本發(fā)明屬于循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及鍋爐煙氣余熱利用及減少氮氧化物生成的供氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鍋爐燃煤產(chǎn)生的氮氧化物，是目前國(guó)家大氣污染的主要污染源之一，因此控制燃煤鍋爐燃燒時(shí)氮氧化物的產(chǎn)生量，是今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的必然趨勢(shì)。我國(guó)是煤炭生成大國(guó)，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，燃煤作為提供國(guó)家動(dòng)力的主要燃料現(xiàn)狀，不會(huì)改變，在燃煤設(shè)備中，循環(huán)流化床鍋爐是目前氮氧化物排放量最低的熱力設(shè)備，滿(mǎn)足我國(guó)當(dāng)前的大氣污染治理政策，但循環(huán)流化床鍋爐的流化風(fēng)量和二次風(fēng)流速有最低限制，在鍋爐負(fù)荷降低時(shí)，燃料燃燒需氧量將大大小于為了維持燃料流化和二次風(fēng)速的供氧量，導(dǎo)致供氧量剩余很多，有時(shí)甚至超過(guò)40%，燃燒時(shí)氮氧化物的產(chǎn)生主要受燃燒溫度和供氧量?jī)煞矫嬗绊懀骰插仩t的燃燒溫度較低，如果能控制供氧量，氮氧化物的產(chǎn)生將會(huì)降低很多，完全可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)實(shí)情況是由于流化風(fēng)量和二次風(fēng)速最小值得限制，超量供應(yīng)了氧氣量，同時(shí)考慮到燃料和氧氣的混合及燃燒的速率，供氧量將進(jìn)一步大于需氧量，這種情況下如果進(jìn)行燃燒，氮氧化物的排放將高出國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)幾倍甚至幾十倍。解決這種矛盾的辦法目前常用煙氣再循環(huán)技術(shù)，就是在鍋爐鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)口補(bǔ)充一部分煙氣，這部分煙氣和空氣一起經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)到空氣預(yù)熱器加熱，然后通過(guò)熱風(fēng)管道進(jìn)入鍋爐爐膛和燃料流化燃燒，此時(shí)由于空氣加煙氣后體積加大了，但供氧量相應(yīng)的減少了，因此二次風(fēng)的強(qiáng)度還是很大，因此無(wú)論在流化床處還是在爐膛內(nèi)，燃料的混合都很好，氧氣的利用率也很高，因此鍋爐的氮氧化物排放還是很低。因此采用煙氣再循環(huán)的技術(shù)降低鍋爐的氮氧化物的排放是很有效的。

但是在采用煙氣再循環(huán)是有兩個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題，使這項(xiàng)技術(shù)推廣起來(lái)較難，第一是腐蝕問(wèn)題，由于煤燃燒后煙氣內(nèi)含有硫、灰塵及其他污染物，灰塵是磨損問(wèn)題，這個(gè)在采用煙氣再循環(huán)時(shí)，煙氣的引出點(diǎn)可以在除塵后來(lái)解決，但是硫一直在煙氣中存在著，由于要避免煙氣內(nèi)含有過(guò)多的水分，這個(gè)煙氣引出點(diǎn)不能選擇在脫硫塔后，因此在采用煙氣再循環(huán)時(shí)，抽取的煙氣中含有腐蝕硫，由于空氣溫度是常溫，雖然煙氣的溫度一般在140℃左右，但煙氣和空氣混合后，煙氣的比例較少，混合后的氣體溫度一般是在酸露點(diǎn)以下，這樣空氣和煙氣混合后在進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)時(shí)首先對(duì)風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行腐蝕，進(jìn)入空預(yù)器時(shí)又腐蝕空預(yù)器內(nèi)管子，空預(yù)器內(nèi)管子內(nèi)部煙氣溫度高，管壁薄，很快腐蝕泄露，一旦泄露發(fā)生將采取封堵空預(yù)器管子的措施降低漏煙，造成鍋爐排煙溫度的迅速升高，這樣一方面浪費(fèi)燃料，降低效率，另一方面將燒損布袋除塵器，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此大量泄露后不得不停爐進(jìn)行維修或更換空預(yù)器，造成大的經(jīng)濟(jì)損失。第二是空氣和煙氣的混合均勻度不夠，注入爐膛內(nèi)的氧氣含量局部達(dá)不到規(guī)定要求，導(dǎo)致在爐膛內(nèi)支持燃料燃燒的效率不夠；第三由于不完全燃燒的存在使煙氣中含有的較多可燃性氣體co被排到大氣中白白地浪費(fèi)了，而且污染了大氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種空氣和煙氣混合均勻、除硫效果好、能將煙氣中余熱及co回收再利用、混合氣體腐蝕性微乎其微的鍋爐煙氣余熱利用及減少氮氧化物生成的供氣系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：鍋爐煙氣余熱利用及減少氮氧化物生成的供氣系統(tǒng)，包括空預(yù)器、煙氣靜壓箱、空氣靜壓箱、除塵除硫裝置、生石灰干燥器、煙氧一次混合器、鼓風(fēng)機(jī)和煙氧二次混合器；

