(fēng)噴口、爐膛后墻二次風(fēng)噴口以及拋煤機(jī)拋煤風(fēng)管的二次風(fēng)比例基本維持不變，其二次風(fēng)比率分別為40%、40%和20%左右。
所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)，其引入煙氣量的多少，即煙氣再循環(huán)率，根據(jù)鍋爐負(fù)荷的大小，通過(guò)閥門的調(diào)節(jié)，控制在5.0% ~ 25%范圍內(nèi)變化。
所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)，其引入的煙氣量，分別送入兩條再循環(huán)煙氣分管道，其中送入二次風(fēng)管道的煙氣量，占煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)引入煙氣量的0% ~ 30%。
所述的進(jìn)入多個(gè)一次風(fēng)室的再循環(huán)煙氣量均可調(diào)，根據(jù)實(shí)際燃燒工況，其調(diào)節(jié)范圍在0% ~ 100%之間。
以上采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐改造方法和技術(shù)，主要通過(guò)增加一臺(tái)煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)、部分管道及閥門來(lái)降低NOx排放：（1）通過(guò)多個(gè)一次風(fēng)室中一次風(fēng)的分段送風(fēng)，使燃煤顆粒的揮發(fā)分析出、著火和燃燒前期處于貧氧的氣氛中，在還原性氣氛下將釋放的大量燃料氮轉(zhuǎn)化成N2而非氧化成NOx；（2）煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)將部分煙氣引入多個(gè)一次風(fēng)室，控制進(jìn)入多個(gè)一次風(fēng)室的再循環(huán)煙氣量，推遲燃煤顆粒燃燒，降低燃燒溫度和氧氣濃度，促進(jìn)揮發(fā)分在貧氧的氣氛下析出，抑制NOx的生成；（3）煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)將部分煙氣送入二次風(fēng)，降低了二次風(fēng)中氧氣的濃度，二次風(fēng)送入爐膛后加強(qiáng)了爐膛內(nèi)氣流的擾動(dòng)和混合，避免了火焰在高溫和富氧狀態(tài)下燃燒，抑制了懸浮燃燒區(qū)NOx的大量生成。
本實(shí)用新型提出的一種采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐改造方法和技術(shù)，不需要對(duì)鍋爐進(jìn)行較大的改動(dòng)，只需要增加一臺(tái)煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)、部分煙氣管道、閥門和儀表，投資成本少，改造周期短，可實(shí)現(xiàn)NOx減排50%以上。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1-鏈條爐排；2-拋煤機(jī)；3-爐膛；4-鍋筒；5-省煤器；6-空氣預(yù)熱器；7-除塵器；8-脫硫塔；9-引風(fēng)機(jī)；10-煙囪；11-煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)；12-一次風(fēng)機(jī)；13-二次風(fēng)機(jī)；1# ~4#-一次風(fēng)室1~4；a-前墻二次風(fēng)噴口；b-后墻二次風(fēng)噴口；k1 ~ k4-翻板閥1 ~ 4；k5 ~ k11-閥門5 ~ 11。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，一種采用煙氣再循環(huán)降低NOx排放的拋煤機(jī)鏈條鍋爐，包括鏈條爐排1、拋煤機(jī)2、爐膛3、鍋筒4、省煤器5、空氣預(yù)熱器6、除塵器7、脫硫塔8、引風(fēng)機(jī)9、煙囪10、煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11、一次風(fēng)機(jī)12和二次風(fēng)機(jī)13；所述的鏈條爐排1下部區(qū)域有多個(gè)一次風(fēng)室（1# ~ 4#為一次風(fēng)室1~ 4）；所述的爐膛3尾部煙道中依次布置有省煤器5、空氣預(yù)熱器6、除塵器7、脫硫塔8、引風(fēng)機(jī)9和煙囪10；所述的一次風(fēng)機(jī)12吸入空氣后經(jīng)過(guò)空氣預(yù)熱器6預(yù)熱，形成一次風(fēng)，送入各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）中；所述的二次風(fēng)機(jī)13從一次風(fēng)管道中抽取預(yù)熱后的空氣，形成二次風(fēng)，送入爐膛3和拋煤機(jī)2；所述的除塵器7和脫硫塔8之間的煙氣管道處，引出一條煙氣再循環(huán)主管道，煙氣再循環(huán)主管道中安裝有煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11；所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11出口的主管道處，連接有兩條再循環(huán)煙氣分管道，分別將再循環(huán)煙氣送入各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）和二次風(fēng)機(jī)13的入口。
