[实用新型]一种采用内燃式燃烧器的煤粉锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤粉锅炉。特别是涉及采用内燃型燃烧器实现氮氧化物减排的煤粉锅炉。

背景技术

氮氧化物(主要包括NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄及N₂O₅等，统称NOx)对人类赖以生存的环境以及人类自身的危害极其严重：一方面，NOx是形成酸雨的主要因素；另一方面NOx在一定条件下可以和碳氢化合物一起形成光化学烟雾破坏大气环境，严重危害人类健康，恶化人类赖以生存的环境。随着我国工业的迅速发展，NOx污染问题越来越得到人们的重视。

电站燃煤锅炉是NOx排放的主要来源之一。据统计，2002年我国氮氧化物排放量约为1177万吨，其中约63％排放源于燃煤。因此，为保护环境，必须减少电站锅炉的NOx排放量。

电站锅炉NOx减排方法主要分两大类：炉内低NOx燃烧技术(在炉内抑制NOx生成)和烟气脱硝技术(在尾部还原已生成的NOx)。烟气脱销技术由于初投资巨大，运行费用很高，而且占地面积较大，一些在用机组无法满足其空间要求。因此，目前我国较多采用的是低NOx燃烧技术，来降低氮氧化物的排放。

锅炉煤燃烧生成的NOx主要为煤粉中N元素生成的燃料型NOx(占75％～90％)和由于高温燃烧使得空气中N₂反应生成的热力型NOx(占10％～25％)。影响煤粉燃烧时NOx生成量的主要因素有燃烧温度、过剩空气系数、燃料含氮量和停留时间。因此，控制NOx生成的主要途径为：(1)降低燃烧温度水平，防止产生局部高温区；(2)降低主燃烧区氧气浓度，使燃烧在偏离理论空气量的条件下进行；(3)合理组织燃烧气流，使NOx在火焰内还原。

当前锅炉厂设计的煤粉燃烧器普遍为外燃型。正常运行时，炉膛内已达到煤粉的着火温度，通过燃烧器直接喷入炉膛内的煤粉，受高温回流烟气的对流热和炉内火焰的辐射热作用而逐步着火、燃烧，并在炉膛上部区域内燃尽。锅炉采用此常规的燃烧方式运行时，为达到着火和稳燃的目的，必须保证在锅炉的主燃烧区有很高的温度和较高的氧气浓度，因此在主燃烧区内NOx的生成量很大。

目前厂锅炉可采用的低NOx燃烧技术主要有：空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、提前着火强化燃烧及再燃技术等。但对于安装了常规外燃型燃烧器的锅炉在应用这些技术时，不得不考虑煤粉喷入炉膛后的配风组织，满足煤粉着火、稳燃和燃尽的要求，运行时不能使燃烧反应过度偏离化学当量比，因而燃料分级和空气分级的程度有限，NOx减排的效果也受到限制。而且，这些技术的应用通常会对炉内的燃烧组织产生影响，使得锅炉的燃烧效率受到一定程度的影响。

因此，电站锅炉迫切需要一种对稳燃和燃烧效率不产生影响的高效低NOx燃烧技术，来满足电站煤粉锅炉NOx减排的要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用内燃式燃烧器的煤粉锅炉，以解决在不降低锅炉稳燃能力和煤粉燃烧效率的条件下，降低NOx的煤粉燃烧技术问题。

本实用新型的目的是这样实现的：它由墙式燃烧炉或四角喷燃炉及其侧壁或四角的若干煤粉燃烧器组成，所述若干煤粉燃烧器全部或部分为内燃式的结构且在锅炉运行过程中点火源保持工作，在煤粉燃烧器形成的主燃区之上的炉膛上部侧壁或四角部位，设置有若干个燃尽风喷口。

所述的一种采用内燃式燃烧器的煤粉锅炉，在燃烧器内分为对一次风中的煤粉气流进行浓淡分离，浓度较高的煤粉进入中心筒内，浓度较低的煤粉进入剩余燃烧筒内的若干级燃烧筒结构，点火源位于中心筒内。

所述的一种采用内燃式燃烧器的煤粉锅炉，所述的点火源采用等离子发生器或者小油枪；燃烧器是直流燃烧器或旋流燃烧器。