鍋爐的煙氣出口通過(guò)第一煙氣管道與空預(yù)器的高溫氣進(jìn)口連接，空預(yù)器的空氣出氣口通過(guò)第一空氣管道與空氣靜壓箱的進(jìn)氣口連接，空預(yù)器的低溫氣出口通過(guò)第二煙氣管道與除塵除硫裝置的進(jìn)氣口連接，除塵除硫裝置的出氣口通過(guò)第三煙氣管道與煙氣靜壓箱的中部連接，煙氣靜壓箱的頂部通過(guò)第四煙氣管道與生石灰干燥器的進(jìn)氣口連接，生石灰干燥器的出氣口通過(guò)第五煙氣管道與煙氧一次混合器的煙氣進(jìn)口連接，空氣靜壓箱通過(guò)第二空氣管道與煙氧一次混合器的空氣進(jìn)口連接，煙氧一次混合器通過(guò)第一混合管道與鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口連接，鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口通過(guò)第二混合管道與煙氧二次混合器的混合氣進(jìn)口連接，煙氧二次混合器的空氣進(jìn)口通過(guò)第三空氣管道與空氣靜壓箱連接，煙氧二次混合器的混合氣出口連接有第三混合管道，第三混合管道的出氣口通過(guò)一個(gè)四通管連接有三條混合氣體供氣管，三條混合氣體供氣管的出口分別與鍋爐的爐膛兩側(cè)和鍋爐下部的流化床底部連接；

第五煙氣管道上設(shè)置有煙氣調(diào)節(jié)閥，第三空氣管道上設(shè)置有空氣二次混合調(diào)節(jié)閥，第二混合管道上設(shè)置有第一氧氣含量傳感器，第三混合管道上設(shè)置有混合氣體調(diào)節(jié)閥和第二氧氣含量傳感器，第二氧氣含量傳感器位于混合氣體調(diào)節(jié)閥和煙氧二次混合器之間。

煙氣靜壓箱包括煙氣發(fā)散管和呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的筒體，筒體上端和下端均敞口，筒體頂部設(shè)置有上尖下寬呈方錐形的上罩殼，筒體底部設(shè)置有下尖上寬呈方錐形的下罩殼，煙氣發(fā)散管水平設(shè)置在筒體內(nèi)的中部，煙氣發(fā)散管的出氣口與筒體內(nèi)壁固定連接并被封堵，煙氣發(fā)散管的進(jìn)氣口伸出筒體并與第三煙氣管道的出氣口連接，煙氣發(fā)散管在筒體內(nèi)的下部沿長(zhǎng)度方向均勻開(kāi)設(shè)有散氣孔；筒體、上罩殼和下罩殼的內(nèi)壁均涂覆有防腐蝕保溫層，下罩殼底部連接有排放管，排放管上設(shè)置有排放閥。

煙氧一次混合器包括混氣箱、聚氣混氣罩、一根煙氣進(jìn)氣管、兩根空氣進(jìn)氣管和一根混合氣出氣管，混氣箱由上箱板、下箱板、左箱板、右箱板、前箱板和后箱板合圍成長(zhǎng)方體形狀，煙氣進(jìn)氣管和混合氣出氣管均沿左右方向水平設(shè)置，聚氣混氣罩、煙氣進(jìn)氣管和混合氣出氣管的中心線(xiàn)重合，煙氣進(jìn)氣管的左端伸出左箱板中部并與第五煙氣管道的出氣口連接，煙氣進(jìn)氣管的右端與右箱板左側(cè)壁固定并密封連接，兩根空氣進(jìn)氣管的出氣口分別與前箱板中部和后箱板中部連接，兩根空氣進(jìn)氣管的進(jìn)氣口均與第二空氣管道的出氣口連接，混氣箱內(nèi)設(shè)置有將混氣箱內(nèi)部由前向后依次分隔為前腔、混合腔和后腔的前隔板和后隔板，前隔板位于煙氣進(jìn)氣管的前側(cè)，后隔板位于煙氣進(jìn)氣管的后側(cè)，混合氣出氣管的左端與右箱板右側(cè)壁固定并密封連接，聚氣混氣罩的外形呈左粗右細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，聚氣混氣罩的左側(cè)邊與左箱板固定連接，聚氣混氣罩的右端邊沿與混合氣出氣管的外壁固定連接；

煙氣進(jìn)氣管上沿圓周方向均勻開(kāi)設(shè)有位于混氣箱內(nèi)的若干個(gè)煙氣進(jìn)孔，前隔板和后隔板上均開(kāi)設(shè)有若干個(gè)空氣進(jìn)孔，右側(cè)板上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)將混合腔和聚氣混氣罩內(nèi)部連通的混合氣出氣孔，混合氣出氣管上開(kāi)設(shè)有位于聚氣混氣罩內(nèi)部的混合氣排氣孔，混合氣出氣管的出氣口與第一混合管道的進(jìn)氣口連接。

煙氧二次混合器包括同軸向設(shè)置的噴氣管、過(guò)渡管、射流管和混合發(fā)散管，噴氣管的進(jìn)氣口與第二混合管道的出氣口連接，噴氣管的出氣口與射流管的進(jìn)氣口連接，射流管的出氣口與過(guò)渡管的進(jìn)氣口連接，過(guò)渡管的出氣口與混合發(fā)散管的進(jìn)氣口連接，混合發(fā)散管的出氣口與第三混合管道的進(jìn)氣口連接，射流管呈進(jìn)氣口大于出氣口的圓錐筒結(jié)構(gòu)，射流管呈出氣口大于進(jìn)氣口的圓錐筒結(jié)構(gòu)，過(guò)渡筒上連接有引流管，引流管的進(jìn)氣端鄰近射流管一側(cè)，引流管的進(jìn)氣口與第三空氣管道的出氣口連接。