所述煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11的進(jìn)口和出口處，分別設(shè)置有閥門k9和k10，控制再循環(huán)煙氣的比例；在兩條再循環(huán)煙氣分管道中，一條分管道將部分煙氣分別送入各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#），通過(guò)閥門k5 ~ k8控制送入各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）的煙氣量，該煙氣與各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）中的一次風(fēng)混合后，送入各個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）對(duì)應(yīng)的爐排；另一條分管道連接到二次風(fēng)機(jī)13的入口，通過(guò)閥門k11控制送入二次風(fēng)機(jī)13中的煙氣比例，該部分煙氣與二次風(fēng)混合后，通過(guò)二次風(fēng)機(jī)13，分別送入爐膛3前墻二次風(fēng)噴口a、爐膛3后墻二次風(fēng)噴口b以及拋煤機(jī)2的拋煤風(fēng)管。
所述的鏈條爐排1為倒轉(zhuǎn)爐排，其下部區(qū)域有多個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#，一般有4 ~ 6個(gè)風(fēng)室），沿鏈條爐排1的運(yùn)行方向呈“一”字排開；多個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）的出口與鏈條爐排1相通，用以供給鏈條爐排1上煤層燃燒所需的一次風(fēng)。
所述的拋煤機(jī)2為機(jī)械風(fēng)力拋煤機(jī)，通過(guò)機(jī)械拋煤，將粒度大的煤拋在鏈條爐排1后部，粒度小的煤拋在鏈條爐排1前部，確保顆粒煤粉在鏈條爐排1的排面上均勻分布；通過(guò)風(fēng)力拋煤，將落入拋煤機(jī)2中的細(xì)煤粉吹入爐膛3。
所述的一次風(fēng)和二次風(fēng)的比例基本維持不變，一次風(fēng)率和二次風(fēng)率控制在80%和20%左右；所述的進(jìn)入多個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）的一次風(fēng)量，由翻板閥k1 ~ k4控制，按照一定比例分段送風(fēng)給鏈條爐排1的煤層燃燒，翻板閥k1 ~ k4的調(diào)節(jié)范圍在0% ~ 100%之間。
所述的二次風(fēng)中，送入爐膛3前墻二次風(fēng)噴口a、爐膛3后墻二次風(fēng)噴口b以及拋煤機(jī)2拋煤風(fēng)管的二次風(fēng)比例基本維持不變，其二次風(fēng)比率分別為40%、40%和20%左右。
所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11，其引入煙氣量的多少，即煙氣再循環(huán)率，根據(jù)鍋爐負(fù)荷的大小，通過(guò)閥門k9的調(diào)節(jié)，控制在5.0% ~ 25%范圍內(nèi)變化。
所述的煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11，其引入的煙氣量，分別送入兩條再循環(huán)煙氣分管道，其中送入二次風(fēng)管道的煙氣量，占煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)11引入煙氣量的0% ~ 30%。
所述的進(jìn)入多個(gè)一次風(fēng)室（1#、2#、3#、4#）的再循環(huán)煙氣量均可調(diào)，根據(jù)實(shí)際燃燒工況，其閥門k5 ~ k8的調(diào)節(jié)范圍在0% ~ 100%之間。
本實(shí)用新型適用于拋煤機(jī)鏈條鍋爐。以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員不經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)就可做出的各種變形和修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。