循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種循環(huán)流化床鍋爐，具體地說是一種循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝。
【背景技術】
[0002]循環(huán)流化床鍋爐在正常的燃燒工況下，產生的NOxi要是燃料型的，爐內的NOx*95%以上以NO形式存在，目前本領域中為降低NOx排放通常采用煙氣再循環(huán)技術，即將鍋爐燃燒后排放的一部分煙氣混入一次風中通入爐內，但目前煙氣再循環(huán)技術中的減排理論是通過煙氣的溫度來降低爐內的燃燒溫度，來降低鍋爐燃燒過程的叫排放量，并且在實際生產中，也是以溫度為檢測指標來控制循環(huán)流化床鍋爐的一次風、二次風比例以及煙氣的再循環(huán)量，但生產中實際排放的NOx經常處在時高時低的波動狀態(tài)下，不利于企業(yè)精確掌握排放情況，同時也不利于環(huán)保部門對企業(yè)進行監(jiān)管。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝，它通過對一次風、二次風比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風燃燒區(qū)域內的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風燃燒區(qū)域內營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉化為無害的N2來降低燃料型產量，一次風燃燒區(qū)域的燃燒產物進入二次風燃燒區(qū)域后，與二次風混合才能達到燃料在二次風燃燒區(qū)域內完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風燃燒區(qū)域內的氧濃度及火焰溫度均會在一次風燃燒產物的影響下受到限制，從而抑制二次風燃燒區(qū)域內熱力型形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NO 放量的目的。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn):包括循環(huán)流化床鍋爐，循環(huán)流化床鍋爐的一次風室與一次風管道連通，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室與二次風管道連通，循環(huán)流化床鍋爐的煙氣排放管道上設置煙氣再循環(huán)管，煙氣再循環(huán)管與循環(huán)流化床鍋爐的一次風室連通，一次風管道、二次風管道和煙氣再循環(huán)管上均設置流量控制閥和氣體流量傳感器，其特征在于:循環(huán)流化床鍋爐的進風通過以下步驟進行:
①根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐運行時單位時間內的進煤量及煤的品種計算出單位時間內這部分煤燃燒所需理論空氣量，計為
②通過循環(huán)流化床鍋爐的煙氣再循環(huán)管向循環(huán)流化床鍋爐的一次風室內通入氧氣含量為4%-12%的低氧煙氣，同時通過循環(huán)流化床鍋爐的一次風管道向一次風室通入空氣，共同形成循環(huán)流化床鍋爐的一次風，其中單位時間內向一次風室內通入的低氧煙氣量占向一次風室內通入的一次風總量的20%-40%，單位時間內向一次風室內通入的一次風總量占單位時間內燃燒所需理論空氣量的45% ；
③通過循環(huán)流化床鍋爐的二次風管道向循環(huán)流化床鍋爐的燃燒室通入空氣，形成循環(huán)流化床鍋爐的二次風，單位時間內向燃燒室通入的二次風總量占單位時間內燃燒所需理論空氣量Ql的65%。
[0005]循環(huán)流化床鍋爐的煙氣再循環(huán)管上設置氧氣濃度傳感器和第一電控流量閥，一次風管道上設置第二電控流量閥，氧氣濃度傳感器、第一電控流量閥和第二電控流量閥均通過控制電路與總控制器連接。循環(huán)流化床鍋爐的布風板上設置多個大流量風帽區(qū)，大流量風帽區(qū)以及布風板其它位置均安裝風帽，大流量風帽區(qū)內的風帽出風速度比布風板其它位置的風帽出風速度高5m/s。所述大流量風帽區(qū)設置在循環(huán)流化床鍋爐的進煤口下方以及布風板四個邊之間的夾角處。所述大流量風帽區(qū)以及布風板其它位置的風帽結構相同，均包括插管，插管上端與立管連接，立管上端設置環(huán)形凸臺，環(huán)形凸臺上端與球形冠部連接，插管、立管以及環(huán)形凸臺內腔形成進風通道，環(huán)形凸臺側壁周圈開設出風孔，出風孔與進風通道連接，各出風孔均相對水平面向下傾斜15°，插管、立管、環(huán)形凸臺以及球形冠部的側壁厚度依次遞增。