除塵除硫裝置包括除塵除硫箱、抽吸泵、抽液管和噴淋板，除塵除硫箱內(nèi)水平設(shè)置有將除塵除硫箱內(nèi)部分隔為上部噴淋室和下部的儲(chǔ)液室的孔板，噴淋板為中空結(jié)構(gòu)，噴淋板水平設(shè)置在除塵除硫箱頂部?jī)?nèi)壁，噴淋板為中空結(jié)構(gòu)，噴淋板下表面均勻設(shè)置有若干個(gè)噴頭，噴淋板下表面沿垂直方向設(shè)置有至少三塊上擋板，孔板上表面沿垂直方向設(shè)置有至少三塊下?lián)醢?，上擋板及下?lián)醢宓那皞?cè)和后側(cè)分別與除塵除硫箱的前側(cè)內(nèi)壁和后側(cè)內(nèi)壁固定連接，上擋板與下?lián)醢寰鶆蜷g隔設(shè)置，上擋板與孔板之間、下?lián)醢迮c噴淋板之間均具有間隙，除塵除硫箱的左側(cè)和右側(cè)分別與第二煙氣管道的出氣口和第三煙氣管道的進(jìn)氣口連接；

除塵除硫箱的儲(chǔ)液室內(nèi)盛裝有堿性溶液，抽吸泵位于除塵除硫箱左側(cè)，抽吸泵的進(jìn)口連接有伸入到堿性溶液上部的抽吸管，抽吸泵的出口與抽液管的進(jìn)口連接，抽液管的上部平行設(shè)置在除塵除硫箱的頂部，抽液管通過(guò)若干分液管與噴淋板的內(nèi)部連通；

除塵除硫箱的儲(chǔ)液室內(nèi)設(shè)置有位于抽吸管上部的下液位計(jì)和位于孔板下表面的上液位計(jì)，除塵除硫箱右側(cè)下部開(kāi)設(shè)有堿性溶液添加口，堿性溶液添加口處設(shè)置有堵板；

除塵除硫箱的儲(chǔ)液室內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板位于抽吸管上方且導(dǎo)流板呈左高右低傾斜設(shè)置，導(dǎo)流板的左側(cè)、前側(cè)和后側(cè)的邊沿分別與除塵除硫箱左側(cè)、前側(cè)和后側(cè)的內(nèi)壁固定連接。

生石灰干燥器包括干燥箱，干燥箱的上部呈上小下大的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱的下部呈上大下小的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱內(nèi)沿左右水平方向設(shè)置有上層軌道和下層軌道，上層軌道內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有上框架和下框架，上框架和下框架內(nèi)均通過(guò)網(wǎng)袋裝有生石灰球，干燥箱的右側(cè)開(kāi)設(shè)有用于水平抽拉上框架和下框架的開(kāi)口，開(kāi)口處設(shè)置有密封板。

第五煙氣管道上設(shè)置有位于生石灰干燥器出氣口側(cè)的增壓風(fēng)機(jī)。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的具體供氣流程為：鍋爐中產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)第一煙氣管道進(jìn)入空預(yù)器對(duì)通過(guò)空預(yù)器進(jìn)行預(yù)熱的空氣熱交換，熱交換的煙氣通過(guò)第二煙氣管道進(jìn)入除塵除硫裝置內(nèi)進(jìn)行噴淋除塵及除硫，接著煙氣進(jìn)入到靜壓箱內(nèi)，大部分的煙氣由下罩殼底部的排放管排出，并可通過(guò)排放閥調(diào)節(jié)排放速度，少量的煙氣通過(guò)第四煙氣管道進(jìn)入到生石灰干燥器內(nèi)對(duì)煙氣中的水汽進(jìn)行吸附，干燥后的煙氣由第五煙氣管道進(jìn)入到煙氧一次混合器內(nèi)的煙氣進(jìn)氣管內(nèi)；同時(shí)預(yù)熱后的空氣進(jìn)入到空氣靜壓箱內(nèi)，大部分的空氣由第二空氣管道和兩根空氣進(jìn)氣管進(jìn)入到煙氧一次混合器內(nèi)，在煙氧一次混合器內(nèi)煙氣和空氣進(jìn)行均勻混合后由鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)第二混合管道把混合氣體送到煙氧二次混合器內(nèi)，當(dāng)?shù)谝谎鯕夂總鞲衅鳈z測(cè)到混合氣體的含氧量較少時(shí)，打開(kāi)空氣二次混合調(diào)節(jié)閥，空氣由第三空氣管道和引流管進(jìn)入到煙氧二次混合器內(nèi)再次進(jìn)行混合，經(jīng)第二氧氣含量傳感器檢測(cè)混合氣體中的含氧量達(dá)到規(guī)定要求后，固定空氣二次混合調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；合格的混合氣體最后由三條混合氣體供氣管向鍋爐的爐膛兩側(cè)和鍋爐下部的流化床底部供氣。

除塵除硫裝置的原理及作用為：由于鍋爐中排出的煙氣含有不少的粉塵和so2，現(xiàn)有技術(shù)中采用布袋除塵器，本發(fā)明采用噴淋除塵除硫一體的方式，煙氣由除塵除硫箱的左側(cè)進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)上擋板和下?lián)醢逯g形成折流通道后由除塵除硫箱的右側(cè)排出，與此同時(shí)，抽吸泵將堿性溶液通過(guò)抽吸管、抽液管和分液管進(jìn)入到噴淋板內(nèi)，噴頭將堿性溶液均勻向下噴淋到噴淋室內(nèi)，對(duì)在折流通道內(nèi)的煙氣進(jìn)行噴淋除塵，同時(shí)堿性溶液與so2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，一并將so2除去，噴淋水由孔板再落到儲(chǔ)液室內(nèi)經(jīng)沉淀再循環(huán)使用。由于抽吸管位于儲(chǔ)液室的左側(cè)，因此在抽吸管的上方設(shè)置了導(dǎo)流板，使孔板左側(cè)的含有粉塵的溶液沿導(dǎo)流板向右，在儲(chǔ)液室右側(cè)沉淀，這樣可使抽吸管抽取沉淀過(guò)濾后的干凈溶液。當(dāng)堿性溶液的液面過(guò)高或過(guò)低使，下液位計(jì)和上液位計(jì)發(fā)出報(bào)警，提醒工人對(duì)堿性溶液進(jìn)行處理，避免抽吸泵抽不到溶液后被損壞。當(dāng)堿性溶液減少時(shí)，通過(guò)堿性溶液加入口加入堿性溶液。

本發(fā)明中煙氣靜壓箱的具體原理及作用為：經(jīng)過(guò)除塵和除硫后的煙氣中主要的氣體成分是co2，還含有未燃燒的co氣體，co氣體相比co2較輕，自然就會(huì)向上浮到上罩殼內(nèi)由第四煙氣管道排到生石灰干燥器內(nèi)，這樣就可以將煙氣中的可燃?xì)怏w再次抽回到鍋爐內(nèi)重復(fù)燃燒利用，減少能源消耗且減少污染，較重的co2沉到下罩殼內(nèi)由排放管排出；煙氣發(fā)散管水平設(shè)置在筒體的中部，且散氣孔設(shè)置在煙氣發(fā)散管的下部，這樣可使煙氣在筒體內(nèi)均勻地向下沉，較輕的co氣體就會(huì)向上浮，達(dá)到良好的co和co2的分離效果。

本發(fā)明中煙氧一次混合器的具體原理及作用為：煙氧一次混合器的煙氣進(jìn)氣管通入到混合腔內(nèi)的中部，并由煙氣進(jìn)孔均勻散入到混合腔內(nèi)，兩根空氣進(jìn)氣管先由前隔板和后隔板上的空氣進(jìn)孔的均勻布?xì)?，再進(jìn)入到混合腔內(nèi)與煙氣混合，混合后的氣體經(jīng)過(guò)右側(cè)板上的混合氣排氣孔進(jìn)入到聚氣混氣罩內(nèi)，由于聚氣混氣罩呈左粗右細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，混合氣體在聚氣罩內(nèi)由左向右移動(dòng)時(shí)由于橫斷面逐漸減小，混合氣體進(jìn)一步得到充分混合，充分混合均勻的混合氣體最后由混合氣排氣孔進(jìn)入到混合氣出氣管排出。聚氣混氣罩右端邊沿與混合氣出氣管的外壁固定連接，這樣起到加強(qiáng)混合器出氣管強(qiáng)度的作用。

煙氧二次混合器采用文丘里效應(yīng)的原理，在鼓風(fēng)機(jī)提供高氣壓的前提下，混合氣體先經(jīng)過(guò)射流管的過(guò)流斷面時(shí)，流體出現(xiàn)流速增大，然后氣流的流速經(jīng)過(guò)混合發(fā)散管時(shí)，過(guò)流斷面逐漸增大，根據(jù)流速與過(guò)流斷面成反比的原理以及由伯努利定律知流速的增大伴隨流體壓力的降低，即常見(jiàn)的文丘里效應(yīng)，這種效應(yīng)是指在高速流動(dòng)的流體附近會(huì)產(chǎn)生低壓，從而在過(guò)渡管處產(chǎn)生吸附作用，將空氣吸附到混合氣體內(nèi)再次進(jìn)行混合，以使混合氣體中的氧氣濃度達(dá)到規(guī)定要求。

由于采用噴淋堿性溶液進(jìn)行除塵除硫作業(yè)，這樣使得煙氣中含有較多的水汽，因此，需要對(duì)煙氣中的水汽去除，本發(fā)明具體采用生石灰球?qū)λM(jìn)行吸收，生石灰在吸收水分過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量，可以加熱煙氣，使煙氣溫度升高，補(bǔ)償因?yàn)閲娏芏鴮?dǎo)致的煙氣溫度的降低。另外，當(dāng)生石灰球吸附水分達(dá)到飽和時(shí)，可打開(kāi)密封板，將上框架和下框架抽出，更換網(wǎng)袋內(nèi)的生石灰球，操作方便。干燥箱的上部呈上小下大的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱的下部呈上大下小的四棱錐型結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)可使煙氣在通過(guò)生石灰球時(shí)，氣體均布性更強(qiáng)。