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點在于:通過對一次風、二次風比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風燃燒區(qū)域內的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風燃燒區(qū)域內營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉化為無害的N2來降低燃料型NO ^勺產量，一次風燃燒區(qū)域的燃燒產物進入二次風燃燒區(qū)域后，與二次風混合才能達到燃料在二次風燃燒區(qū)域內完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風燃燒區(qū)域內的氧濃度及火焰溫度均會在一次風燃燒產物的影響下受到限制，從而抑制二次風燃燒區(qū)域內熱力型NOx的形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NOx排放量的目的。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是圖1中A-A剖視放大結構示意圖；
圖3是本發(fā)明所述風帽的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明所述的循環(huán)流化床鍋爐還原氣氛燃燒工藝包括循環(huán)流化床鍋爐1，循環(huán)流化床鍋爐I的一次風室3與一次風管道4連通，循環(huán)流化床鍋爐I的燃燒室21與二次風管道5連通，循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣排放管道6上設置煙氣再循環(huán)管2，煙氣再循環(huán)管2與循環(huán)流化床鍋爐I的一次風室3連通，一次風管道4、二次風管道5和煙氣再循環(huán)管2上均設置流量控制閥和氣體流量傳感器，其特征在于:循環(huán)流化床鍋爐的進風通過以下步驟進行:
①根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐I運行時單位時間內的進煤量及煤的品種計算出單位時間內這部分煤燃燒所需理論空氣量，計為Qu
②通過循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣再循環(huán)管2向循環(huán)流化床鍋爐I的一次風室3內通入氧氣含量為4%-12%的低氧煙氣，同時通過循環(huán)流化床鍋爐I的一次風管道4向一次風室3通入空氣，共同形成循環(huán)流化床鍋爐I的一次風，其中單位時間內向一次風室3內通入的低氧煙氣量占向一次風室3內通入的一次風總量的20%-40%，單位時間內向一次風室3內通入的一次風總量占單位時間內燃燒所需理論空氣量Qj勺45% ； ③通過循環(huán)流化床鍋爐I的二次風管道5向循環(huán)流化床鍋爐I的燃燒室21通入空氣，形成循環(huán)流化床鍋爐I的二次風，單位時間內向燃燒室21通入的二次風總量占單位時間內燃燒所需理論空氣量Ql的65%。
[0009]本發(fā)明通過對一次風、二次風比例以及煙氣的再循環(huán)量的精確控制，實現(xiàn)一次風燃燒區(qū)域內的過量空氣系數(shù)α小于I (即富燃料缺氧燃燒狀態(tài))，爐內總的過量空氣系數(shù)α略大于I (約1.1)，上述燃燒工藝通過在一次風燃燒區(qū)域內營造還原性氣氛，使燃料中的一部分氮轉化為無害的N2來降低燃料型NO ^勺產量，一次風燃燒區(qū)域的燃燒產物進入二次風燃燒區(qū)域后，與二次風混合才能達到燃料在二次風燃燒區(qū)域內完全燃燒所需的理論空氣量，因此二次風燃燒區(qū)域內的氧濃度及火焰溫度均會在一次風燃燒產物的影響下受到限制，從而抑制二次風燃燒區(qū)域內熱力型NOdA形成，最終實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的減少NO 放量的目的。本發(fā)明所述一次風總量、二次風總量與單位時間內燃燒所需理論空氣量Ql的比例是根據(jù)理論計算并結合無數(shù)次鍋爐燃燒試驗得出的最佳比例，如果一次風總量與二次風總量之和超過燃燒所需理論空氣量的110%，則對二次風燃燒區(qū)域內熱力型NO x的抑制效果會逐漸減弱直至消失；如果一次風總量與二次風總量之和低于燃燒所需理論空氣量Ql的110%，則難以保證燃料完全燃燒；如果一次風總量所占比例增加而二次風所占比例減少，則N2的生成量會隨之降低，燃料型產量隨之上升；如果一次風總量所占比例減少而二次風所占比例增加，則會增大不完全燃燒的熱損失。本發(fā)明中一次風中混入的低氧煙氣用于控制一次風中的含氧量，起到調節(jié)鍋爐燃燒工況的作用，低氧煙氣來自循環(huán)流化床鍋爐I的煙氣排放管道6，而鍋爐正常工況下煙氣排放管道6排出的低氧煙氣的含氧量為8%左右，如低氧煙氣的含氧量低于4%，則說明爐內燃料存在不完全燃燒的可能性，此時需減少一次風中混入的低氧煙氣比例，提高爐內含氧量；如低氧煙氣的含氧量高于8%，則說明爐內氧氣濃度過高，NOx的排