由于煙氣在通過(guò)生石灰干燥器后氣壓會(huì)降低不少，因此在第五煙氣管道上設(shè)置有位于生石灰干燥器出氣口側(cè)的增壓風(fēng)機(jī)，為煙氧一次混合提供動(dòng)力。

綜上所述，本發(fā)明很好的解決了以下幾個(gè)方面問(wèn)題，即在煙氣的引出點(diǎn)保持不變的情況下，把煙氣的混合點(diǎn)放在空氣預(yù)熱器的出口后部，然后把空預(yù)器出來(lái)的熱風(fēng)和煙氣共同引入到一個(gè)煙氧一次混合器內(nèi)，在煙氧一次混合器出口處設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)把煙氣和熱空氣的的混合氣體送入道流化床和爐膛二次風(fēng)，當(dāng)混合氣體內(nèi)的氧氣含量不夠時(shí)，可以通過(guò)煙氧二次混合器再次引入空氣。并在供氣過(guò)程中進(jìn)行了除塵、除硫、co的回收再利用、干燥煙氣并升溫等處理工序。

通過(guò)本發(fā)明可以發(fā)現(xiàn)有如下優(yōu)點(diǎn)，第一很好的解決了腐蝕問(wèn)題：由于空預(yù)器出來(lái)的熱空氣一般在120度以上，煙氣溫度在140度左右，這樣在煙氧一次混合器混合后的溫度高于酸露點(diǎn)很多，因此在進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)時(shí)不會(huì)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)腐蝕，由于進(jìn)入空預(yù)器的是空氣，空氣不會(huì)對(duì)空預(yù)器鋼管有酸腐蝕，因此徹底的解決了腐蝕問(wèn)題，減少了鍋爐的維修，延長(zhǎng)了鍋爐的運(yùn)行時(shí)間，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益；第二降低了動(dòng)力消耗：由于煙氣并不經(jīng)過(guò)多回程的空預(yù)器，因此空預(yù)器的阻力不會(huì)增加，相對(duì)的減少了阻力，降低了動(dòng)力消耗，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益；第三燃料混合更均勻：由于煙氣和空氣混合后，總的風(fēng)量并沒(méi)用減少，并確?；旌蠚怏w中氧氣的含量，因此無(wú)論在流化床或者爐膛，燃料的混合都很好，氧氣的利用率很高，不僅燃料燃燒充分，而且由于燃料需氧量和供氧量相匹配，幾乎沒(méi)用多余的氧，這樣氮氧化物的排放更低。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體流程結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中煙氣靜壓箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中煙氧一次混合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中煙氧二次混合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中除塵除硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖1中生石灰干燥器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖6所示，本發(fā)明的鍋爐煙氣余熱利用及減少氮氧化物生成的供氣系統(tǒng)，包括空預(yù)器1、煙氣靜壓箱2、空氣靜壓箱3、除塵除硫裝置4、生石灰干燥器5、煙氧一次混合器6、鼓風(fēng)機(jī)7和煙氧二次混合器8；

鍋爐9的煙氣出口通過(guò)第一煙氣管道10與空預(yù)器1的高溫氣進(jìn)口連接，空預(yù)器1的空氣出氣口通過(guò)第一空氣管道11與空氣靜壓箱3的進(jìn)氣口連接，空預(yù)器1的低溫氣出口通過(guò)第二煙氣管道12與除塵除硫裝置4的進(jìn)氣口連接，除塵除硫裝置4的出氣口通過(guò)第三煙氣管道13與煙氣靜壓箱2的中部連接，煙氣靜壓箱2的頂部通過(guò)第四煙氣管道14與生石灰干燥器5的進(jìn)氣口連接，生石灰干燥器5的出氣口通過(guò)第五煙氣管道15與煙氧一次混合器6的煙氣進(jìn)口連接，空氣靜壓箱3通過(guò)第二空氣管道16與煙氧一次混合器6的空氣進(jìn)口連接，煙氧一次混合器6通過(guò)第一混合管道17與鼓風(fēng)機(jī)7的進(jìn)風(fēng)口連接，鼓風(fēng)機(jī)7的出風(fēng)口通過(guò)第二混合管道18與煙氧二次混合器8的混合氣進(jìn)口連接，煙氧二次混合器8的空氣進(jìn)口通過(guò)第三空氣管道19與空氣靜壓箱3連接，煙氧二次混合器8的混合氣出口連接有第三混合管道20，第三混合管道20的出氣口通過(guò)一個(gè)四通管連接有三條混合氣體供氣管21，三條混合氣體供氣管21的出口分別與鍋爐9的爐膛兩側(cè)和鍋爐9下部的流化床底部連接；

第五煙氣管道15上設(shè)置有煙氣調(diào)節(jié)閥23，第三空氣管道19上設(shè)置有空氣二次混合調(diào)節(jié)閥24，第二混合管道18上設(shè)置有第一氧氣含量傳感器25，第三混合管道20上設(shè)置有混合氣體調(diào)節(jié)閥26和第二氧氣含量傳感器27，第二氧氣含量傳感器27位于混合氣體調(diào)節(jié)閥26和煙氧二次混合器8之間。

煙氣靜壓箱2包括煙氣發(fā)散管28和呈長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的筒體29，筒體29上端和下端均敞口，筒體29頂部設(shè)置有上尖下寬呈方錐形的上罩殼30，筒體29底部設(shè)置有下尖上寬呈方錐形的下罩殼31，煙氣發(fā)散管28水平設(shè)置在筒體29內(nèi)的中部，煙氣發(fā)散管28的出氣口與筒體29內(nèi)壁固定連接并被封堵，煙氣發(fā)散管28的進(jìn)氣口伸出筒體29并與第三煙氣管道13的出氣口連接，煙氣發(fā)散管28在筒體29內(nèi)的下部沿長(zhǎng)度方向均勻開(kāi)設(shè)有散氣孔32；筒體29、上罩殼30和下罩殼31的內(nèi)壁均涂覆有防腐蝕保溫層，下罩殼31底部連接有排放管33，排放管33上設(shè)置有排放閥34。通過(guò)調(diào)節(jié)排放閥34的開(kāi)度，可以調(diào)整煙氣靜壓箱2內(nèi)煙氣的靜置程度。

煙氧一次混合器6包括混氣箱、聚氣混氣罩36、一根煙氣進(jìn)氣管37、兩根空氣進(jìn)氣管38和一根混合氣出氣管39，混氣箱由上箱板、下箱板、左箱板40、右箱板41、前箱板42和后箱板43合圍成長(zhǎng)方體形狀，煙氣進(jìn)氣管37和混合氣出氣管39均沿左右方向水平設(shè)置，聚氣混氣罩36、煙氣進(jìn)氣管37和混合氣出氣管39的中心線(xiàn)重合，煙氣進(jìn)氣管37的左端伸出左箱板40中部并與第五煙氣管道15的出氣口連接，煙氣進(jìn)氣管37的右端與右箱板41左側(cè)壁固定并密封連接，兩根空氣進(jìn)氣管的出氣口分別與前箱板42中部和后箱板43中部連接，兩根空氣進(jìn)氣管39的進(jìn)氣口均與第二空氣管道16的出氣口連接，混氣箱內(nèi)設(shè)置有將混氣箱內(nèi)部由前向后依次分隔為前腔44、混合腔45和后腔46的前隔板47和后隔板48，前隔板47位于煙氣進(jìn)氣管37的前側(cè)，后隔板48位于煙氣進(jìn)氣管37的后側(cè)，混合氣出氣管39的左端與右箱板41右側(cè)壁固定并密封連接，聚氣混氣罩36的外形呈左粗右細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，聚氣混氣罩36的左側(cè)邊與左箱板40固定連接，聚氣混氣罩36的右端邊沿與混合氣出氣管39的外壁固定連接；

煙氣進(jìn)氣管37上沿圓周方向均勻開(kāi)設(shè)有位于混氣箱內(nèi)的若干個(gè)煙氣進(jìn)孔49，前隔板47和后隔板48上均開(kāi)設(shè)有若干個(gè)空氣進(jìn)孔50，右側(cè)板上開(kāi)設(shè)有若干個(gè)將混合腔45和聚氣混氣罩36內(nèi)部連通的混合氣出氣孔51，混合氣出氣管39上開(kāi)設(shè)有位于聚氣混氣罩36內(nèi)部的混合氣排氣孔52，混合氣出氣管39的出氣口與第一混合管道17的進(jìn)氣口連接。

煙氧二次混合器8包括同軸向設(shè)置的噴氣管53、過(guò)渡管54、射流管55和混合發(fā)散管56，噴氣管53的進(jìn)氣口與第二混合管道18的出氣口連接，噴氣管53的出氣口與射流管55的進(jìn)氣口連接，射流管55的出氣口與過(guò)渡管54的進(jìn)氣口連接，過(guò)渡管54的出氣口與混合發(fā)散管56的進(jìn)氣口連接，混合發(fā)散管56的出氣口與第三混合管道20的進(jìn)氣口連接，射流管55呈進(jìn)氣口大于出氣口的圓錐筒結(jié)構(gòu)，射流管55呈出氣口大于進(jìn)氣口的圓錐筒結(jié)構(gòu)，過(guò)渡筒上連接有引流管，引流管的進(jìn)氣端鄰近射流管55一側(cè)，引流管的進(jìn)氣口與第三空氣管道19的出氣口連接。

除塵除硫裝置4包括除塵除硫箱58、抽吸泵59、抽液管60和噴淋板61，除塵除硫箱58內(nèi)水平設(shè)置有將除塵除硫箱58內(nèi)部分隔為上部噴淋室和下部的儲(chǔ)液室的孔板62，噴淋板61為中空結(jié)構(gòu)，噴淋板61水平設(shè)置在除塵除硫箱58頂部?jī)?nèi)壁，噴淋板61為中空結(jié)構(gòu)，噴淋板61下表面均勻設(shè)置有若干個(gè)噴頭63，噴淋板61下表面沿垂直方向設(shè)置有至少三塊上擋板64，孔板62上表面沿垂直方向設(shè)置有至少三塊下?lián)醢?5，上擋板64及下?lián)醢?5的前側(cè)和后側(cè)分別與除塵除硫箱58的前側(cè)內(nèi)壁和后側(cè)內(nèi)壁固定連接，上擋板64與下?lián)醢?5均勻間隔設(shè)置，上擋板64與孔板62之間、下?lián)醢?5與噴淋板61之間均具有間隙，除塵除硫箱58的左側(cè)和右側(cè)分別與第二煙氣管道12的出氣口和第三煙氣管道13的進(jìn)氣口連接；

除塵除硫箱58的儲(chǔ)液室內(nèi)盛裝有堿性溶液，抽吸泵59位于除塵除硫箱58左側(cè)，抽吸泵59的進(jìn)口連接有伸入到堿性溶液上部的抽吸管66，抽吸泵59的出口與抽液管60的進(jìn)口連接，抽液管60的上部平行設(shè)置在除塵除硫箱58的頂部，抽液管60通過(guò)若干分液管與噴淋板61的內(nèi)部連通；

除塵除硫箱58的儲(chǔ)液室內(nèi)設(shè)置有位于抽吸管66上部的下液位計(jì)69和位于孔板62下表面的上液位計(jì)67，除塵除硫箱58右側(cè)下部開(kāi)設(shè)有堿性溶液添加口68，堿性溶液添加口68處設(shè)置有堵板；

除塵除硫箱58的儲(chǔ)液室內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流板70，導(dǎo)流板70位于抽吸管66上方且導(dǎo)流板70呈左高右低傾斜設(shè)置，導(dǎo)流板70的左側(cè)、前側(cè)和后側(cè)的邊沿分別與除塵除硫箱58左側(cè)、前側(cè)和后側(cè)的內(nèi)壁固定連接。

生石灰干燥器5包括干燥箱71，干燥箱71的上部呈上小下大的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱71的下部呈上大下小的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱71內(nèi)沿左右水平方向設(shè)置有上層軌道72和下層軌道73，上層軌道72內(nèi)滑動(dòng)設(shè)置有上框架74和下框架75，上框架74和下框架75內(nèi)均通過(guò)網(wǎng)袋裝有生石灰球76，干燥箱71的右側(cè)開(kāi)設(shè)有用于水平抽拉上框架74和下框架75的開(kāi)口，開(kāi)口處設(shè)置有密封板77。

第五煙氣管道15上設(shè)置有位于生石灰干燥器5出氣口側(cè)的增壓風(fēng)機(jī)78。

本發(fā)明的具體供氣流程為：鍋爐9中產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)第一煙氣管道10進(jìn)入空預(yù)器1對(duì)通過(guò)空預(yù)器1進(jìn)行預(yù)熱的空氣熱交換，熱交換的煙氣通過(guò)第二煙氣管道12進(jìn)入除塵除硫裝置4內(nèi)進(jìn)行噴淋除塵及除硫，接著煙氣進(jìn)入到靜壓箱內(nèi)，大部分的煙氣由下罩殼31底部的排放管33排出，并可通過(guò)排放閥34調(diào)節(jié)排放速度，少量的煙氣通過(guò)第四煙氣管道14進(jìn)入到生石灰干燥器5內(nèi)對(duì)煙氣中的水汽進(jìn)行吸附，干燥后的煙氣由第五煙氣管道15進(jìn)入到煙氧一次混合器6內(nèi)的煙氣進(jìn)氣管37內(nèi)；同時(shí)預(yù)熱后的空氣進(jìn)入到空氣靜壓箱3內(nèi)，大部分的空氣由第二空氣管道16和兩根空氣進(jìn)氣管38進(jìn)入到煙氧一次混合器6內(nèi)，在煙氧一次混合器6內(nèi)煙氣和空氣進(jìn)行均勻混合后由鼓風(fēng)機(jī)7經(jīng)第二混合管道18把混合氣體送到煙氧二次混合器8內(nèi)，當(dāng)?shù)谝谎鯕夂總鞲衅?5檢測(cè)到混合氣體的含氧量較少時(shí)，打開(kāi)空氣二次混合調(diào)節(jié)閥24，空氣由第三空氣管道19和引流管進(jìn)入到煙氧二次混合器8內(nèi)再次進(jìn)行混合，經(jīng)第二氧氣含量傳感器27檢測(cè)混合氣體中的含氧量達(dá)到規(guī)定要求后，固定空氣二次混合調(diào)節(jié)閥24的開(kāi)度；合格的混合氣體最后由三條混合氣體供氣管21向鍋爐9的爐膛兩側(cè)和鍋爐9下部的流化床底部供氣。圖1中單排箭頭為空氣流向，雙排箭頭為煙氣流向，三排箭頭為混合氣體流向。

除塵除硫裝置4的原理及作用為：由于鍋爐9中排出的煙氣含有不少的粉塵和so2，現(xiàn)有技術(shù)中采用布袋除塵器，本發(fā)明采用噴淋除塵除硫一體的方式，煙氣由除塵除硫箱58的左側(cè)進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)上擋板64和下?lián)醢?5之間形成折流通道后由除塵除硫箱58的右側(cè)排出，與此同時(shí)，抽吸泵59將堿性溶液通過(guò)抽吸管66、抽液管60和分液管進(jìn)入到噴淋板61內(nèi)，噴頭63將堿性溶液均勻向下噴淋到噴淋室內(nèi)，對(duì)在折流通道內(nèi)的煙氣進(jìn)行噴淋除塵，同時(shí)堿性溶液與so2進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，一并將so2除去，噴淋水由孔板62再落到儲(chǔ)液室內(nèi)經(jīng)沉淀再循環(huán)使用。由于抽吸管66位于儲(chǔ)液室的左側(cè)，因此在抽吸管66的上方設(shè)置了導(dǎo)流板70，使孔板62左側(cè)的含有粉塵的溶液沿導(dǎo)流板70向右，在儲(chǔ)液室右側(cè)沉淀，這樣可使抽吸管66抽取沉淀過(guò)濾后的干凈溶液。當(dāng)堿性溶液的液面過(guò)高或過(guò)低時(shí)，下液位計(jì)69和上液位計(jì)67發(fā)出報(bào)警，提醒工人對(duì)堿性溶液進(jìn)行處理，避免抽吸泵59抽不到溶液后被損壞。當(dāng)堿性溶液減少時(shí)，通過(guò)堿性溶液加入口加入堿性溶液。

本發(fā)明中煙氣靜壓箱2的具體原理及作用為：經(jīng)過(guò)除塵和除硫后的煙氣中主要的氣體成分是co2，還含有未燃燒的co氣體，co氣體相比co2較輕，自然就會(huì)向上浮到上罩殼30內(nèi)由第四煙氣管道14排到生石灰干燥器5內(nèi)，這樣就可以將煙氣中的可燃?xì)怏w再次抽回到鍋爐9內(nèi)重復(fù)燃燒利用，減少能源消耗且減少污染，較重的co2沉到下罩殼31內(nèi)由排放管33排出；煙氣發(fā)散管28水平設(shè)置在筒體29的中部，且散氣孔32設(shè)置在煙氣發(fā)散管28的下部，這樣可使煙氣在筒體29內(nèi)均勻地向下沉，較輕的co氣體就會(huì)向上浮，達(dá)到良好的co和co2的分離效果。

本發(fā)明中煙氧一次混合器6的具體原理及作用為：煙氧一次混合器6的煙氣進(jìn)氣管37通入到混合腔45內(nèi)的中部，并由煙氣進(jìn)孔49均勻散入到混合腔45內(nèi)，兩根空氣進(jìn)氣管38先由前隔板47和后隔板48上的空氣進(jìn)孔50的均勻布?xì)?，再進(jìn)入到混合腔45內(nèi)與煙氣混合，混合后的氣體經(jīng)過(guò)右側(cè)板上的混合氣排氣孔52進(jìn)入到聚氣混氣罩36內(nèi)，由于聚氣混氣罩36呈左粗右細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，混合氣體在聚氣罩內(nèi)由左向右移動(dòng)時(shí)由于橫斷面逐漸減小，混合氣體進(jìn)一步得到充分混合，充分混合均勻的混合氣體最后由混合氣排氣孔52進(jìn)入到混合氣出氣管39排出。聚氣混氣罩36右端邊沿與混合氣出氣管39的外壁固定連接，這樣起到加強(qiáng)混合器出氣管強(qiáng)度的作用。

煙氧二次混合器8采用文丘里效應(yīng)的原理，在鼓風(fēng)機(jī)7提供高氣壓的前提下，混合氣體先經(jīng)過(guò)射流管55的過(guò)流斷面時(shí)，流體出現(xiàn)流速增大，然后氣流的流速經(jīng)過(guò)混合發(fā)散管56時(shí)，過(guò)流斷面逐漸增大，根據(jù)流速與過(guò)流斷面成反比的原理以及由伯努利定律知流速的增大伴隨流體壓力的降低，即常見(jiàn)的文丘里效應(yīng)，這種效應(yīng)是指在高速流動(dòng)的流體附近會(huì)產(chǎn)生低壓，從而在過(guò)渡管54處產(chǎn)生吸附作用，將空氣吸附到混合氣體內(nèi)再次進(jìn)行混合，以使混合氣體中的氧氣濃度達(dá)到規(guī)定要求。

由于采用噴淋堿性溶液進(jìn)行除塵除硫作業(yè)，這樣使得煙氣中含有較多的水汽，因此，需要對(duì)煙氣中的水汽去除，本發(fā)明具體采用生石灰球76對(duì)水汽進(jìn)行吸收，生石灰在吸收水分過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生熱量，可以加熱煙氣，使煙氣溫度升高，補(bǔ)償因?yàn)閲娏芏鴮?dǎo)致的煙氣溫度的降低。另外，當(dāng)生石灰球76吸附水分達(dá)到飽和時(shí)，可打開(kāi)密封板77，將上框架74和下框架75抽出，更換網(wǎng)袋內(nèi)的生石灰球76，操作方便。干燥箱71的上部呈上小下大的四棱錐型結(jié)構(gòu)，干燥箱71的下部呈上大下小的四棱錐型結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)可使煙氣在通過(guò)生石灰球76時(shí)，氣體均布性更強(qiáng)。

由于煙氣在通過(guò)生石灰干燥器5后氣壓會(huì)降低不少，因此在第五煙氣管道15上設(shè)置有位于生石灰干燥器5出氣口側(cè)的增壓風(fēng)機(jī)78，為煙氧一次混合提供動(dòng)力。

本實(shí)施例并非對(duì)本發(fā)明的形狀、材料、結(jié)構(gòu)等作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。